DC 10-55V 60A 100A қозғалтқыш жылдамдығын басқару контроллері PWM Кері басқару қосқышы LED дисплейімен реле

DC 10-55V 60A 100A қозғалтқыш жылдамдығын басқару контроллері PWM Кері басқару қосқышы LED дисплейімен реле

Осы жоба нұсқаулығында біз жоғары қуатты тұрақты ток қозғалтқышының жылдамдық реттегішін жан-жақты шолу және талдау жасаймыз. 10-нан 55 вольтқа дейінгі кернеуді өңдей алатын және үздіксіз 60 ампер шығысын қамтамасыз ететін бұл модуль үлкен тұрақты ток қозғалтқыштары үшін дәл жылдамдықты басқару мен бағытты басқаруды ұсынуға арналған. Тек өнімге шолу жасаумен шектелмей, бұл нұсқаулық ішкі компоненттерді зерттейді, реттегішті шектен тыс жүктеме кезінде сынайды және оның нақты өнімділігі мен шектеулері туралы маңызды ақпарат береді.

Бұл реттегіш түрі көптеген ауқымды жобалар үшін әмбебап құрылыс блогы болып табылады. Міне, осы модуль ерекше жұмыс істейтін бірнеше практикалық қолдану салалары:

• Электрлік көліктерді (EV) түрлендіру: Өзіңіз жасаған электрлік карт, скутер немесе шағын электрлік велосипедтегі жетек қозғалтқышын басқару.
• Өнеркәсіптік автоматтандыру: Айнымалы жылдамдық пен алға/кері жұмысты қажет ететін конвейер таспаларын, лебедкаларды немесе басқа ауыр жүкті жетектерді басқару.
• Робототехника: Дәл жылдамдық пен бағытты басқару маңызды болып табылатын үлкен, ауыр жүкті роботтардың жетек қозғалтқыштарын қуаттандыру.
• Станоктар: Бұрғылау станогын, токарлық станокты немесе фрезерлік станокты әртүрлі материалдар мен кесу операциялары үшін айнымалы жылдамдықты басқарумен жарақтандыру.
• Сорғылар мен желдеткіштер: Ағын жылдамдығын реттеу қажет болатын жоғары ағынды су сорғыларын немесе өнеркәсіптік желдету желдеткіштерін басқару.

Бұл нұсқаулық сізді модульдің мүмкіндіктерімен, ішкі компоненттерді талдаумен және оның нақты неге төтеп бере алатынын көрсету үшін егжей-тегжейлі жылулық өнімділік сынағымен таныстырады.

Аппараттық құралға шолу

Реттегіш ұзындығы 120 мм, ені 99,5 мм және тереңдігі 22 мм болатын ықшам, бірақ қуатты құрылғы болып табылады. Оның дизайны бағытты басқаруға арналған екі үлкен релеге, жылдамдықты модуляциялауға арналған MOSFET транзисторларының банкіне және пайдаланушы интерфейсіне арналған басқару тізбегіне негізделген. Алдыңғы панельде алға, тоқтату және кері үшін үш позициялы қосқыш, жылдамдықты реттеуге арналған потенциометр және ағымдағы PWM толтыру коэффициентін көрсететін LED дисплей бар.

Ішкі жағында модульде талдау кезінде анықталған бірнеше негізгі компоненттер бар (бейнеде 04:03):

• 555 таймер IC: Бұл чип қозғалтқыш жылдамдығын басқаратын 15 кГц PWM сигналын жасайды.
• 7805 кернеу реттегіші: Басқару логикасы мен дисплей драйверін қуаттандыратын 5 В реттегіш.
• XL7015 төмендеткіш түрлендіргіш: Кіріс кернеуін (60 В-қа дейін) тізбектің қалған бөлігі үшін тұрақты 5 В-қа дейін төмендететін жоғары кернеулі төмендеткіш түрлендіргіш.

Сымдарды жалғау нұсқаулығы

Модульді жалғау қарапайым, өйткені ол қарапайым бұрандалы терминалдарды пайдаланады. Бүйірдегі төрт терминал қуат кірісі мен қозғалтқыш шығысы үшін нақты белгіленген.

Тұрақты ток қуат көзін (10-55 В) + және - деп белгіленген терминалдарға қосыңыз. Содан кейін тұрақты ток қозғалтқышын қалған екі терминалға қосыңыз. Қозғалтқыштың айналу бағытын алдыңғы панельдегі үш позициялы қосқыш арқылы өзгертуге болады. Модульде сонымен қатар реттегішке сигналды басқаратын жеке қосу/өшіру қосқышы бар, бұл негізгі қуатты өшірмей-ақ қозғалтқышты тоқтатуға мүмкіндік береді.

Егер бейнеде сымдарды жалғау диаграммасы берілсе, ол осында орналастырылады.

Код түсіндірмесі

Бұл жоба үшін код қарастырылмаған, өйткені ол дербес қозғалтқыш реттегішінің аппараттық құралын шолуға бағытталған. Модуль толығымен өзін-өзі қамтамасыз етеді және жұмыс істеу үшін бағдарламалауды қажет етпейді. Дегенмен, рецензент бейнеде (02:02) Arduino арқылы басқаруға мүмкіндік беретін ықтимал "хак" туралы айтады. Бұл 555 таймер тізбегіне сыртқы PWM сигналын беру үшін борттық потенциометрді айналып өтуді қамтиды, бірақ нақты мәліметтер бұл транскриптте қамтылмаған.

Тірі өнімділік сынағы және жылулық талдау

Бұл шолудың негізі - тірі өнімділік сынағы. Рецензент нақты жағдайларды модельдеу және оның шынайы мүмкіндіктерін өлшеу үшін модульді қуат көзіне және электронды жүктемеге қосты.

Негізгі функционалдық: Шағын қозғалтқышпен жүргізілген алғашқы сынақ жылдамдықты басқару мен бағытты ауыстырудың күтілгендей жұмыс істейтінін растады. Реттегіште жұмсақ іске қосу функциясы бар, ол қозғалтқыш жылдамдығын белгіленген мәнге бірден секірмей, біртіндеп арттырады, бұл механикалық кернеуді азайтады.

Ең төменгі кернеу: Сынақ модуль төмен кернеулерде жұмыс істей алатынын, бірақ дұрыс және сенімді жұмыс істеу үшін көрсетілген 10 В кіріс қажет екенін көрсетті (бейнеде 09:25).

Жоғары ток сынағы: Ең маңызды сынақ реттегішті оның шегіне дейін итеруді қамтыды. Рецензент электронды жүктемені модульдің үздіксіз ток көрсеткішіне сәйкес 60 амперге орнатты. Осы жүктеме кезінде MOSFET транзисторлары тез қыза бастады, температура 100°C-тан асты (бейнеде 13:44). Температура көтерілуін жалғастырып, ақырында 125°C-тан асып, рецензентті зақымдануды болдырмау үшін сынақты тоқтатуға мәжбүр етті.

Жылулық бейнелеу: Ең ыстық компоненттерді анықтау үшін жылу камерасы қолданылды. Талдау MOSFET транзисторларының негізгі жылу көзі екенін, ал релелердің салыстырмалы түрде салқын қалғанын көрсетті. Бұл ток көрсеткішінің ең алдымен MOSFET транзисторларының жылуды тарату мүмкіндіктерімен шектелетінін көрсетеді.

Төмендетілген ток сынағы: Тұрақты жұмыс нүктесін табу үшін сынақ төменгі токтарда қайталанды. 50 амперде температура әлі де жоғарылады. 40 амперде температура бірнеше минуттан кейін шамамен 91-99°C-та тұрақтанды. Бұл үздіксіз жұмыс үшін модульдің нақты көрсеткіші жарнамаланған 60 ампер емес, шамамен 30-40 ампер екенін көрсетеді.

Тірі жоба демонстрациясы

Демонстрация айқын көрсетті модульдің күшті және әлсіз жақтарын. Жылдамдықты басқару және бағытты ауыстыру өте сезімтал және жақсы жұмыс істейді. Дегенмен, жылу сынағы маңызды шектеуді анықтады: контроллер жарнамаланған 60 ампер үздіксіз токты қызып кетпей ұстап тұра алмайды. Сенімді, үздіксіз жұмыс үшін максимум 30-40 амперге жоспарлау керек, немесе MOSFET-терге сыртқы салқындату желдеткішін немесе үлкенірек радиаторды қосу қажет болады.

Қорытынды

Бұл тұрақты ток қозғалтқышының жылдамдық контроллері өз бағасы үшін жақсы өнім, берік басқару мүмкіндіктерін және сапалы құрылысты ұсынады. Дегенмен, жарнамаланған 60A көрсеткіші жаңылыстырады. Жылу сынағы оның үздіксіз пайдалану үшін 40A немесе одан аз ток тұтынатын қолданбаларға ең қолайлы екенін дәлелдейді. Егер жобаңыз жоғары токтарды талап етсе, қосымша салқындату шешімдерін енгізу немесе неғұрлым сенімді контроллерді қарастыру қажет. Орташа қуатты қозғалтқыштарды басқарудың көптеген қолданбалары үшін бұл модуль тамаша құндылық пен функционалдылықты ұсынады.

Бөлімдер

• [00:00] Кіріспе және өнімге шолу
• [01:14] Техникалық сипаттамалар және сатып алу сілтемесі
• [02:14] Модульдің аппараттық шолуы және компоненттерді анықтау
• [04:03] Ішкі компоненттерді бөлшектеу және талдау
• [06:39] Негізгі жылдамдық пен бағытты басқару сынағы
• [09:25] Минималды кернеу сынағы
• [10:18] Жоғары ток (60A) жүктеме сынағы және жылу бейнелеу
• [16:36] Төмендетілген ток (50A және 40A) жүктеме сынақтары
• [19:43] Қорытынды шешім және ұсыныстар