Motorbeskyttelseskretser - Overspenning, overoppheting, overstrøm

I dette innlegget diskuterer vi noen få DC-motorvernkretser mot skadelige forhold som overspenning og under spenningssituasjoner, overstrøm, overbelastning osv.

DC-motorfeil oppleves ofte av mange av brukerne, spesielt på steder der den aktuelle motoren kjøres i mange timer om dagen. Å bytte motordeler eller selve motoren etter en feil kan være ganske kostbart, noe ingen setter pris på.

En forespørsel fra en av mine følgere ble sendt til meg angående å løse problemet ovenfor, la oss høre det fra Mr.Gbenga Oyebanji, alias Big Joe.

Tekniske spesifikasjoner

'Å se skadene strømforsyningen vår har gjort på de fleste av våre elektriske apparater, er det nødvendig å konstruere en beskyttelsesmodul for våre apparater som beskytter dem mot svingninger i kraft.

Målet med prosjektet er å designe og konstruere en beskyttelsesmodul for DC-motorer. Derfor er målene for prosjektet

• Design og konstruer en overspenningsbeskyttelsesmodul for DC-motorer med indikator (LED).
• Konstruer og konstruer en underspenningsbeskyttelsesmodul for DC-motorer med indikator (LED).
• Design og konstruer en temperaturbeskyttelsesmodul for motoren (Thermistor) med indikator (LED).

Kretsen beskytter likestrømsmotoren mot overspenning og underspenning. Et relé kan brukes til å slå av og på lasten (12v likestrømsmotor). En komparator brukes til å oppdage om den enten er høy eller lav. Overspenningen skal være 14V mens underspenningen skal være 10V.

Den nødvendige retting- og filtreringskretsen bør også konstrueres.

Når noe av feilen oppdages, bør de nødvendige indikasjonene dukke opp.

I tillegg når feltviklingen til motoren er åpen, bør kretsen være i stand til å oppdage dette og slå av motoren fordi når feltviklingen er åpen, er det ikke lenger magnetisk strømning i motoren, og all kraft blir matet direkte til ankeret. .

Dette får motoren til å gå i stykker. (Jeg håper har rett?). Jeg vil være takknemlig for å få svaret ditt snart.

Takk Swagatam. Jubel'

1) DC-motorspenningsbeskyttelsesmodul kretsdiagram

Følgende høy- og lavspenningsavbrudd som tidligere ble diskutert av meg i et av innleggene mine, passer perfekt til den ovennevnte applikasjonen for å beskytte likestrømsmotorer mot høye og lave spenningsforhold.

Hele kretsforklaringen er gitt over / under cut-off spenningskrets

2) DC-motor Over Heat Protection Module Circuit

Det tredje problemet med temperaturøkning på motoren kan løses ved å integrere følgende enkle temperaturindikatorkrets.
Denne kretsen ble også omtalt i et av mine tidligere innlegg.

Ovennevnte overvarmebeskyttelseskrets vil antagelig aldri tillate at feltviklingen mislykkes, fordi enhver vikling vil varme seg opp før den smelter sammen. Ovennevnte krets vil slå AV motoren hvis den oppdager unormal oppvarming av enheten og dermed unngå slike uhell.

Hele delelisten og kretsforklaringen er gitt HER

Hvordan beskytte motoren mot overstrøm

Den tredje ideen nedenfor analyserer en automatisk motorstrømoverbelastningskontrolldesign. Ideen ble bedt om av Mr. Ali.

Tekniske spesifikasjoner

Jeg trenger litt hjelp til å fullføre prosjektet. Dette er en enkel 12 volt motor som må beskyttes når den går overbelastes.

Dataene vises og kan være med på å designe dem.

Overbelastningsvernkretsen bør ha minimumskomponenter på grunn av ikke nok plass til å legge den til.

Inngangsspenningen er variabel fra 11 volt til 13 volt på grunn av ledningslengde, men overbelastningen for kuttet bør skje når V1 - V2 => 0,7 volt.

Pls se på det vedlagte overbelastningsdiagrammet som skal kuttes hvis forsterkerne øker mer enn 0,7 Amp. Hva er din idé om dette diagrammet. Er det en komplisert krets eller trenger du å legge til noen komponenter?

Kretsanalyse

Med henvisning til de ovennevnte tegnede 12v motorstrømstyringsskjemaene ser konseptet ut til å være riktig, men kretsimplementeringen, spesielt i det andre diagrammet, ser feil ut.

La oss analysere diagrammene en etter en:

Det første diagrammet forklarer de grunnleggende beregningene av nåværende kontrolltrinn ved hjelp av en opamp og noen få passive komponenter, og det ser bra ut.

Som angitt i diagrammet så lenge V1 - V2 er mindre enn 0,7V, skal utgangen fra opampen være null, og i det øyeblikket den når over 0,7V, skal utgangen gå høyt, selv om dette ville fungere med en PNP-transistor på utgangen, ikke med en NPN, .... uansett la oss gå videre.

Her er 0,7 V med referanse til dioden som er festet til en av inngangene til opampen, og ideen er ganske enkelt å sikre at spenningen på denne pinnen overstiger 0,7V-grensen, slik at dette pinout-potensialet krysser den andre komplementære inngangspinnen til op-forsterkeren som resulterer i en avbryter AV som skal genereres for den tilkoblede motordrivertransistoren (en NPN-transistor som foretrukket i designet)

Men i det andre diagrammet vil denne tilstanden ikke bli utført, faktisk vil kretsen ikke svare i det hele tatt, la oss se hvorfor.

Feil i andre skjema

I det andre diagrammet når strømmen slås PÅ, vil begge inngangspinnene som er koblet over 0,1 ohm-motstanden bli utsatt for nesten like mye spenning, men siden den ikke-inverterende pinnen har en fallende diode, vil den motta et potensial som kan være 0,7 V lavere enn den inverterende pin2 på IC.

Dette vil resultere i at (+) inngangen får en nyanse lavere spenning enn (-) pinnen på IC, som igjen vil produsere et nullpotensial ved pin6 av IC rett ved begynnelsen. Med null volt på utgangen vil ikke den tilkoblede NPN kunne starte, og motoren forblir slått AV.

Når motoren er slått av, blir det ikke strøm trukket av kretsen, og ingen potensiell forskjell genereres over sensormotstanden. Derfor vil kretsen forbli sovende uten at noe skjer.

Det er en annen feil i det andre diagrammet, den aktuelle motoren må kobles over samleren og det positive fra transistoren for å gjøre kretsen effektiv, et relé kan forårsake brå kobling eller skravling, og er derfor ikke nødvendig.

Hvis et stafett i det hele tatt blir henvist, kan det andre diagrammet korrigeres og modifiseres på følgende måte:

I diagrammet ovenfor kan inngangspinnene til op-forsterkeren ses som byttet slik at op-amp er i stand til å produsere en HØY utgang i starten og tillate at motoren aktiveres. I tilfelle motoren begynner å trekke høy strøm på grunn av overbelastning, vil den nåværende følemotstanden føre til at et høyere negativt potensial utvikler seg ved pin3, og senker pin3-potensialet enn referansen 0,7 V ved pin2.

Dette vil igjen sette utgangsforsterkerens utgang til null volt ved å slå AV reléet og motoren, og dermed beskytte motoren mot ytterligere strøm- og overbelastningssituasjoner.

Tredje motorbeskyttelsesdesign

Med henvisning til det tredje diagrammet så snart strømmen slås PÅ, vil pin2 bli utsatt for et 0,7 V mindre potensial enn pin3 på IC, noe som tvinger utgangen til å gå høyt ved begynnelsen.

Når utgangen går høyt, vil motoren starte og få fart, og i tilfelle motoren prøver å trekke en strøm mer den angitte verdien, vil en ekvivalent mengde potensialforskjell bli generert over 0,1 ohm motstanden, nå som dette potensialet begynner stigende pin3 vil begynne å oppleve et fallende potensial, og når den faller under pin2-potensialet, vil utgangen raskt gå tilbake til null, kutte av basestasjonen for transistoren og slå av motoren øyeblikkelig.

Når motoren er slått AV i det øyeblikket, vil potensialet over pinnene ha en tendens til å bli normalisert og vil gjenopprette til opprinnelig tilstand, som igjen vil slå PÅ motoren, og situasjonen vil fortsette å justere seg selv gjennom en rask PÅ / AV. av førertransistoren, og opprettholder en riktig strømkontroll over motoren.

Hvorfor LED er lagt til på Op Amp Output

LED-lampen som ble introdusert ved op amp-utgangen, kan i utgangspunktet se ut som en vanlig indikator for å indikere at overbelastningsbeskyttelsen er avbrutt for motoren.

Imidlertid gjør den vekselvis en annen avgjørende funksjon for å forby offset- eller lekkasje-opp-utgang fra å slå PÅ transistoren permanent.

Rundt 1 til 2 V kan forventes som offset-spenning fra hvilken som helst IC 741, som er nok til at utgangstransistoren forblir slått PÅ og gjør inngangsvitslingen meningsløs. LED-en blokkerer effektivt lekkasjen eller forskyvningen fra op-amperen og gjør det mulig for transistoren og belastningen å bytte riktig i henhold til inngangsdifferensialendringene.

Beregning av sensormotstanden

Sensormotstanden kan beregnes som følger:

R = 0,7 / strøm

Her som spesifisert for en 0,7 amp strømgrense for motoren, bør verdien til gjeldende sensormotstand R være

R = 0,7 / 0,7 = 1 ohm