123
Главная » 2010 » Июнь » 11 » ШИМ-РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
09:25
ШИМ-РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ


Импульсный регулятор позволяет плавно регулировать скорость вращения низковольтного электродвигателя от нескольких оборотов до максимальной частоты вращения. Регулятор  (фото.1,фото.2) найдёт применение в малогабаритных устройствах, например в качестве регулятора скорости передвижения робота или в бытовых устройствах.


 
Электронный регулятор имеет широкий диапазон питающих напряжений от 3,6 до 12 вольт. Нагрузочная способность выходного транзистора позволяет подключать к регулятору два низковольтных мотора одновременно. Электронный регулятор можно использовать в схемах управления моторами робота.
Один регулятор может управлять скоростью двух моторов одновременно. Или установив два одинаковых регулятора изменять скорость вращения моторов индивидуально.

 $CUT$

 

***

 

 

 

 
Фото.2. Нажать фото для увеличения.
 
 
1.ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ ФЛЕШ-ПРОГРАММА.

 Как пример была создана флеш-программа с интерактивными элементами управления. Управляйте скоростью вращения цветного диска с помощью ползункового переменного резистора.
ИНСТРУКЦИЯ: включите перекидной тумблер, после появления диска захватите его мышкой и наденьте на ось мотора, управляйте скоростью вращения диска ползунковым регулятором.
 



Цифровой регулятор позволяет управлять не только моторами, но и низковольтными лампами накаливания или светодиодами! В случае подключения светодиодов их необходимо соединить последовательно в гирлянду как на видео.2. На видео вместо подстроечного резистора, для удобства регулирования, подключен резистор переменного сопротивления через тонкий монтажный провод.



2.ВИДЕОТЕСТЫ ЗАПУСК ШИМ-РЕГУЛЯТОРА.
 

На видео.1 продемонстрировано управление скоростью вращения вала мотора. На видео.2. продемонстрировано управление яркостью свечения гирлянды из последовательно соединённых светодиодов.

Видео.1
 

Видео.2

 

3.ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ.

 

Основные элементы управления и клемники подключения показаны на фото.3. Регулировка скорости вращения вала мотора выполняют подстроечным резистором (1). Вместо подстроечного резистора можно подключить резистор переменного сопротивления на шлейфе (фото.2). К винтовому клеммнику (4) подключают мотор. К винтовому клеммнику (3) подключают источник питания. В качестве выключателя питания установлен тумблер (2).

Фото.3. Нажать фото для увеличения

 

4.ПРИНЦИП РАБОТЫ.


  На логических элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы  выполнен генератор с регулируемой скважностью импульсов. Скважностью импульсов называется отношение периода следования импульсов к их длительности и обозначается буквой S"" S=T/t. Регулировка осуществляется подстроечным резистором R1. Вращая ручку подстроечного резистора R1 можно изменять длительность выходного импульса, в значительных пределах увеличивая или уменьшая, таким образом, число оборотов двигателя M1. Перемещение ручки подстроечного резистора R1 влево по схеме, уменьшает ширину импульса на выходе генератора. А перемещение ручки подстроечного резистора R1 вправо увеличивает ширину выходного импульса.
 
Рис.1 Электрическая схема регулятора.

 

  С выхода генератора импульсы поступают на инверторы DD1.3,DD1.4 которые усиливают и инвертируют сигнал, Элементы DD1.5,DD1.6 вновь инвертируют сигнал и преобразуют в последовательность положительных импульсов. Положительный управляющий потенциал поступает на вывод затвора полевого транзистора VT1. Когда на затвор транзистора VT1 поступают импульсы с малой длительности транзистор VT1 находится в открытом состоянии незначительное время. Поэтому вал двигателя M1 будет вращаться с небольшой скоростью. Когда на затвор транзистора поступает последовательность импульсов максимальной длительности, то транзистор будет открыт большую часть времени. Поэтому вал двигателя M1 будет вращаться с максимальной скоростью.  С указанным по схеме транзистором штатная нагрузочная способность устройства может быть до 1,5А.

 

 
5.ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ.
 
Печатная плата рис.2 изготовлена из одностороннего листа стеклотекстолита толщиной 1-2мм. Размеры печатной платы 40x30мм. Монтаж радиокомпонентов выполняется по приведённому чертежу рис.3. Список радиокомпонентов приведён в таблице 1. Если предполагается повышенная нагрузка по току потребления (более 1,5А), то транзистор необходимо установить на радиатор. Если предполагается подключение моторов с большим током потребления , замените транзистор на более мощный.
 
Табл.1 Список радиокомпонентов.
ПОЗИЦИЯ НАИМЕНОВАНИЕ ПРИМЕЧАНИЕ КОЛ-ВО
DD1 К561ЛН2   1
VD1,VD2 1N4148   2
VT1 КП505А   1
R1 470кОм подстроечный резистор 1
C1 750пф   1
C2 470мк16В полярный конденсатор 1
SB1 тумблер перекидной трёхвыводный 1
 
Допустимая замена радиокомпонентов. Импортные диоды 1N4148 можно заменить на отечественные типа КД521Б или КД522Б. Но необходимо учесть что чёрная полоска на корпусе отечественного диода (рядом с выводом) указывает на плюсовой вывод (анод). В то время как у импортных диодов всё наоборот, чёрная полоска указывает на минусовой вывод (катод). От конденсатора C2 зависит пусковой ток и стабильность работы генератора. Чем больше ёмкость конденсатора С2 ,тем лучше, но нужно учитывать что под конденсатор отведено на печатной плате, посадочное место с фиксированными размерами. Если отсутствует отечественный транзистор КП505А, его можно заменить импортным аналогом BSS295. Отечественную микросхему К561ЛН2 можно заменить на импортную CD4049. В качестве источника питания рекомендуется использовать батарею составленную из отдельных гальванических элементов или сетевой источник питания с выходным стабилизированным напряжением в диапазоне от 3,6В до 12В.
 
  
Рис.2.Печатная плата (bottom)    Рис.3.Монтажная плата.
 
Чертежи на рис.2 и рис.3 приведены в увеличенных размерах! Все чертежи в точных размерах приведены в архиве.


В архиве: чертеж в точных размерах теромоклише и монтажный (сборочный) чертёж. Преобразовывать и редактировать чертежи нельзя! После скачивания распечатайте чертежи на лазерном принтере. Термоклише на глянцевой бумаге, Используйте термоклише для перевода рисунка на стеклотекстолит по методу ЛУТ.

Скачать архив     Пароль к архиву: pwm203
 

Если у ВАС возникли вопросы пишите на ФОРУМЕ или в Online чат по робототехнике мы их обсудим!
автор Алексей Высоковольтный www.servodroid.ru
© Внимание! Полное либо частичное копирование материала без разрешения администрации запрещено!


 

Категория: Управление двигателями робота | Просмотров: 19727 | Добавил: Droid | Рейтинг: 4.5/2
Всего комментариев: 0
avatar