Қазіргі уақытта қозғалтқыштар тұрақты токтабылды кең қолдануәртүрлі салаларда. Тұрақты ток қозғалтқыштары кең ауқымда жылдамдық пен айналдыру моментін тегіс және дәл бақылау қажет болған жағдайда қолданылады. Бұл мақалада мен қозғалтқыш білігінің жылдамдығын өзгертуге және қозғалтқыш білігіне жүктемеге қарамастан, белгілі бір деңгейде жылдамдықты тұрақтандыруға мүмкіндік беретін тұрақты ток қозғалтқышын басқару блогын құру туралы айтатын боламын.
Әзірлеу бір тізбекті басқару жүйесі бар сервожетектің жұмыс принципіне негізделген.
Басқару блогы келесі компоненттерден тұрады:
- SIFU (импульстік фазалық басқару жүйесі)
- Реттеуші
- Қорғау
Дискінің схемалық диаграммасы төменде көрсетілген.
Үлкенірек
Диаграмманы толығырақ қарастырайық.
Сонымен, SIFU (импульстік фазалық басқару жүйесі) - синусоидальды желі кернеуін қуатты тиристорлардың басқару электродтарына баратын тікбұрышты импульстар сериясына түрлендіреді. Басқару блогын қосқанда айнымалы ток кернеуі 14-16В көпір D1 түзеткішіне беріледі, онда ол тізбекті қуаттандыруға ғана емес, сонымен қатар жетек жұмысын синхрондау үшін де қызмет ететін пульсирленген кернеуге айналады. D2 диоды C1 конденсаторы арқылы импульстердің тегістелуіне жол бермейді. Әрі қарай, импульстар салыстырмалы режимде жұмыс істейтін LM324 чипінің бір оп-ампіне жиналған «нөлдік детекторға» - DA1.1 келеді. Импульс болмаған кезде, тікелей және кері кірістердегі кернеулер шамамен тең және компаратор теңдестірілген күйде болады. Фаза «0» арқылы өткенде DA1.1 компараторының кері кірісінде импульстар пайда болады, ол «нөлдік детектор» рөлін атқарады, компараторды ауыстырады, нәтижесінде шығыста тікбұрышты синхрондау импульстері пайда болады. DA1.1, оның қайталану кезеңі «0» арқылы фазалық ауысумен қатаң байланысты.
Төменде жұмыс принципін түсіндіретін осциллограммалар берілген. 
Жоғарыдан төменге қарай: КТ1, КТ2, КТ3.
Схема Multisim 11-де имитацияланды. Міне, жоба файлы. Жүктеп алуға, іске қосуға және бұл түйіннің қалай жұмыс істейтінін көруге болады.
Әрі қарай, сағат импульстері транзисторлық қосқышы бар интеграторға жіберіледі (C4, Q1), онда ара тісінің кернеуі пайда болады. Қазіргі уақытта фаза «0» арқылы өтеді, тактілік импульс Q1 транзисторын ашады, ол C4 конденсаторын разрядтайды. Импульс ыдырағаннан кейін транзистор жабылады және келесі тактілік импульс келгенше конденсатор зарядталады, нәтижесінде коллекторда Q1 пайда болады (осциллятор KT4). Т1 өрістік транзисторында жасалған тұрақты ток генераторымен тұрақтандырылған сызықты өсетін ара тісінің кернеуі қалыптасады. 9В-ға тең «араның» амплитудасы RP1 резисторын кесу арқылы орнатылады. «Ара» кернеуі DA1.2 компараторының тікелей кірісіне беріледі.
Анықтамалық кернеу DA1.2 компараторының кері кірісіне беріледі және ара тісінің кернеуі компаратордың кері кірісіндегі кернеуден асқан кезде, компаратор қосқыштары және компаратордың шығысында импульс пайда болады (тербеліс KT4). Импульс R14, C6 тізбегі арқылы дифференцияланады және Q2 транзисторының негізіне барады. Транзистор ашылады және импульстік трансформатор Tr1 қуат тиристорлары үшін ашылатын импульстарды жасайды. Анықтамалық кернеуді жоғарылату (азайту) арқылы CT5 импульстерінің жұмыс циклі өзгереді.
Міне, осциллограммалар. 
Бірақ біз «Бастау» түймесін басқанша KT5-те ешқандай импульстарды көрмейміз - S1. Түйме басылмаса, R12, D3 тізбегі бойындағы қалыпты жабық контактілер S1 арқылы +12В қоректендіру кернеуі DA1.2 кері кірісіне беріледі және шамамен 11В-қа тең. Бұл кернеу 9В «ара» кернеуінен асатындықтан, компаратор құлыпталады және тиристорларды ашуға арналған басқару импульстері жасалмайды. Қозғалтқыштың апаттары мен істен шығуын болдырмау үшін, егер оператор жылдамдық реттегішін «0» күйіне қоймаса, схема қозғалтқыштың біркелкі үдеуіне қызмет ететін C5, R13 жеделдету блогын қамтамасыз етеді. «Іске қосу» режимінде схема келесідей жұмыс істейді: «Бастау» түймесін басқан кезде, әдетте жабық контактілер ашылады және тізбектегі C5 конденсаторы - «жер», R13, - C5 біркелкі зарядтала бастайды және кернеу қосылады. конденсатордың теріс пластинасы біркелкі нөлге ұмтылады. Бұл ретте DA1.2 инвертивті кірісіндегі кернеу эталондық кернеумен анықталатын мәнге біркелкі артады, ал компаратор қуатты тиристорлар үшін басқару импульстерін генерациялай бастайды. Зарядтау уақыты C5, R13 рейтингтерімен анықталады. Қозғалтқыштың жұмысы кезінде жылдамдықтың кенеттен көтерілуін болдырмау үшін оның жылдамдығын өзгерту қажет болса, схема R21, C8, R22 «жедету-тежеу» блогын қамтамасыз етеді. Анықтамалық кернеу жоғарылағанда (төмендегенде) C8 конденсаторы біркелкі зарядталады (разрядталады), бұл күшейткіштің кері кірісіндегі кернеудің күрт «артуын» болдырмайды және нәтижесінде қозғалтқыш жылдамдығының күрт өсуіне жол бермейді.
Енді жұмыс істеу принципін қарастырайық жылдамдық реттегіші.
Реттегіш басқару аймағында тұрақты қозғалтқыш жылдамдығын ұстап тұруға арналған. Реттегіш екі кернеудің қосындысы бар дифференциалды күшейткіш болып табылады: эталондық кернеу және кернеу кері байланыс. Анықтамалық кернеу RP1 резисторымен орнатылады және R20, C8, R21 сүзгісі арқылы беріледі, ол бір уақытта «жеделдету-тежеу» блогының функцияларын орындайды және DA1.3 оп-ампер реттегішінің кері кірісіне беріледі. DA1.3 оп-амп шығысындағы эталондық кернеу артқан сайын шығыс кернеуі сызықты түрде төмендейді.
Тұрақтандырғыштың шығыс кернеуі SIFU DA1.2 компараторының кері кірісіне беріледі, мұнда ара тістерінің кернеу импульстері қосылып, тиристорлардың басқару электродтарына баратын тікбұрышты импульстар сериясына айналады. Анықтамалық кернеу жоғарылағанда (азайған сайын) қуат блогының шығысындағы шығыс кернеуі де артады (төмендейді).
Бұл график қозғалтқыш жылдамдығының анықтамалық кернеуге тәуелділігін көрсетеді. 
Мысал ретінде қозғалтқыш жылдамдығының мәндері келтірілген.
DA1.3 реттегішінің тікелей кірісіне қосылған R22, R23 кернеу бөлгіші кері байланыс үзілген кезде қозғалтқыштың істен шығуын болдырмау үшін қызмет етеді (кері байланыс үзілсе, қозғалтқыш шамадан тыс жұмыс істейді).
Жетек қосылған кезде тахогенератор қозғалтқыш жылдамдығына пропорционал кернеуді шығара бастайды. Бұл кернеу толық толқынды тізбекті пайдаланып жиналған DA1.4, DA2.1 дәлдік детекторының кірісіне беріледі. DA1.4, DA2.1 дәлдік детекторының шығысынан алынған кернеу C10, R30, R33 сүзгісі арқылы DA2.2 масштабтау кері байланыс күшейткішіне беріледі. Күшейткіш тахогенератордан келетін кері байланыс кернеуін реттеу үшін қолданылады. DA2.2 оп-амп шығысының кернеуі. DA1.3 реттегішінің кірісіне де, DA2.3 қорғаныс тізбегіне де беріледі.
RP1 резисторы қозғалтқыш жылдамдығын орнатады. Қозғалтқыш жүктемесіз жұмыс істегенде, масштабтау күшейткішінің шығысындағы кернеу DA1.3 оп-амп 6 түйреуішіндегі кернеуден төмен. ≈ +5в, сондықтан жетек реттегіш ретінде жұмыс істейді. Қозғалтқыш білігіне жүктеме артқан сайын тахогенератордан алынатын кернеу азаяды және соның салдарынан масштабтау күшейткішінің шығысындағы кернеу азаяды.
Бұл кернеу DA1.3 оп-амперінің 5 түйреуішіндегі кернеуден аз болғанда, жетек ток тұрақтандыру аймағына кіреді. DA1.3 оп-амперінің инвертивті емес кірісіндегі кернеудің төмендеуі оның шығысындағы кернеудің төмендеуіне әкеледі және ол DA1.2 инвертивті күшейткіште жұмыс істейтіндіктен, бұл күшейткіштің үлкенірек ашылу бұрышына әкеледі. тиристорлар және, тиісінше, қозғалтқыш арматурасындағы кернеудің жоғарылауына.
ҚОРҒАУ ТІЗБЕГІ
Артық жылдамдықтан қорғау қозғалтқыштың белгіленген жылдамдығы кенеттен асып кеткен жағдайда қозғалтқышты апаттан қорғауға арналған. Схема компаратор тізбегіне сәйкес қосылған DA2.3 оп-амп көмегімен құрастырылады. R36, R37, RP3 бөлгішінен алынған эталондық кернеу компаратордың кері кірісіне беріледі. RP3 резисторы қорғаныс шегін орнатады. DA2.2 масштабтау күшейткішінің шығысындағы кернеу DA2.3 қорғаныс компараторының тікелей кірісіне беріледі. Қозғалтқыштың айналу жиілігі номиналды айналу жиілігінен асқан кезде, компаратордың тікелей кірісіндегі кернеу RP3 - компаратор қосқыштарымен анықталған қорғаныс параметрінің шегінен асады. Тізбекте оң кері байланыстың болуына байланысты R38 компаратордың «шертуін» тудырады, ал VD12 диодының болуы компаратордың қалпына келуіне жол бермейді. Қорғаныс іске қосылған кезде қорғаныс компараторының шығысынан (≈ +11в) VD14 диоды арқылы кернеу кері 13 DA1.2 SIFU кірісіне беріледі және қорғаныс кернеуі «ара» кернеуінен (= 9в) асып кеткендіктен. ) - басқару импульстерін басқару импульстарын беру тиристорлық электродтарға бірден тыйым салынады. DA2.3 қорғаныс компараторының шығысындағы кернеу VT4 транзисторын ашады, бұл P1.1 релесі жұмыс істейді және VL1 жарық диоды жанып, төтенше жағдайды білдіреді. Қорғанысты тек дискіні толығымен өшіру арқылы және 5 - 10 секунд үзілістен кейін оны қайта қосу арқылы жоюға болады.
Басқару блогының қуат бөлігі.
Қуат бөлімінің диаграммасы төменде көрсетілген 
Трансформатор Tr1 басқару блогының тізбегін қоректендіруге арналған. Басқарылатын түзеткіш жартылай көпір симметриялы схема арқылы жиналады және екі қуат диодтары D1, D2 бар
және екі қуатты тиристорлар T1, T2 және қорғаныс диод D3. Өріс орамы өзінің жеке трансформаторынан және түзеткішінен қоректенеді.
Қозғалтқышта тахогенератор болмаса, жылдамдықты басқаруға кері байланыс келесідей орындалуы мүмкін:
1. Басқарылатын түзеткіштің қуат тізбегіне қосылған ток трансформаторын қолданыңыз 
Егер ток трансформаторы пайдаланылса, басқару блогының диаграммасына P1 секіргішін орналастырыңыз
1-3 позициясына дейін бұл қажет, өйткені жүктеме артқан сайын якорь тогы артады, сондықтан ток трансформаторынан алынған кернеу де артады, сондықтан кері байланыс кернеуін инвертирлеуге беру керек.
DA1.3 чипінің шығысы. Сондай-ақ, стандартты ток шунттарын орнатуға болады, бірақ тек қозғалтқыштың якорь тізбегінде, түзеткіштен кейін және одан кері байланыс сигналын алып тастауға болады.
2. Арматура кернеуінің сенсорын пайдаланыңыз. Диаграмма төменде көрсетілген. 
Арматура кернеуінің сенсоры сүзгі-бөлгіш болып табылады және электр қозғалтқышының якорь терминалдарына тікелей қосылады. Диск келесідей конфигурацияланады. «Task» және «Scaling Uoc» резисторлары ортаңғы күйге орнатылған. Арматура кернеуінің сенсорының R5 резисторы төменгі «жер» күйіне орналастырылған. Біз жетекті қосып, қозғалтқыш арматурасындағы кернеуді шамамен 110 вольтқа орнатамыз. Қозғалтқыш арматурасындағы кернеуді басқара отырып, біз R5 резисторын айналдыра бастаймыз. Реттеудің белгілі бір нүктесінде арматурадағы кернеу төмендей бастайды, бұл кері байланыс жұмыс істей бастағанын көрсетеді.
Енді басқару блогының дизайны мен реттеуіне көшейік.
Басқару блогы баспа схемасында жасалған (PCB файлы) 
Жөндеу кезінде оңай бөлшектеу үшін тақта MGTF сымы арқылы қосқышқа қосылған.
Параметрлер
Орнату кезінде қуат бөлігі қабырғаға орнатылатын қондырғы арқылы жиналды, ал жүктеме ретінде әдеттегі қыздыру шамы пайдаланылды. 
Орнатуды DA1, DA2 операциялық күшейткіштеріндегі қоректендіру кернеуі мен кернеуді тексеру арқылы бастаймыз. Розеткаларға микросұлбаларды орнатқан жөн. Содан кейін КТ1, КТ2, КТ3 бақылау нүктелеріндегі осциллограммаларды бақылаймыз (осы нүктелердегі осциллограммалар СИФУ сипаттамасының басында келтірілген). Енді осциллографты KT4 басқару нүктесіне орналастырамыз. Жоғарыдағы осиллограммадағыдай ара тістерінің импульстары болуы керек («Бастау» түймесі осы сәтте ашық болуы керек). RP1 триммер резисторын пайдаланып, «араның» бұрылуын 9 вольтке орнату керек, бұл өте маңызды нүкте, өйткені ол анықтайды одан әрі жұмыссхема. Өріс транзисторларының параметрлеріндегі таралу айтарлықтай маңызды болуы мүмкін болғандықтан, RP1 реттеу диапазоны жеткіліксіз болуы мүмкін, содан кейін R10 резисторының мәнін таңдау арқылы қажетті диапазонға қол жеткізіңіз. KT3 басқару нүктесінде импульстің ұзақтығы 1,5 - 1,8 мс болуы керек, егер жоқ болса, қажетті ұзақтыққа жету үшін R4 резисторын таңдаңыз (төмендеуге қарай).
KT5 басқару нүктесіндегі RR1 реттегішті айналдыра отырып, RR1 сырғытпасы төменгі күйде болғанда импульстердің жұмыс циклінің максимумнан олардың толық жоғалуына дейін өзгеруін тексеріңіз. Бұл жағдайда қуат блогына қосылған шамның жарықтығы өзгеруі керек.
Әрі қарай, басқару блогын қозғалтқыш пен тахогенераторға қосамыз. Біз оны RR1 реттегішімен орнаттық
якорь кернеуі шамамен 40-50 вольт. RP3 резисторын ортаңғы күйге қою керек. Қозғалтқыш арматурасындағы кернеуді басқара отырып, біз RP3 резисторын айналдыра бастаймыз. Реттеудің белгілі бір нүктесінде арматурадағы кернеу төмендей бастайды, бұл кері байланыс жұмыс істей бастағанын көрсетеді. Тәжірибе жасағысы келетіндер үшін: жетектің қаттылығын арттыру үшін сіз R24 кедергісін арттыра аласыз, осылайша реттегіштің өсуін арттыра аласыз немесе R32 резисторын арттыра аласыз.
Егер қозғалтқыштың якорь тогының кері байланысы пайдаланылса.
Ол үшін, жоғарыда айтылғандай, қуат тізбегіне енгізілген ток трансформаторы қажет
басқарылатын түзеткіш. Ток трансформаторын калибрлеу диаграммасы төменде келтірілген. Резисторды таңдау арқылы трансформатордың шығысындағы ≈ 2 ÷ 2,5в айнымалы кернеуді алыңыз. Жүктеме қуаты RN1 қозғалтқыш қуатына сәйкес келуі керек. 
Назар аударыңыз! Жүктеме резисторынсыз ток трансформаторын қоспаңыз.
Біз ток трансформаторын кері байланыс тізбегіне P1 және P2 қосамыз. «Реттегішті» орнату кезінде қорғаныстың жалған іске қосылуын болдырмау үшін D12 диодын дәнекерлеу ұсынылады.
KT8, KT9, KT10 басқару нүктелеріндегі осциллограммалар төмендегі суреттегідей болуы керек. 
Одан әрі параметрлер тахогенераторды пайдалану жағдайындағыдай.
Қозғалтқыштың якорь кернеуінің кері байланысы пайдаланылса.
Жоғарыда айтылғандай, бұл үшін арматура кернеуінің кері байланысын қолдануға болады, якорь кернеуінің сенсоры жиналған; Басқару блогы келесідей конфигурацияланады. «Task» және «Scaling Uoc» резисторлары ортаңғы күйге орнатылған. Арматура кернеуінің сенсорының R5 резисторы төменгі «жер» күйіне орналастырылған. Біз жетекті қосып, қозғалтқыш арматурасындағы кернеуді шамамен 110 вольтқа орнатамыз. Қозғалтқыш арматурасындағы кернеуді басқара отырып, біз R5 резисторын айналдыра бастаймыз. Реттеудің белгілі бір нүктесінде арматурадағы кернеу төмендей бастайды, бұл кері байланыс жұмыс істей бастағанын көрсетеді.
Бұл басқару блогы бұрғылау машинасы үшін жасалған. Міне, осы құбыжықтың фотосы 
Бұл машинада үстелді жылжыту үшін тұрақты ток қозғалтқышын басқаратын электр машинасының күшейткіші істен шықты.
Мұнда электр машинасының күшейткіші бар. 
Оның орнына бұл басқару блогы жасалды.
Мұнда тұрақты ток қозғалтқышының фотосы берілген. 
Басқару блогы барлық негізгі элементтер орналасқан оқшаулағыш негізге жиналды. 
Раковиналарға қуат диодтары мен тиристорлар орнатылады. Сондай-ақ коннекторлары бар панель жасалды, онда схеманың басқару нүктелерінен сигналдар шығарылды. Бұл құрылғыда орнату және жөндеуді жеңілдету үшін жасалды.
Міне, машинаның қуат шкафында орнатылған басқару блогы 
Қуат шкафының екінші жағында шағын басқару панелі орнатылды. 
Оның құрамында:
-қондырғыны қосуға арналған ауыстырып қосқыш
-жұмыс режимін ауыстырып қосқыш. Машина үстелін орнату қозғалыстары үшін революцияларды дәл бақылау және тұрақтандыру қажет емес болғандықтан, осы уақыт ішінде кері байланыс тізбегі айналып өтеді.
- айналым санын реттеуге арналған тұтқалар. Екі айнымалы резистор жеткізілді, біреуі өрескел реттеу үшін, екіншісі - көп айналымды - бөлшекті өрескел және ұсақ бұрғылау кезінде қажетті жылдамдықты дәл орнату үшін.
Қызығушылық танытқандар үшін төменде машина жұмыс істеп тұрған бейне. Біріншіден, тесік тесігі көрсетілген болат табаққалыңдығы 20 мм. Содан кейін станок үстелінің беру бұрандасы қандай жиілікте айналатыны көрсетіледі. Бұл жылдамдықта бөлік кескішке беріледі және беру бұрандасының айналу жылдамдығы тұрақты ток қозғалтқышымен қамтамасыз етіледі, ол үшін шын мәнінде мұның бәрі жасалды.
Басқару блогы жақсы жұмыс істеді, ақаулар мен апаттар болған жоқ.
Электр қозғалтқышының айналу жиілігі мен моментін кең ауқымда тегіс және дәл бақылау қажет болған жағдайда тұрақты ток қозғалтқышын басқару тізбегі қажет.
SIFU - импульстік-фазалық басқару жүйесі желілік кернеуді қуат тиристорларының басқару терминалдарына түсетін тікбұрышты импульстар тізбегіне синусоидальды түрлендіруді жүзеге асырады. Тізбек қосылған кезде 14 - 16 вольт айнымалы кернеу көпір түзеткішіне өтеді және пульсирленген кернеуге айналады, ол құрылымды қуаттандыруға ғана емес, сонымен қатар құрылғының жұмысын синхрондау үшін де қызмет етеді. D2 диоды C1 конденсаторының импульстарын тегістемейді. Содан кейін импульстар салыстырмалы режимде қосылған DA1.1 элементі LM324 операциялық күшейткішінде жасалған «нөлдік детекторға» келеді. Импульстар болмаған кезде, оп-ампердің тікелей және кері кірістеріндегі кернеулер шамамен бірдей және компаратор теңдестіріледі.
Синусоид нөлдік нүкте арқылы өткенде компаратордың кері кірісінде компараторды ауыстыратын импульстар пайда болады, нәтижесінде DA1.1 шығысында тікбұрышты синхрондау импульстері жасалады, олардың қайталану кезеңі нөлге байланысты. нүкте. Жұмыс принципін түсіну үшін осциллограммаларды қараңыз. Жоғарыдан төменге қарай: КТ1, КТ2, КТ3.
Бағдарламада тұрақты ток қозғалтқышын басқару схемасы модельденді. Архивтелген толық нұсқасыҚарастырылып отырған дизайнда осы бағдарламаға арналған жоба файлы бар. Сіз оны ашып, осы құрылғының қалай жұмыс істейтінін көзбен көре аласыз, тиісінше, әуесқойлық радиостанцияны құрастыруды бастамас бұрын тұрақты ток қозғалтқышын басқару туралы соңғы қорытынды жасай аласыз.
Жұмысқа қайта оралайық - сағат импульстері транзисторлық қосқышпен (C4, Q1) интеграторға барады, онда ара тісінің кернеуі пайда болады. Қазіргі уақытта фаза нөлдік нүкте арқылы өтеді, тактілік импульс бірінші транзисторды ашады, ол C4 сыйымдылығын разрядтайды. Импульс ыдырағаннан кейін транзистор өшіріледі және сыйымдылық келесі такті импульс келгенше зарядталады, нәтижесінде транзисторлық коллекторда сызықты өсетін ара тісінің кернеуі қалыптасады (осциллограмма KT4), тұрақты ток генераторымен тұрақтанды. бірполярлы транзистор T1.
Ара тісінің кернеуінің амплитудасы шамамен 9 вольт RP1 кедергісі кесу арқылы орнатылады. Бұл кернеу DA1.2 компараторының тікелей кірісіне қолданылады. Анықтамалық кернеу DA1.2 компараторының кері кірісіне сәйкес келеді және ара тісінің кернеуінің амплитудасы кері кірістегі кернеуден асып кеткен сәтте, компаратор қарама-қарсы күйге ауыстырылады және оның шығысында импульс пайда болады (КТ4 осциллограммасы). ).
Импульс R14, C6 пассивті радиокомпоненттер тізбегі арқылы дифференцияланады және екінші биполярлы транзистордың негізіне қарай жүреді, соның арқасында импульстік трансформаторда күштік тиристорлардың ашылатын және ашылатын импульстары пайда болады. Анықтамалық кернеуді арттыру немесе азайту арқылы CT5 жүйесіндегі импульстердің жұмыс циклін реттеуге болады.
Бірақ S1 ауыстырып қосқышын басқанша біз KT5 осциллограммасында ешқандай импульстарды көрмейміз. Ол басылмаған кезде S1 арқылы R12, D3 алдыңғы контактілері арқылы +12В қоректендіру кернеуі DA1.2 кері кірісіне өтеді. Бұл кернеу «ара» кернеуінен жоғары болғандықтан, компаратор жабылады және тиристорларды ашатын импульстар пайда болмайды.
Төтенше жағдайларды және электр қозғалтқышының зақымдануын болдырмау үшін, егер жылдамдық реттегіші «0» күйіне орнатылмаса, тізбекте қозғалтқышты біркелкі үдетуге арналған C5, R13 элементтерінде жеделдету блогы бар.
S1 ауыстырып қосқышын басқан кезде контактілер ашылады және C5 сыйымдылығы біркелкі зарядтала бастайды, ал конденсатордың теріс тақтасындағы кернеу нөлге жақындайды. DA1.2 инвертивті кірісіндегі кернеу анықтамалық кернеудің мәніне дейін артады, ал компаратор қуат тиристорларын ашу үшін импульстарды генерациялай бастайды. Зарядтау уақыты C5, R13 радиоқұрамдас бөліктерімен анықталады.
Қозғалтқыштың жұмысы кезінде оның жылдамдығын реттеу қажет болса, контурға R21, C8, R22 жеделдету және тежеу блогы қосылды. Мақсатты кернеу жоғарылағанда немесе азайған кезде, C8 сыйымдылығы біркелкі зарядталады немесе разрядталады, бұл кері кірістегі кернеудің күрт «өсуін» болдырмайды және нәтижесінде қозғалтқыш жылдамдығының күрт өсуін болдырмайды.
Реттегіш реттеу аймағында тұрақты жылдамдықты сақтау үшін қолданылады. Реттегіш екі кернеудің қосындысы бар дифференциалды күшейткіштің негізінде жасалады: анықтамалық және кері байланыс. Анықтамалық кернеу RP1 кедергісі арқылы қалыптасады және R20, C8, R21 құрамдас бөліктеріндегі сүзгі арқылы жүреді, ол жеделдету және баяулату бірлігі ретінде әрекет етеді және DA1.3 кері кірісіне беріледі. DA1.3 шығысындағы эталондық кернеу жоғарылаған сайын шығыс кернеуі сызықты түрде төмендейді.
Тұрақтандырғыштың шығыс кернеуі SIFU DA1.2 компараторының кері кірісіне сәйкес келеді, мұндағы «ара» импульстерімен қосылатын болса, ол тиристорлардың электродтарына өтетін тікбұрышты импульстар қатарына айналады. Анықтамалық кернеу жоғарылағанда немесе төмендегенде, қуат блогының шығысындағы шығыс кернеуі де артады немесе азаяды. График қозғалтқыш жылдамдығының анықтамалық кернеуге тәуелділігін көрсетеді.
DA1.3 реттегішінің тікелей кірісіне қосылған R22, R23 резисторларындағы кернеу бөлгіші кері байланыс үзілген кезде төтенше жағдайды жоюға арналған.
Жетек қосылған кезде тахогенератор электр қозғалтқышының жылдамдығына пропорционалды кернеуді тудырады. Бұл кернеу классикалық толық толқынды схемаға сәйкес салынған DA1.4, DA2.1 дәлдік детекторының кірісіне түседі. Оның шығысынан кернеу сүзгіден өтеді пассивті компоненттер C10, R30, R33 DA2.2 ОЖ масштабтау күшейткішіне. Күшейткіш тахогенератордан келетін ОЖ кернеуін реттеу үшін қолданылады. DA2.2 шығысындағы кернеу DA1.3 кірісіне және DA2.3 қорғаныс тізбегіне өтеді.
RP1 кедергісі қозғалтқыш жылдамдығын тудырады. Жүктемесіз жұмыс істегенде, масштабтау күшейткішінің шығысындағы кернеу DA1.3 алтыншы түйреуішіндегі кернеуден аз, сондықтан жетек реттегіш ретінде жұмыс істейді.
Біліктегі жүктеме артқан сайын тахогенератордан алынған кернеу азаяды және нәтижесінде масштабтау күшейткішінің шығысындағы кернеу азаяды. Бұл деңгей DA1.3 оп-амперінің 5 нүктесінен аз болғанда, диск ағымдағы тұрақтандыру аймағына кіреді. DA1.3 инвертивті емес кірісіндегі кернеуді азайту оның шығысындағы кернеуді төмендетеді және ол DA1.2 инвертивті күшейткіште жұмыс істейтіндіктен, бұл тиристорлардың ашылу бұрышын арттырады және, демек, деңгейді жоғарылатады. электр қозғалтқышының арматурасы.
Шамадан тыс жылдамдықты қорғау компаратор ретінде қосылған DA2.3 операциялық күшейткішінде жинақталған. Оның кері кірісі R36, R37, RP3 бөлгішінен эталондық кернеуді алады. RP3 кедергісі қорғаныс жұмысының деңгейін реттейді. DA2.2 күшейткішінің шығысындағы кернеу DA2.3 тікелей кірісіне өтеді.
Жылдамдық номиналды мәннен асып кеткенде, RP3 кедергісімен анықталатын қорғаныс параметрінің табалдырығы компаратордың және компаратор қосқыштарының тікелей кірісінде асып түседі.
Тізбекте оң кері байланыстың болуына байланысты, R38 компараторды «ысырмаға» әкеледі, ал VD12 диоды компараторды қалпына келтіруге мүмкіндік бермейді. Қорғаныс іске қосылған кезде компаратор шығысы VD14 диод арқылы кері 13 DA1.2 SIFU кірісіне өтеді және қорғаныс кернеуі «ара» деңгейінен жоғары болғандықтан, күштік тиристорлардың электродтарына басқару импульстері беріледі. бірден тыйым салынады.
DA2.3 қорғаныс компараторының шығысындағы кернеу VT4 транзисторының құлпын ашады, бұл P1.1 релесін қосады және авария туралы сигнал беретін жарық диоды жанады. Дискіні толығымен өшіріп, 5 - 10 секунд үзілістен кейін оны қайта қуаттандырсаңыз, қорғанысты алып тастауға болады.
Басқару блогының қуат бөлігі төмендегі суретте көрсетілген:
Тр1 трансформаторы басқару блогының тізбегін қоректендіру үшін қолданылады. Түзеткіш жартылай көпір тізбегінің көмегімен құрастырылған және екі қуатты диод D1, D2 және екі қуатты тиристорлар T1, T2, сондай-ақ D3 қорғаныс диодын қамтиды. Өріс орамы өзінің жеке трансформаторынан және түзеткішінен қоректенеді. Қозғалтқышта тахогенератор болмаса, жылдамдықты басқаруға арналған ОЖ келесідей жүзеге асырылуы мүмкін:
Қолданылатын болса ток трансформаторы, содан кейін тұрақты ток қозғалтқышының басқару блогының диаграммасындағы P1 секіргіші 1-3 күйіне орнатылуы керек.
Сондай-ақ якорь кернеуінің сенсорын пайдалануға болады:
Арматура кернеуінің сенсоры арматура терминалдарына тікелей қосылған сүзгі-бөлгіш болып табылады. Диск келесідей конфигурацияланады. «Тапсырма» және «Scaling Uoc» қарсылықтары ортаңғы позицияға бұрылады. Арматура кернеуінің сенсорының R5 кедергісі минимумға дейін бұрылады. Біз жетекті қосып, якорь кернеуін шамамен 110 вольтқа орнатамыз. Арматурадағы кернеуді өлшей отырып, біз R5 кедергісін айналдыра бастаймыз. Белгілі бір өзгеріс сәтінде арматурадағы кернеу төмендей бастайды, бұл ОЖ жұмыс істегенін көрсетеді.
Тұрақты ток қозғалтқышын басқаруға арналған баспа платасының сызбасы бағдарламада жасалған және сіз оңай жасай аласыз баспа схемасыәдісін өзіңіз жасаңыз
DA1, DA2 операциялық күшейткіштеріндегі қоректендіру кернеулерін тексеру арқылы дизайнды орнатуды бастайық. Розеткаларға микросұлбаларды орнату ұсынылады. Содан кейін KT1, KT2, KT3 басқару нүктелеріндегі осциллограммаларды тексереміз. CT4 нүктесінде. түйме ашылған кезде ара тістерінің импульстарын көруіміз керек.
РП1 баптау кедергісін пайдаланып, біз «ара» бұрылғышын шамамен 9 вольтқа орнаттық. KT3 басқару нүктесінде импульс ұзақтығы шамамен 1,5 - 1,8 мс құрайды, егер біз мұны көрмесек, онда R4 кедергісін азайту арқылы біз қажетті ұзақтыққа қол жеткіземіз.
KT5 басқару нүктесіндегі RR1 тұтқасын айналдыра отырып, біз импульстердің жұмыс циклінің RR1 минималды кедергісі бар максимумнан олардың толық жоғалуына дейін өзгеруін бақылаймыз. Бұл жағдайда біз жүктеме ретінде қосқан қуат блогына қосылған шамның жарықтылығы өзгеруі керек.
Содан кейін басқару блогын қозғалтқыш пен тахогенераторға қосамыз. RR1 реттегішін пайдаланып, якорь кернеуін 40-50 вольтқа орнатамыз. RP3 кедергісі ортаңғы күйде болуы керек. Қозғалтқыш арматурасындағы кернеуді өлшей отырып, біз RP3 кедергісін айналдырамыз. Реттеудің белгілі бір нүктесінде арматурадағы кернеу төмендей бастайды, бұл кері байланыс жұмыс істегенін көрсетеді.
Егер якорь тогының кері байланысы пайдаланылса, түзеткіштің қуат тізбегіне қосылған ток трансформаторы қажет. Ток трансформаторын калибрлеу тізбегі төменде талқыланады. Қарсылықты таңдау арқылы трансформатордың шығысында 2 ÷ 2,5в айнымалы кернеуді алыңыз. RN1 жүктеме қуаты қозғалтқыш қуатына тең болуы керек
Есіңізде болсын, жүктеме резисторы жоқ ток трансформаторын қосу ұсынылмайды.
Ток трансформаторын Р1 және Р2 ОЖ схемасына қосамыз. Реттеу кезінде қорғаныстың жалған іске қосылуын болдырмау үшін D12 диодын дәнекерлеу ұсынылады. KT8, KT9, KT10 басқару нүктелеріндегі осциллограммалар төмендегі суретте көрсетілген.
Әрі қарай реттеу тахогенераторды пайдалану жағдайындағы сияқты.
Бұл тұрақты ток қозғалтқышын басқару блогы бұрғылау машинасы үшін қолмен жасалған. Мұрағаттағы фотосуреттерді жоғарыдағы жасыл сілтемеден қараңыз.
Тұрақты ток қозғалтқыштарында айналу моменті екі магнит өрісі арасындағы реакция нәтижесінде пайда болады: бір өріс стационарлық өріс орамымен, ал екіншісі айналмалы арматурадағы орамдармен орнатылады. Кейбір тұрақты ток қозғалтқыштарында өріс орамасы жоқ, оның орнына барлық жұмыс жағдайында тұрақты магнит өрісін тұрақты ұстап тұратын үлкен тұрақты магниттер бар.
Қалай болғанда да, тұрақты ток қозғалтқышының жұмыс принципі якорь арқылы өтетін ток магнит өрісін жасайды, ол өзін тұрақты өріспен теңестіруге тырысады. Сонымен, якорь айналады:
Дегенмен, коллектор(сегменттелген мыс жолақтарының жиынтығы) әлдеқашан «тураланған» ораммен электрлік байланысты үзіп, басқа ораманы қоздырады (немесе келесідей қарапайым мысал, жоғарыда көрсетілген, бір тізбекті кері бағытта шамадан тыс қоздырады), якорьді айналдыруды жалғастыратын басқа тураланбаған магнит өрісін жасайды. Айналмалы коммутатор сегменттері мен стационарлық қуат көзі арасындағы электрлік байланыс көміртекті щеткалар арқылы жүзеге асады. Бұл щеткалар кейін тозады белгілі бір уақыт(коллектордың өзі сияқты) және сондықтан мерзімді ауыстыруды қажет етеді.
Өнеркәсіптік тұрақты ток қозғалтқыштарының көпшілігі жоғарыдағы оңайлатылған суретте көрсетілгендей бір емес, бірнеше арматура орамдарымен шығарылады. Мұнда орамалары мен арматурасы бар паромды жылжыту үшін пайдаланылатын үлкен (1250 а.к.) тұрақты ток электр қозғалтқышының фотосуреті көрсетілген:
Осы электр қозғалтқышының бір щетка жинағы екі көміртекті щеткалардың, серіппелі ұстағыштың және арматура айналу кезінде щетка байланысатын көптеген коммутатор жолақтарының жақыннан көрінісін көрсетеді.
Тұрақты ток қозғалтқыштарында механикалық және электрлік шамалар арасындағы келесі байланыстар пайда болады:
Момент:
- Айналым моменті якорь магнит өрісінің күшіне тура пропорционал, ол өз кезегінде якорь орамаларынан өтетін токқа тура пропорционал;
- Айналым моменті де тұрақты магнит өрісінің күшіне тура пропорционал, ол өз кезегінде қоздырғыш орамнан өтетін токқа тура пропорционал (магнитсіз қозғалтқышта).
- Жылдамдық тұрақты магнит өрісінде айналу кезінде арматура тудыратын ЭҚК арқылы шектеледі. Бұл ЭҚК якорьдің айналу жылдамдығына тура пропорционал, сондай-ақ тұрақты магнит өрісінің күшіне тура пропорционал (ол магнитсіз электр қозғалтқышындағы қоздырғыш орамасының токына тура пропорционал);
- Демек, жылдамдық якорь кернеуіне тура пропорционал;
- Сондай-ақ жылдамдық тұрақты магнит өрісінің күшіне кері пропорционалды, ол қозғаушы орамдар арқылы өтетін токқа тура пропорционал (магнитсіз қозғалтқышта).
Ток орнататын резистордың кедергісінің төмендеуі оның магнит өрісін арттыра отырып, қозғаушы орам арқылы көбірек ток өтуіне мүмкіндік береді. Бұл қозғалтқыштың жұмысына екі әсер етеді: біріншіден, қозғалтқыш бұрынғыға қарағанда көбірек айналдыру моментін шығарады (бірдей токтың бірдей мөлшері үшін), өйткені якорьге күштірек магнит өрісі әсер етеді; екіншіден, қозғалтқыш жылдамдығы төмендейді, өйткені айналмалы якорь бірдей айналу жылдамдығында үлкен артқы ЭҚК пайда болады және бұл кері ЭҚК табиғи түрде тұрақты ток көзінің қолданылатын кернеуін теңестіруге тырысады. Екінші жағынан, біз басқару резисторының кедергісін арттыру, якорьді айналдыратын стационарлық магнит өрісін әлсірету арқылы тұрақты ток қозғалтқышының жылдамдығын арттыра аламыз (және шығыс моментін азайтамыз).
Орамдық токты реттеу арқылы жылдамдық пен момент арасындағы тепе-теңдікті өзгертуге болады, бірақ бұл жалпы токты басқару үшін жеткіліксіз. қуатқозғалтқыш. Тұрақты ток қозғалтқышының қуатын басқару үшін біз якорь кернеуі мен токты да бақылауымыз керек. Бұл тапсырма үшін айнымалы резисторларды пайдалануға болады, бірақ бұл әдіс қазіргі уақытта қолданылмайды, себебі ол қуаттың жоғалуына әкеледі.
Ең жақсы шешім электр қуатын басқару тізбегін қосулы пайдалану болады транзисторлық қосқыштартізбектегі қозғалтқыш арматурасын тез өшіру және қосу. Басқарудың бұл түрі импульстік ен модуляциясы немесе PWM деп аталады.
(импульс ұзақтығының қайталану кезеңіне қатынасы, кері жұмыс цикліИмпульстің шамасы қозғалтқышқа берілетін қуат үлесін анықтайды:
Цифрларда қате «баж коэффициенті» емес, «баж коэффициенті» болып табылады.
Мұндай электрондық схемаәдетте қуатты реттеу деп аталады жүргізу. Осылайша, диск айнымалы жылдамдық(немесе VSD) тұрақты ток қозғалтқышының жылдамдығын басқару үшін қолданылатын жоғары қуат тізбегі. Қозғалтқыш жетектерін қозғалтқышты берілген жылдамдықта іске қосу үшін қолмен орнатуға болады немесе электронды сигналдар қозғалысты басқаратындай қозғалтқыштың жылдамдығын өзгерту үшін электронды басқару сигналдарын қабылдай алады. Жабдықталған қашықтағы жүйебасқару сигналдарын жібере отырып, жетек кез келген басқа соңғы жетек сияқты жұмыс істейді: контроллердің пәрмендерін орындай отырып, ол белгілі бір технологиялық параметрді тұрақтандырады.
Авторы дәстүрлі технологияҮшін коммутациялық қуат көзітұрақты ток қозғалтқышын пайдалану тізбегі басқарылатын түзеткіш, түрлендіру үшін айнымалы токТұрақты токта әдеттегі түзеткіш диодтардың орнына тиристорлар қолданылады. Өнеркәсіптік тұрақты ток қозғалтқыштары үшін негізгі қуат көзі айнымалы ток болып қалады және бұл айнымалы ток жүйенің қандай да бір нүктесінде тұрақты токқа айналуы керек; Басқаруды тікелей осы түзеткіш қондырғыға біріктіру мағынасы бар:
Басқарылатын түзеткіш тізбегі айнымалы токтың тербеліс импульстеріне қатысты «бастау» импульсінің уақытын өзгерту принципі бойынша жұмыс істейді. Әр айнымалы ток циклінде тиристор неғұрлым ерте ашылса, соғұрлым ол токтың қозғалтқышқа ағуына мүмкіндік береді. Фазалық басқару тізбегі импульстардың пайда болуына және олардың ұзақтығына жауап береді.
Қозғалтқыштың қуатын жай реттейтін тұрақты ток жетегі шикі және көптеген процестер үшін басқару қиын болады. Айнымалы жылдамдықты жетектен ең дұрысы - дәл басқару. жылдамдыққозғалтқыш. Осы себепті көптеген жетектер қозғалтқыш білігіне механикалық қосылған тахометрден кері байланыс алуға арналған. Тахометр әдетте жасайтын шағын генератор болып табылады тұрақты қысым, біліктің айналу жылдамдығына тура пропорционал (0-10 В шығысымен). Оның көрсеткіштеріне сәйкес реттелетін жетек дроссельдер электр қуаты, айналу жылдамдығы басқару сигналында көрсетілгенмен сәйкес келетіндей етіп қозғалтқышқа беріледі. Жылдамдықты басқаруға арналған кіріктірілген кері байланыс циклімен айнымалы жылдамдық жетегі басқару жүйесінде «құл контроллерге» айналады. Диск жылдамдығы анықтамасының шығысын қабылдай алады
Владимир Рентюк, Запорожье, Украина
Мақала береді қысқа шолужәне щеткалы тұрақты ток қозғалтқыштарын басқаруға арналған танымал схемаларды талдау, сонымен қатар түпнұсқа және аз белгілі схема шешімдерін ұсынады
Электр қозғалтқыштары ең танымал электротехника өнімдерінің бірі болуы мүмкін. Барлығын білетін Уикипедия бізге айтқандай, Электр қозғалтқышы - электромобиль(электрмеханикалық түрлендіргіш), онда Электр энергиясымеханикалық түрге айналады. Оның тарихының басы Майкл Фарадей 1821 жылы өткізгішті магнит өрісінде айналдыру мүмкіндігін анықтаған жаңалық деп санауға болады. Бірақ айналмалы роторы бар бірінші көп немесе аз практикалық электр қозғалтқышы өзінің өнертабысын 1834 жылға дейін күтті. Кенигсбергте жұмыс істеп жүргенде оны бізге Борис Семенович деген атпен жақсы таныс Мориц Герман фон Якоби ойлап тапты. Электр қозғалтқыштары екі негізгі параметрмен сипатталады - біліктің (ротордың) айналу жылдамдығы және білікте дамыған момент. IN жалпы мағынадаосы параметрлердің екеуі де қозғалтқышқа берілетін кернеуге және оның орамындағы токқа байланысты. Қазіргі уақытта электр қозғалтқыштарының көптеген түрлері бар, сондықтан біздің әйгілі әдеби кейіпкеріміз Козьма Прутков атап өткендей, ауқымдылықты түсіну мүмкін емес, біз тұрақты ток қозғалтқыштарын басқару ерекшеліктерін қарастыруға тоқталамыз (бұдан әрі -). электр қозғалтқыштары ретінде).
Тұрақты ток қозғалтқыштарының екі түрі бар - біз үйреніп қалған щеткалы қозғалтқыштар және щеткасыз (қадамды) қозғалтқыштар. Біріншісінде қозғалтқыш білігінің айналуын қамтамасыз ететін айнымалы магнит өрісі щеткалы коммутатор - коммутатор арқылы қоректенетін ротор орамдары арқылы қалыптасады. Ол тұрақтымен әрекеттеседі магнит өрісістатор, роторды айналдыру. Мұндай қозғалтқыштардың жұмысы үшін сыртқы коммутаторлар қажет емес, олардың рөлін коллектор атқарады; Статор кез келген жүйеден жасалуы мүмкін тұрақты магниттер, және электромагниттерден. Екінші типті электр қозғалтқышында орамдар қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігін (статор) құрайды, ал ротор тұрақты магниттерден жасалған. Мұнда статор орамаларын ауыстыру арқылы айнымалы магнит өрісі пайда болады, ол сыртқы басқару тізбегі арқылы орындалады. Қадамдық қозғалтқыштар Ағылшынша емлесі) коллекторларға қарағанда әлдеқайда қымбат. Бұл жеткілікті күрделі құрылғыларолармен ерекше ерекшеліктері. Олардың Толық сипаттамабөлек жариялауды қажет етеді және осы мақаланың аясынан тыс. Осы типтегі қозғалтқыштар және олардың басқару схемалары туралы толық ақпарат алу үшін, мысалы, сілтеме жасай аласыз.
Қылшықты қозғалтқыштар (1-сурет) арзанырақ және әдетте талап етілмейді күрделі жүйелербасқару. Олардың жұмыс істеуі үшін қоректену кернеуін беру жеткілікті (түзетілген, тұрақты!). Мұндай қозғалтқыштың білігінің айналу жылдамдығын реттеу немесе крутящий моментті басқарудың арнайы режимін пайдалану қажет болғанда проблемалар туындай бастайды. Мұндай қозғалтқыштардың үш негізгі кемшілігі бар: төмен айналу моменті төмен жылдамдықтарайналу (сондықтан, беріліс қорабы жиі қажет, бұл тұтастай құрылымның құнына әсер етеді), генерация жоғары деңгейэлектромагниттік және радио кедергілер (коллектордағы сырғымалы контактіге байланысты) және төмен сенімділік (дәлірек айтқанда, қысқа ресурс; себебі бір коллекторда). Коммутаторлы қозғалтқыштарды пайдалану кезінде олардың роторының ток шығыны мен айналу жылдамдығы білікке түсетін жүктемеге байланысты екенін ескеру қажет. Қылқалам қозғалтқыштары әмбебап және кеңірек қолданылады, әсіресе баға анықтаушы фактор болып табылатын арзан қолданбаларда.
Ротордың жылдамдығынан бастап коммутаторлы қозғалтқышең алдымен қозғалтқышқа берілетін кернеуге байланысты, оны басқару үшін шығыс кернеуін орнату немесе реттеу мүмкіндігі бар тізбектерді пайдалану табиғи нәрсе. Интернетте табуға болатын мұндай шешімдер реттелетін кернеу тұрақтандырғыштарына негізделген схемалар болып табылады және дискретті тұрақтандырғыштардың жасы ұзақ уақыт өткендіктен, мысалы, қымбат емес интеграцияланған өтемақы тұрақтандырғыштарын қолданған жөн. Мүмкін опцияларМұндай схема 2-суретте көрсетілген.
Схема қарабайыр, бірақ ол өте сәтті және, ең бастысы, арзан көрінеді. Оған инженерлік көзқараспен қарайық. Біріншіден, қозғалтқыштың айналу моментін немесе тогын шектеу мүмкін бе? Мұны қосымша резисторды орнату арқылы шешуге болады. 2-суретте ол R LIM деп белгіленген. Оның есебі спецификацияға енгізілген, бірақ ол кернеу тұрақтандырғышы ретінде тізбектің сипаттамаларын нашарлатады (төменде бұл туралы толығырақ). Екіншіден, жылдамдықты басқарудың қай нұсқасы жақсы? 2а-суреттегі опция ыңғайлы сызықтық басқару сипаттамасын береді, сондықтан ол көбірек танымал. 2б-суреттегі опцияның сызықтық емес сипаттамасы бар. Бірақ бірінші жағдайда, айнымалы резистордағы контакт үзілген болса, біз аламыз максималды жылдамдық, ал екіншісінде - минималды. Нені таңдау керектігі нақты қолданбаға байланысты. Енді типтік параметрлері бар қозғалтқыштың бір мысалын қарастырайық: жұмыс кернеуі 12 В; максималды жұмыс тогы 1 А. LM317 IC жұрнақтарға байланысты 0,5 А-дан 1,5 А-ға дейінгі максималды шығыс тогы (спецификацияны қараңыз; тогы жоғары ұқсас IC-лер бар) және дамыған қорғаныс (шамадан тыс жүктеме мен қызып кетуден). Осы тұрғыдан алғанда, бұл біздің міндетімізге өте қолайлы. Мәселелер, әдеттегідей, кішкентай нәрселерде жасырылады. Егер қозғалтқыш максималды қуатқа келтірілсе, бұл біздің қолдануымыз үшін өте шынайы болса, онда IC кіріс кернеуі V IN және шығыс V OUT арасындағы ең аз рұқсат етілген айырмашылық 3 В тең болса да, кем дегенде қуатты таратады.
P = (V IN - V OUT)×I = 3×1 = 3 Вт.
Сондықтан радиатор қажет. Тағы да сұрақ: қуаттың шығыны дегеніміз не? 3 Вт-та? Бірақ жоқ. Егер сіз шығыс кернеуіне байланысты IC жүктеме графигін есептеуге уақыт бөлсеңіз (бұл Excel бағдарламасында оңай), онда біз оны біздің шарттарымызда аламыз. максималды қуат IC-де реттегіштің максималды шығыс кернеуінде емес, 7,5 В шығыс кернеуінде (3-суретті қараңыз) таралады және ол шамамен 5,0 Вт болады!
Көріп отырғаныңыздай, нәтиже енді арзан емес, бірақ өте көлемді нәрсе. Осылайша, бұл тәсіл жұмыс тогы 0,25 А аспайтын төмен қуатты қозғалтқыштар үшін ғана жарамды. Бұл жағдайда басқару IC-дегі қуат 1,2 Вт деңгейінде болады, бұл қазірдің өзінде қолайлы болады.
Шығу жолы - басқару үшін импульстік ен модуляциясы (PWM) әдісін пайдалану. Бұл шын мәнінде ең көп таралған. Оның мәні қозғалтқышқа ұзақтығы бойынша модуляцияланған бірполярлы тікбұрышты импульстарды беру болып табылады. Сигнал теориясына сәйкес мұндай тізбектің құрылымында τ/T қатынасына пропорционал тұрақты құраушы болады, мұндағы: τ – импульс ұзақтығы, ал Т – реттілік периоды. Ол қозғалтқыштың жылдамдығын басқарады, бұл оны осы жүйедегі интегратор ретінде ерекшелендіреді. PWM реттегішінің шығыс сатысы жұмыс істейтіндіктен кілт режиміол, әдетте, жылуды кетіру үшін үлкен радиаторларды қажет етпейді, тіпті салыстырмалы түрде үлкен қозғалтқыш қуаттары болса да, және мұндай реттегіштің тиімділігі алдыңғыға қарағанда салыстырмалы түрде жоғары. Кейбір жағдайларда төмендететін немесе жоғарылататын тұрақты/тұрақты ток түрлендіргіштерін қолдануға болады, бірақ оларда бірқатар шектеулер бар, мысалы, шығыс кернеуін реттеу тереңдігі және ең аз жүктеме бойынша. Сондықтан, әдетте, басқа шешімдер жиі кездеседі. Мұндай реттегіштің «классикалық» схемасы 4-суретте көрсетілген. Ол дроссель (регулятор) ретінде қолданылады кәсіби үлгітемір жол.
Бірінші операциялық күшейткіште генератор, ал екіншісінде компаратор жиналады. С1 конденсаторынан сигнал компаратордың кірісіне беріледі және жауап шегін реттеу арқылы сигнал жасалады. тікбұрышты пішінқалаған τ/T қатынасымен (5-сурет).
Реттеу диапазоны RV1 (тезірек) және RV3 (баяу) резисторларды кесу арқылы орнатылады, ал жылдамдықты реттеудің өзі RV2 резисторымен (жылдамдық) жүзеге асырылады. Оқырмандардың назарын салыстырғыштың шегін белгілейтін бөлгіш мәндеріндегі қателері бар ұқсас схема Интернетте орыс тілді форумдарда таралатынына аударғым келеді. Қозғалтқыш қуатты өрістік транзисторды пайдаланып қосқыш арқылы тікелей басқарылады. Бұл MOSFET типті транзистордың ерекшеліктері жоғары жұмыс тогы (тұрақты 30 А және импульстік 120 А дейін), ультра төмен ашық арна кедергісі (40 мОм) және, демек, ашық күйде қуаттың минималды жоғалуы.
Мұндай схемаларды қолданғанда ең алдымен неге назар аудару керек? Біріншісі - басқару схемасының орындалуы. Бұл жерде диаграммада кішкене ақау бар (4-сурет). Уақыт өте келе айнымалы резистордың қозғалатын контактісімен проблемалар туындаса, біз қозғалтқыштың толық, бірден дерлік жеделдеуін аламыз. Бұл құрылғымызды зақымдауы мүмкін. Антидот дегеніміз не? Қосымша жеткілікті жоғары кедергісі бар резисторды орнатыңыз, мысалы, IC-нің 5 істікшесінен 300 кОм жалпы сым. Бұл жағдайда реттегіш істен шықса, қозғалтқыш тоқтатылады.
Мұндай реттегіштердің тағы бір мәселесі - шығыс сатысы немесе қозғалтқыш драйвері. Мұндай схемаларда оны өрістік транзисторларды да, биполярлықтарды да қолдану арқылы жасауға болады; соңғылары салыстырмалы түрде арзанырақ. Бірақ бірінші және екінші нұсқаларда кейбіреулерін ескеру қажет маңызды нүктелер. Көлік жүргізу үшін өріс эффектісі транзисторы MOSFET түрі мыңдаған пикофарадтарды құрайтын кіріс сыйымдылығын зарядтауды және разрядтауды қажет етеді. Егер сіз резисторды қақпамен сериялы түрде қолданбасаңыз (4-суретте R6) немесе оның мәні тым аз болса, онда салыстырмалы түрде жоғары жиіліктербасқару оп-амп сәтсіз болуы мүмкін. Егер сіз R6 үлкен мәнді пайдалансаңыз, транзистор өзінің тасымалдау сипаттамасының белсенді аймағында ұзағырақ қалады, демек, бізде жоғалтулар мен коммутатордың қызуы артады.
4-суреттегі схема туралы тағы бір ескерту. Қосымша D2 диодын пайдалану мағынасы жоқ, өйткені BUZ11 транзисторының құрылымында өзінің ішкі жоғары жылдамдықты қорғаныс диоды бар. ең жақсы сипаттамаларұсынылғаннан гөрі. D1 диоды да анық артық, транзистор BUZ11 ± 20 В кернеу көзі кернеуіне мүмкіндік береді және бірполярлы қоректенумен басқару тізбегіндегі полярлықты өзгерту, сондай-ақ 12 В жоғары кернеулер мүмкін емес.
Егер сіз биполярлы транзисторды қолдансаңыз, онда жеткілікті базалық ток генерациялау мәселесі туындайды. Белгілі болғандай, кілтті қанықтыру үшін биполярлы транзистороның негізгі тогы жүктеме тоғының кемінде 0,06 болуы керек. Операциялық күшейткіш мұндай токты қамтамасыз ете алмайтыны анық. Осы мақсатта, мысалы, компанияның танымал PT-5201 шағын гравюрасында қолданылатын ұқсас реттегіште транзистор пайдаланылады, ол Дарлингтон тізбегі болып табылады. Бұл жерде бір қызық жағдай бар. Бұл мини-граверлер кейде сәтсіздікке ұшырайды, бірақ транзистордың қызып кетуіне байланысты емес, IC қызып кетуіне байланысты (максималды жұмыс температурасы+70 °C) шығыс транзисторы (максимум рұқсат етілген температура+150 °C). Мақала авторы пайдаланған өнімдерде ол IC корпусына тығыз басылып, желімге орналастырылған, ол IC-ны қолайсыз қыздырып, жылу қабылдағышты бітеп тастады. Егер сіз осындай дизайнды кездестірсеңіз, транзисторды IC-дан «ажыратып», оны мүмкіндігінше бүгіңіз. Осы ноу-хау үшін мақала авторын Pro’sKit құралдар жиынтығымен марапаттады. Көріп отырғаныңыздай, барлығын кешенді түрде шешу керек - схемаға ғана емес, сонымен қатар тұтастай реттегіштің дизайнына мұқият назар аударыңыз.
Тағы бірнешеу бар қызықты схемаларқарапайым PWM контроллерлері. Мысалы, драйвері бар бір операциялық күшейткіштің екі сұлбасы [ ішінде жарияланған.