Automatisk momentoptimaliseringskrets i elektriske motorer

I denne artikkelen diskuterer vi en kretsdesign som vil bidra til å optimalisere dreiemomentet til en induksjonsmotor som brukes i elektriske biler, ved å analysere strømforbruket.

Bruke en IC 555-omformer for toque-kontroll

Designet er spesielt beregnet på elektriske kjøretøyer som er designet for å fungere med induksjonsmotorer, og derfor er det inkludert en inverter for å betjene induksjonsmotoren fra et batteri.

Den foreslåtte automatiske dreiemomentoptimeringskretsen for induksjonsmotor kan sees i følgende diagram. Siden den er designet for et elektrisk kjøretøy, er en omformerkrets inkludert og bygget med en IC 555.

IC 555 sammen med tilhørende mygg og transformator danner en anstendig inverter krets for å kjøre den spesifiserte enfasede induksjonsmotoren fra et 12V eller et 24V batteri. For et 24V batteri må IC-delen trappes opp
ned til 12V gjennom et passende spenningsregulatorstrinn.

Når vi kommer tilbake til den faktiske utformingen, må vi sørge for at induksjonsmotoren koblet til transformatoren starter med lavere hastighet og begynner å få fart, hastighet og dreiemoment når den blir lastet.

Bruke PWM-teknikk

I utgangspunktet for å implementere dette blir en PWM den beste teknikken, og også i dette designet tar vi fordel av IC 555’s innebygd PWM-optimalisering trekk. Som vi alle vet at pinnen nr. 5 på IC 555 danner styrespenningen
inngang av IC, som reagerer på en varierende spenning for å justere pulsbreddenivået på pinnen # 3, noe som betyr for høyere potensialnivåer på pinne nr. 5, blir pulsbredden på pinne nr. 3 bredere og for lavere potensialer på pinne nr. 5 , blir pulsbredden på stift nr. 3 smalere.

For å oversette belastningsspesifikasjonen til en varierende spenning ved stift nr. 5, trenger vi et kretstrinn som er i stand til å konvertere den stigende belastningen på induksjonsmotoren til et proporsjonalt stigende potensial.
forskjell på pin nr. 5 i IC 555

Rollen til strømbegrensningssensoren

Dette gjøres ved å introdusere en gjeldende sensormotstand Rx , som transformerer den stigende strømmen trukket av lasten til en proporsjonalt stigende potensialforskjell over seg selv.

Denne potensielle forskjellen registreres av BC547 og overførte dataene til den tilkoblede LED-en, som faktisk er LED-en i en LED / LDR optokobling laget hjemme manuelt.
Etter hvert som LED-lysstyrken øker som svar på et økende strømforbruk av en tilkoblet belastning, går LDR-motstanden proporsjonalt ned.

LDR kan sees som en del av det potensielle delernettverket over en Opamps ikke-inverterende inngang, og når LDR-motstanden faller, stiger potensialet ved pin nr. 3 av opampen, noe som igjen forårsaker en tilsvarende økende spenning ved utgangen av opampen.

Dette skjer fordi opampen er konfigurert som en spenningsfølgerkrets, noe som betyr at spenningsdataene ved pinnen nr. 3 vil bli nøyaktig replikert på utgangspinnen # 6 og på en forsterket måte.

Denne tilsvarende økende spenningen ved pin nr. 6 i opampen som svar på den økende belastningen på induksjonsmotoren, gir et stigende potensial ved pin nr. 5 i IC555. Dette fører igjen til at den innledende smalere PWM ved pinne nr. 3 i IC 555 blir bredere.

Når dette skjer, begynner inverter-mosfetene å lede mer strøm til transformatoren, noe som muliggjør proporsjonalt høyere effekt til induksjonsmotoren, og prosessen gjør at lasten kan fungere med mer kraft og med optimal
opptreden.

Omvendt så snart belastningen er redusert, reduseres også strømmen gjennom Rx, noe som senker LED-lysstyrken, og opamps utgangspotensial faller tilsvarende, noe som til slutt får IC 555 til å begrense PWM for mosfetene og redusere strøminngangen til transformatoren.

Bruke Torque Optimizer for tredemølelmotorer

Ovennevnte forklarte dreiemomentoptimeringskrets for induksjonsmotorer er beregnet på elektriske kjøretøyer, men hvis du er interessert i å bruke en vanlig DC-motor med høy effekt, for eksempel en slitebåndsmotor , i så fall kunne transformatorseksjonen enkelt elimineres, og motoren kunne kobles direkte som angitt i følgende diagram:

Jeg er sikker på at du vil ha mange bekymrede spørsmål, så vær så snill å gi dem frem gjennom dine verdifulle kommentarer. Alle dine beslektede spørsmål vil bli besvart tidligst