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DC 電気モーターの制御。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くの機械は DC 電気モーター (EM) を使用しています。界磁巻線の定電圧(0V)で電機子巻線の定電圧成分を変化させ、回転速度をスムーズに制御することが簡単に行えます。

電気回路図 (図 1) は、電気駆動装置を備えた必要な機械や装置を自分で組み立てる場合に役立ちます。この回路により、最大 5 kW の電力の電気モーターを制御できます。

図1（クリックすると拡大）

強力な DC EM には、考慮する必要のあるいくつかの機能があります。

a) 界磁巻線に定格電圧 (通常 180 ～ 220 V) を供給せずに、EM 電機子に電圧を印加することは不可能です。

b) モータの損傷を防ぐため、定格動作電流の数十倍を超える大きな始動電流のため、モータをオンするときにすぐに定格電圧を電機子巻線に印加することは容認できません。

上の図により、必要な動作モード、つまり電気自動車のスムーズな始動と必要な回転速度の手動設定を確保することができます。

界磁巻線または電機子の接続極性を変更すると、回転方向が変わります (これは EM がオフの場合にのみ行う必要があります)。

この回路では 1 つのリレーを使用しており、回路要素を過負荷から自動的に保護できます。リレー K1 は強力なスターターであり、抵抗器 R1 によって設定された初速度がゼロでない場合に EV がオンになる可能性を排除します。これを行うには、SB2 ボタンに接続された可変抵抗器 R1 の軸にレバーが取り付けられ、最大抵抗値 (RXNUMX) でのみ (レバーによって) 閉じます。これはゼロ速度に対応します。

接点 SB2 が閉じると、スタートボタン (SB1) が押されるとリレー K1 がオンになり、その接点 K1.1 が自己ブロックし、接点 K1.2 が電気ドライブをオンにします。

リレー K2 は、EM 励起巻線回路に電流が存在しない場合に過負荷保護を提供します。この場合、接点 K2.1 は回路への電源をオフにします。

制御回路には、変圧器を使わずに、抵抗器 R3 を介してネットワークから直接電力が供給されます。

電機子巻線の実効電圧値は、抵抗 R1 でサイリスタ VS1 と VS2 の開き角を変えることで設定されます。ブリッジアームにはサイリスタが含まれているため、回路内のパワー要素の数が削減されます。

電源電圧の脈動周期と同期したパルス発生器は、ユニ接合トランジスタ VT2 に組み込まれています。トランジスタ VT1 は電流パルスを増幅し、絶縁トランス T1 を介してサイリスタの制御端子に供給されます。

設計を行う場合、サイリスタ VS1、VS2 およびダイオード VD5、VD6 をヒートシンクプレート (放熱器) に取り付ける必要があります。

図で点線で強調表示されている制御回路の一部は、プリント基板上に配置されています (図 2)。

DCモーター制御
Pic.2

固定抵抗器はタイプ S2-23、可変 R1 - タイプ PPB-15T、R7 - SP-196、R3 - タイプ PEV-25 を使用します。少なくとも 1 V の動作電圧用の任意のタイプのコンデンサ C2 および C100。電流 1 A および逆電圧 4 V 用の整流ダイオード VD10...VD300、たとえば、D231 D231A D232、D232A、D245、D246 。

T1 パルストランスは、標準サイズ K2000x20x12 mm のフェライトリング M6NM 上に作られ、直径 0,18 mm の PELSHO ワイヤが巻かれています。巻線 1 と 2 には 50 ターン、3 ～ 80 ターンが含まれます。

巻く前に、ターンのパンチやショートを防ぐために、コアの鋭いエッジをヤスリで丸くする必要があります。

回路が最初にオンになると、励磁巻線回路 (0V) の電流を測定し、オームの法則に従って、リレー K2 が作動するように抵抗 R2 の値を計算します。リレー K2 は任意の低電圧 (6 ～ 9 V) にすることができます。動作電圧は低いほど優れています。抵抗 R2 を選択するときは、抵抗 R0 で消費される電力も考慮する必要があります。 2V 回路の電流と抵抗の両端の電圧がわかれば、式 P=UI を使用して簡単に計算できます。 K2 や R20 の代わりに、業界で製造された特殊な電流リレーを使用する方が良いですが、応用範囲が狭いため、誰でも利用できるわけではありません。直径 0.7 ～ 1 mm の PEL ワイヤを大きなリードスイッチに約 XNUMX 回巻くことにより、電流リレーを自分で簡単に作成できます。

制御回路を設定するには、モーターの電機子回路の代わりに、300...500 Wの電力を持つランプと電圧計を接続します。抵抗器 R1 によるランプの両端の電圧がゼロから最大まで滑らかに変化することを確認する必要があります。

場合によっては、ユニ接合トランジスタのパラメータの変動により、コンデンサ C2 (0,1 ～ 0,68 μF) と抵抗 R7 の値を選択する必要があります (R7 は、抵抗の最小値で負荷にかかる最大電圧を設定します) R1)。

適切に取り付けてもサイリスタが開かない場合は、T1 の 1 次巻線のリード線を交換する必要があります。サイリスタ VS2 および VS1 に入力される制御電圧の位相が正しくなくても、サイリスタが損傷する可能性はありません。サイリスタの動作を監視する便宜上、制御電圧を最初に一方のサイリスタに印加し、次にもう一方のサイリスタに印加することができます。負荷 (ランプ) の電圧が抵抗 R0 によって調整されている場合、制御パルスの接続位相は次のようになります。正しい。両方のサイリスタが動作し、回路が構成されている場合、負荷の両端の電圧は 190 ～ XNUMX V の範囲で変化する必要があります。

図 6.17 に示したものと同様の回路を使用すると、電子的にスイッチをオンにした瞬間に電機子巻線に最大電圧が印加される可能性を排除できます。 (コンデンサ C2 は、スイッチオン時の出力電圧のスムーズな増加を保証し、その後は回路の動作に影響を与えません。) この場合、スイッチ SB2 は必要ありません。

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