Đánh giá về XY-1250 10-50A, 60A, 3000W PWM Bộ điều khiển tốc độ động cơ XY-1260

Đánh giá về XY-1250 10-50A, 60A, 3000W PWM Bộ điều khiển tốc độ động cơ XY-1260

Hướng dẫn này cung cấp bài đánh giá toàn diện và thử nghiệm thực tế về bộ điều khiển tốc độ động cơ PWM XY-1250 (còn được gọi là XY-1260). Mô-đun này được thiết kế để điều khiển tốc độ của động cơ DC công suất cao bằng cách thay đổi tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM). Đây là một giải pháp mạnh mẽ và linh hoạt cho nhiều ứng dụng đòi hỏi điều khiển tốc độ chính xác của động cơ DC lớn. Chúng tôi có hướng dẫn riêng về cách sử dụng Arduino để điều khiển tốc độ của bộ điều khiển này. Xem tại đây

Bộ điều khiển này đặc biệt hữu ích cho các dự án yêu cầu xử lý dòng điện cao. Một số ứng dụng thực tế bao gồm:

• Điều khiển tốc độ của động cơ DC lớn trong xe go-kart hoặc xe tay ga điện.
• Chế tạo bộ truyền động tốc độ thay đổi cho động cơ máy chạy bộ trong dụng cụ xưởng DIY, như máy tiện hoặc máy cưa vòng.
• Tạo bộ điều khiển động cơ công suất cao cho băng tải công nghiệp hoặc hệ thống cổng tự động.
• Nâng cấp hệ thống điều khiển động cơ hiện có yêu cầu giao diện PWM dòng điện cao, đơn giản.
• Cấp nguồn và điều khiển tời kéo hạng nặng với điều chỉnh tốc độ chính xác.

Bài đánh giá sẽ bao gồm các thành phần phần cứng, trình diễn chi tiết về hiệu suất của mô-đun với động cơ nhỏ và bài kiểm tra ứng suất nghiêm ngặt bằng tải điện tử để xác định giới hạn dòng điện và công suất thực tế.

Tổng quan phần cứng

XY-1250 là một mô-đun lớn được chế tạo để xử lý công suất đáng kể. Nhà sản xuất đánh giá điện áp đầu vào tối đa là 50V và dòng điện tối đa là 60A. Tổng công suất được tính bằng cách nhân điện áp đầu vào với dòng điện. Do đó, ở mức tối đa 50V, nó có thể cung cấp 3000W (50V × 60A). Nếu bạn sử dụng điện áp thấp hơn, chẳng hạn như 24V, công suất tối đa sẽ thấp hơn tương ứng (24V × 60A = 1440W).

Hãy phân tích các thành phần chính trên bảng:

Đầu vào và Đầu ra: Mô-đun có các đầu vít chắc chắn cho đầu vào nguồn (pin) và đầu ra động cơ (được đánh dấu M+ và M-). Các đầu này được thiết kế để phù hợp với đầu nối dạng chạc hoặc vòng để kết nối an toàn và đáng tin cậy.

Chiết áp và Công tắc: Bao gồm một chiết áp tích hợp công tắc bật/tắt. Thành phần này cho phép bạn điều khiển tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh điện trở và cũng đóng vai trò là công tắc nguồn chính cho bộ điều khiển.

Tầng công suất - MOSFET: Trái tim của bộ điều khiển là tầng đầu ra, bao gồm tám MOSFET công suất NCE7190 được mắc song song. Theo bảng dữ liệu được đề cập trong video, mỗi MOSFET có thể xử lý tới 90A. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng tám cái song song, tải nhiệt được phân bổ, cho phép mô-đun xử lý dòng điện cao với tản nhiệt tương đối nhỏ. Video lưu ý rằng ngay cả khi một MOSFET bị hỏng và được tháo ra, các MOSFET khác vẫn có thể chia sẻ tải, mặc dù công suất tối đa bị giảm. Các MOSFET được phân cực riêng với điện trở cổng riêng để chia sẻ dòng điện cân bằng.

Bảo vệ chống điện áp ngược - Diode Schottky: Để bảo vệ mạch khỏi các xung điện áp do tải cảm ứng của động cơ gây ra, bốn cặp diode Schottky 20100CT được đặt trên đầu ra. Các diode này cung cấp đường dẫn cho dòng điện "phản hồi" khi động cơ bị tắt, ngăn ngừa hư hỏng cho MOSFET.

Mạch điều khiển: Tín hiệu PWM được tạo bởi hai vi mạch định thời 555. Chiết áp thay đổi điện trở trong mạch định thời, từ đó điều chỉnh chu kỳ nhiệm vụ của tín hiệu PWM và do đó điều chỉnh tốc độ động cơ.

Kích thước vật lý: Mô-đun có kích thước khoảng 122mm × 86,6mm và sâu 28mm. Nó nặng khoảng 179,6 gram.

Hướng dẫn đấu dây

Việc đấu dây XY-1250 rất đơn giản. Các đầu vào được đánh dấu rõ ràng cho dây dương và âm từ nguồn điện của bạn (ví dụ: pin). Các đầu ra được đánh dấu M+ và M- và kết nối trực tiếp với động cơ DC của bạn.

Đây là sơ đồ đấu dây đơn giản cho mô-đun:

Trong thiết lập này, nguồn điện được kết nối với các đầu vào ở bên trái và động cơ được kết nối với các đầu ra ở bên phải. Chiết áp đi kèm được cắm vào đầu nối chuyên dụng trên bảng, cho phép bạn bật/tắt mô-đun và điều khiển tốc độ động cơ.

Trình diễn với động cơ DC

Video bắt đầu thử nghiệm thực tế bằng cách kết nối mô-đun với một động cơ DC nhỏ. Với đầu vào 12,1V, bộ điều khiển đã thay đổi tốc độ động cơ từ tối thiểu đến tối đa. Thử nghiệm sau đó chuyển sang một động cơ DC 130V lớn hơn (từ máy chạy bộ) chạy bằng nguồn 12V. Bộ điều khiển có thể khởi động và chạy động cơ này một cách trơn tru, và tốc độ tăng khi điện áp đầu vào được nâng lên 20V và sau đó là 30V, chứng minh khả năng xử lý tải lớn hơn của mô-đun.

Dự án trực tiếp: Bài kiểm tra ứng suất với tải điện tử

Để thực sự kiểm tra giới hạn của bộ điều khiển, người trình bày đã kết nối nó với một tải điện tử. Thiết bị này có thể hút một lượng điện năng chính xác và không đổi, cho phép thực hiện bài kiểm tra ứng suất có kiểm soát. Thiết lập bao gồm một đồng hồ đo watt để theo dõi điện áp đầu vào, dòng điện và công suất, và tải điện tử được đặt ở chế độ công suất không đổi.

Bài kiểm tra được thực hiện ở 12V, bắt đầu với tải 100W, hút khoảng 9A. Bộ điều khiển vẫn mát. Tải sau đó được tăng dần theo từng bước. Ở 200W và 250W, mô-đun vẫn rất mát khi chạm vào. Ở 300W, nó hút khoảng 28A, và công suất đầu vào được đo ở mức 326W, cho thấy khoảng 26W công suất tiêu tán. Bài kiểm tra tiếp tục lên đến 350W, đây là giới hạn của tải điện tử. Tại thời điểm này, dòng điện là 33A, và mô-đun bắt đầu cảm thấy ấm. Video ghi nhận sự sụt áp ở đầu ra dưới tải cao, điều này là bình thường đối với loại bộ điều khiển này. Trong bài kiểm tra này, một trong các MOSFET trở nên quá nóng và hỏng. Người trình bày đã tháo nó ra, và bộ điều khiển vẫn tiếp tục hoạt động, chứng minh độ bền của thiết kế song song. Bài kiểm tra tiếp tục, và bộ điều khiển có thể xử lý 40A ở 12V, với các MOSFET vẫn tương đối mát trong khi các diode Schottky bắt đầu nóng lên.

Kiểm tra ở 24V

Một bài kiểm tra ngắn cũng được thực hiện với nguồn cung cấp 24V. Bộ điều khiển có thể xử lý 20A mà không gặp vấn đề gì, chứng minh khả năng của nó ở điện áp cao hơn.

Giải thích mã

Không cần mã cho dự án này. XY-1250 là một mô-đun phần cứng độc lập hoạt động bằng mạch tạo PWM nội bộ của riêng nó, dựa trên IC định thời 555. Không có tham số phần mềm nào do người dùng cấu hình hoặc các bước lập trình liên quan đến hoạt động của nó.

Kết luận và khuyến nghị

Dựa trên quá trình kiểm tra nghiêm ngặt, XY-1250 là một mô-đun rất chắc chắn và được chế tạo tốt. Ở 12V, nó có thể xử lý đáng tin cậy lên đến 30A liên tục mà không cần quạt làm mát. Người trình bày khuyến nghị giảm giới hạn dòng điện xuống 20A hoặc thậm chí 15A khi hoạt động ở điện áp cao hơn (ví dụ: 24V hoặc 36V) để tránh quá nhiệt. Thêm quạt làm mát chủ động có thể cho phép mô-đun xử lý dòng điện cao hơn nữa. Thiết kế của mô-đun, với các MOSFET song song và cấu trúc chắc chắn, khiến nó trở thành lựa chọn được khuyến nghị cao cho các ứng dụng điều khiển tốc độ động cơ DC công suất cao.

Các chương

• [00:00] Giới thiệu và Tổng quan sản phẩm
• [01:27] Giải thích phần cứng
• [06:03] Trình diễn với động cơ DC
• [09:17] Trình diễn với tải điện tử
• [18:12] Trình diễn: Tải điện tử với 24V
• [18:33] Nhận xét kết luận

Hình ảnh

60A 3000W PWM board 2

60A 3000W PWM board 1

60A 3000W PWM board 4

60A 3000W PWM board 3

60A 3000W PWM board 6

60A 3000W PWM board 2

60A 3000W PWM board 1

60A 3000W PWM board 4

60A 3000W PWM board 3

60A 3000W PWM board 6