マップ上のDCモーターの回転速度を調整するためのスキーム。スキーム、説明

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マップ上の DC モーターの回転速度を調整するためのスキーム。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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カートは、サーキットレースや氷上のトラックレースなどの競技に使用される、エキサイティングでダイナミックなスポーツです。このために使用される機械であるカートは、高価な材料、コンポーネントや部品を製造するための高度な技術、および強制エンジンを使用する、かなり複雑な装置になって久しいです。トレーニングと競技は、特別に準備されたトラックでのみ開催できます。

しかし、少年たちはいつも、たとえ高価ではなくても、自分の意志に従順に動く高速の四輪車に座りたいと思っています。

キエフのドニエプル川SYuT-TsNTTMの創造的団体「輸送機器のプロトタイピングと設計」では、高速道路だけでなく学校の体育館やその他の公正な場所でも使用できる電動カートを作成することが決定されました。広い部屋。運転テクニックを練習することができ、冬も邪魔になりません。

電気カードは以前にも構築されましたが、説明されているスキームでは、移動速度は加減抵抗器または接触器によって制御されていました。最初のスキームは加減抵抗器に大きな損失をもたらし、XNUMX番目のスキームはモードを変更するときの開始時と移動中に急激な衝撃を与えました。変調 DC モーター制御回路が必要であることが明らかになり、それがマップで使用されました。

電子技術者 V.D. レベデフはサークルのメンバーを支援することを約束し、以下に示すエンジン速度のパルス制御方式を共同で開発しました。

DC 電気ドライブの速度制御の原理は、モーターに供給される電圧の平均値の調整に基づいています。パルス調整により、高いエネルギー性能を備えたドライブを作成できます。パルスレギュレータに固有の主な利点として、次のことが挙げられます。制御システムが閉じているときの高速性。安定性を維持しながら高い制御精度。高効率。幅広い範囲での駆動速度のスムーズな制御。ドライブを連続電力供給モードに短期間移行することで、大きな始動トルクを得る可能性。このようなシステムには、カートエンジンに電力を供給するように設計されたトランジスタパルス幅コンバータ SHIP が含まれています。

図 1 にトランジスタ PWM のブロック図を示します。回路の電源は、出力電圧 1 V、容量 48 Ah 以上の車載バッテリーパック (55) によって供給されます。

マップ上のDCモーターの回転速度の調整スキーム

この回路には、出力パルス信号のデューティサイクルが可変のマルチバイブレータ (2)、パワーアンプ (3)、強力な電流スイッチ (4)、自動利得制御 (AGC) 回路 (5) が含まれています。

SHIP は、電源接触器 K1 (位置 1) によってオンになります。位置 2 では、カートがブレーキをかけ惰性走行するときにスパイクがオンになり、バッテリーが再充電されます。図 2 に、パルスデューティサイクル制御に基づく PWM の概略図を示します。

（クリックして拡大）

マルチバイブレータ (VT1 および VT2) は、ポテンショメータ R3 スライダの位置に応じて、周期 T のパルス信号を生成します。それらは VT3 パワーアンプで増幅されます。 R3 エンジンの左端の位置では、マルチバイブレータが周期 T の短い持続時間のパルス信号を生成するため、電流スイッチ VT3 ～ VT12 のベースに供給される平均電流は小さく、最小電圧がモーターに供給されます。。 R3 エンジンの中間位置では、マルチバイブレータがパルス t = T / 2 (蛇行) を生成し、U0 / 2 に近い電圧がエンジンに到達します。

R3 エンジンの右端の位置では、U0 に近い定電圧がエンジンに供給されます。このように、マルチバイブレータが発生するパルスの幅を滑らかに変化させることにより、ＰＴ駆動モータの回転数を滑らかに変化させることができる。すべてのモードでドライブの負荷が変化したときのエンジン速度の一定性は、AGC スキーム (VT4、VT5、VT6、VT7、VD2) によって維持されます。

パルスモードでのモーター電機子の電流の不連続は、その回路にインダクター Dr1 を設置することによって排除され、モーター自体はコンデンサ C3 とダイオード VD1 で分路されます。トランジスタ VT2、VT3、VT4 には個別のヒートシンクがあります。電流スイッチトランジスタは共通のヒートシンク上に配置されています。

Kruzhkovtsy は、アクセルペダルから制御 SHIP のポテンショメータ R3 (3) までのドライブ (図 1) を開発しました。これにより、このユニットの十分な耐久性が保証されます。

マップ上のDCモーターの回転速度の調整スキーム

ポテンショメータは、標準の留め具を使用して取り付けプレートに取り付けられます。必要に応じて、ポテンショメータスライダを長くし、その自由端をサポートベアリング 4 に固定します。プーリー 4 は、ペダル 2 の半径部分のサポート 7 に近いポテンショメータスライダにピンで固定されます。元の位置（エネルギー回生モード）に戻るには、追加のスプリング（図 2 には示されていません）が装備されています。この場合、接点Ｋ１（６）の切り替えが行われる。ばね３の力は、プーリ２上のケーブル７の滑りをなくすのに必要な最小限に選択される。ペダル５とプーリ２のセクターの半径は、ペダル５の必要な角変位に応じて実験的に選択される。ポテンショメータR3エンジン。

一般に、私たちの意見では、上記の設計は製造が非常に簡単で、動作の信頼性が高いです。

著者：D.V。レベデフ、V.D。レベデフ

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