Litar Pengawal Kelajuan Motor Tork Mantap

Catatan tersebut menerangkan pengawal Motor DC yang mempunyai pampasan tork tetap untuk membolehkan motor berjalan pada kelajuan yang konsisten tanpa mengira beban di atasnya.

Kelemahan Pengawal Kelajuan Biasa

Satu kelemahan majoriti pengawal kelajuan sederhana adakah mereka hanya membekalkan motor dengan voltan malar yang telah ditentukan. Akibatnya kelajuan tidak tetap tetap dan berbeza dengan beban pada motor, kerana tidak adanya pampasan tork.

Contohnya dalam kereta api model, dengan pengawal sederhana kelajuan kereta api secara beransur-ansur menurun untuk kecerunan pendakian dan memecut ketika menuju ke bawah.

Oleh itu untuk model kereta api, penyesuaian kawalan periuk untuk menjaga kelajuan motor yang dipilih juga menyimpang bergantung pada beban yang mungkin ditarik oleh enjin.

Litar pengawal kelajuan motor tork malar yang dijelaskan dalam artikel ini menyingkirkan masalah ini dengan mengesan kelajuan motor dan mengekalkannya tetap untuk tetapan kawalan yang telah ditentukan, tidak kira apa pun beban pada motor.

Litar dapat digunakan pada kebanyakan model yang menggunakan motor magnet kekal DC.

Mengira Faktor EMF Belakang

Voltan merentasi terminal motor terdiri daripada beberapa faktor, belakang e.m.f. dihasilkan oleh motor, dan voltan turun melintasi rintangan angker.

Bahagian belakang e.m.f. dihasilkan oleh belitan motor biasanya sebanding dengan kecepatan motor, yang bermaksud bahawa kecepatan motor dapat dipantau dengan mengukur isi belakang emf ini. Tetapi, masalah utamanya adalah mengasingkan dan mengesan belakang belakang. dari voltan rintangan angker.

Seandainya perintang yang berasingan dilampirkan secara bersiri dengan motor, dengan mempertimbangkan bahawa arus tunggal yang sama melewati perintang ini dan juga melalui rintangan angker, penurunan voltan pada kedua-dua perintang siri juga setara dengan penurunan pada rintangan angker.

Sebenarnya, dapat diandaikan bahawa apabila kedua-dua nilai rintangan ini sama maka dua magnitud voltan di setiap perintang juga akan serupa. Dengan data ini, mungkin untuk mengurangkan penurunan voltan R3 dari voltan motor, dan mendapatkan nilai e.m.f belakang yang diperlukan untuk pemprosesan.

Memproses EMF Kembali untuk Tork Tetap

Litar yang dicadangkan secara berterusan memantau bahagian belakang e.m.f. dan dengan sewajarnya mengatur arus motor untuk memastikan bahawa, untuk pengaturan kendali periuk yang ditentukan, punggung belakang, bersama dengan kelajuan motor dikekalkan pada tork tetap.

Untuk menjadikan perihalan litar lebih mudah, dianggap P2 diselaraskan dan dipegang pada kedudukan tengahnya, dan perintang R3 dipilih sebagai setara dengan nilai rintangan dari armature motor.

Mengira Voltan Motor

Voltan motor dapat dikira dengan menambahkan e.m.f. belakang Va dengan voltan jatuh di seluruh rintangan dalaman motor Vr.

Memandangkan R3 menurunkan voltan Vr, voltan keluaran Vo akan sama dengan Va + 2 V.

Voltan pada input terbalik (-) IC1 adalah Va + Vr, dan voltan pada input bukan pembalik (+) akan menjadi Vi + (Va + 2Vr - Vi) / 2

Oleh kerana dua magnitud voltan di atas seharusnya sama, kami mengatur persamaan di atas sebagai:

Va + Vr = Vi + (Va + 2Vr - Vi) / 2

Memudahkan persamaan ini memberikan Va = Vi.

Persamaan di atas menunjukkan bahawa belakang e.m.f. motor dipegang secara konsisten pada tahap yang sama dengan voltan kawalan. Ini membolehkan motor berfungsi dengan kelajuan dan tork yang tetap untuk apa-apa tetapan pelarasan kelajuan P1 yang ditentukan.

P2 disertakan untuk mengimbangi tahap perbezaan yang mungkin ada antara rintangan R3 dan rintangan angker. Ini melaksanakan ini dengan menyesuaikan besarnya maklum balas positif mengenai op amp input yang tidak terbalik.

Op amp LM3140 pada dasarnya membandingkan voltan yang dikembangkan di seluruh armature motor dengan setara emf belakang di seluruh motor dan mengatur potensi asas T1 2N3055.

T1 dikonfigurasikan sebagai pengikut pemancar mengatur kelajuan motor sesuai dengan potensi asasnya. Ia meningkatkan voltan di seluruh motor apabila emf belakang yang lebih tinggi dikesan oleh op amp, yang mengakibatkan peningkatan kelajuan motor, dan sebaliknya.

T1 harus dipasang di atas heatsink yang sesuai untuk berfungsi dengan baik.

Cara Menyiapkan Litar

Pengaturan litar pengawal kelajuan motor tork malar dilakukan dengan menyesuaikan P2 dengan motor dengan beban yang berbeza-beza sehingga motor mencapai tork tetap tanpa mengira keadaan pemuatan.

Apabila litar digunakan untuk kereta api model, berhati-hati untuk tidak memutar P2 terlalu banyak ke arah P1 yang mungkin mengakibatkan kereta model melambat, dan sebaliknya P2 tidak boleh dipusingkan terlalu banyak ke arah yang berlawanan, yang mungkin mengakibatkan kelajuan kereta api sebenarnya semakin pantas semasa menaiki kecerunan menanjak.