دائرة التحكم في سرعة محرك التيار المستمر

في دائرة DC MOTOR SPEED التحكم هي في المقام الأول PWM IC استنادا 555 (نبض التحوير العرض) دائرة المتقدمة للحصول على الجهد المتغير على الجهد المستمر. يتم شرح طريقة PWM هنا. ضع في اعتبارك دائرة بسيطة كما هو موضح في الشكل أدناه.

إذا تم الضغط على الزر إذا كان الرقم ، فسيبدأ المحرك في الدوران وسيظل في حالة حركة حتى يتم الضغط على الزر. هذا الضغط مستمر ويتم تمثيله في الموجة الأولى من الشكل. إذا تم الضغط على الزر لحالة ما لمدة 8 مللي ثانية وفتحه لمدة 2 مللي ثانية على مدار 10 مللي ثانية ، فلن يتعرض المحرك خلال هذه الحالة لجهد بطارية 9 فولت الكامل حيث يتم الضغط على الزر لمدة 8 مللي ثانية فقط ، وبالتالي فإن جهد طرف RMS عبر سيكون المحرك حوالي 7 فولت. بسبب هذا الجهد المنخفض RMS ، سوف يدور المحرك ولكن بسرعة منخفضة. الآن متوسط ​​التشغيل خلال فترة 10 مللي ثانية = وقت التشغيل / (وقت التشغيل + وقت إيقاف التشغيل) ، هذا يسمى دورة العمل وهو 80٪ (8 / (8 + 2)).

في الحالتين الثانية والثالثة ، يتم الضغط على الزر وقتًا أقل مقارنة بالحالة الأولى. وبسبب هذا ، فإن الجهد الطرفي RMS في أطراف المحرك ينخفض ​​أكثر. بسبب هذا الجهد المنخفض ، تنخفض سرعة المحرك أكثر. يحدث هذا الانخفاض في السرعة مع استمرار دورة التشغيل حتى نقطة ، حيث لن يكون جهد طرف المحرك كافياً لتشغيل المحرك.

لذلك يمكننا أن نستنتج أنه يمكن استخدام PWM لتغيير سرعة المحرك.

قبل المضي قدمًا ، نحتاج إلى مناقشة H-BRIDGE. الآن لهذه الدائرة وظيفتان أساسيتان ، الأولى هي قيادة محرك DC من إشارات التحكم في الطاقة المنخفضة والأخرى هي تغيير اتجاه دوران محرك التيار المستمر.

شكل 1

الشكل 2

الشكل 3

نعلم جميعًا أنه بالنسبة لمحرك DC ، لتغيير اتجاه الدوران ، نحتاج إلى تغيير قطبية جهد إمداد المحرك. لذلك لتغيير القطبين نستخدم جسر H. الآن في الشكل 1 أعلاه لدينا أربعة مفاتيح. كما هو موضح في الشكل 2 ، يتم إغلاق المحرك الذي يدور A1 و A2. وبسبب هذا ، يتدفق التيار عبر المحرك من اليمين إلى اليسار ، كما هو موضح في الجزء ^الثاني من الشكل 3. الآن ضع في اعتبارك أن المحرك يدور في اتجاه عقارب الساعة. الآن إذا تم فتح المحولين A1 و A2 ، فسيتم إغلاق B1 و B2. يتدفق التيار عبر المحرك من اليسار إلى اليمين كما هو موضح في 1 ^stجزء من الشكل 3. يكون اتجاه تدفق التيار هذا معاكسًا للاتجاه الأول ولذا نرى احتمالًا معاكسًا عند طرف المحرك للأول ، وبالتالي يدور المحرك عكس اتجاه الساعة. هذه هي طريقة عمل H-BRIDGE. ومع ذلك ، يمكن تشغيل المحركات منخفضة الطاقة بواسطة H-BRIDGE IC L293D.

L293D هو H-BRIDGE IC مصمم لقيادة محركات DC منخفضة الطاقة ويظهر في الشكل. يتكون هذا IC من جسرين على شكل حرف h وبالتالي يمكنه تشغيل محركي DC. لذلك يمكن استخدام هذا IC لقيادة محركات الروبوت من إشارات متحكم دقيق.

الآن كما تمت مناقشته من قبل هذا IC لديه القدرة على تغيير اتجاه دوران محرك التيار المستمر. يتم تحقيق ذلك من خلال التحكم في مستويات الجهد عند INPUT1 و INPUT2.

تمكين دبوس	إدخال دبوس 1	إدخال دبوس 2	اتجاه المحرك
عالي	منخفض	عالي	انعطف يمينا
عالي	عالي	منخفض	انعطف لليسار
عالي	منخفض	منخفض	قف
عالي	عالي	عالي	قف

لذلك كما هو موضح في الشكل أعلاه ، يجب أن يكون الدوران في اتجاه عقارب الساعة 2A مرتفعًا ويجب أن يكون 1A منخفضًا. وبالمثل بالنسبة لعكس اتجاه عقارب الساعة ، يجب أن تكون 1A عالية ويجب أن تكون 2A منخفضة.

مكونات الدائرة

• + 9 فولت امدادات الطاقة
• محرك DC صغير
• 555 المؤقت IC
• مقاومات 1K ، 100R
• L293D إيك
• 100K -220K إعداد مسبق أو وعاء
• IN4148 أو IN4047 × 2
• 10nF أو 22nF مكثف
• مفتاح كهربائي

مخطط الرسم البياني

الدائرة متصلة بلوح التجارب حسب مخطط دائرة التحكم في سرعة محرك التيار المستمر الموضح أعلاه. القدر هنا يستخدم لضبط سرعة المحرك. المفتاح هو تغيير اتجاه دوران المحرك. يجب ألا يكون للمكثف هنا قيمة ثابتة ؛ يمكن للمستخدم أن يجربها بشكل صحيح.

العمل

عندما يتم توفير الطاقة ، يولد 555 TIMER إشارة PWM مع نسبة تشغيل تعتمد على نسبة مقاومة القدر. بسبب الوعاء وزوج الصمام الثنائي ، هنا يجب أن يشحن المكثف (الذي يؤدي إلى الإخراج) ويخرج من خلال مجموعة مختلفة من المقاومة وبسبب هذا ، يستغرق المكثف وقتًا مختلفًا للشحن والتفريغ. نظرًا لأن الناتج سيكون مرتفعًا عند شحن المكثف ويكون منخفضًا عند تفريغ المكثف ، فإننا نحصل على فرق في أوقات الإنتاج المرتفع والإخراج المنخفض ، وبالتالي PWM.

يتم تغذية PWM من الموقت إلى دبوس الإشارة لجسر L239D h لقيادة محرك التيار المستمر. مع نسبة PWM المتغيرة ، نحصل على جهد طرفي متنوع RMS وبالتالي السرعة. لتغيير اتجاه الدوران ، يتم توصيل PWM للمؤقت بدبوس الإشارة الثاني.