DC-moottorin nopeudensäädin

Tässä on yksinkertainen DC-sähkömoottorin nopeudensäätöpiiri, joka voidaan konfiguroida ohjaamaan autojen tuulilasinpyyhkimien pyyhkäisynopeutta.

Piirissä on ajastin NE555 (IC1), keskitehoinen moottorin ohjaustransistori BD239 (T1), suuritehoinen kytkentätransistori BD249 (T2) ja muutama muu diskreetti komponentti. Se on konfiguroitu autokäyttöön, jossa virtalähteen negatiivinen liitin on kytketty maahan.

Moottorin nopeudensäätöpiiri

Tässä IC1 on kytketty matalataajuiseksi, vapaasti toimivaksi astabiiliksi multivibraattoriksi, jossa on pulssinleveysmodulaation (PWM) dc-moottorin nopeudensäätimen lähtö. R-C-komponentit, kuten R1, VR1, R2 ja C1, määrittävät värähtelytaajuuden.

Potentiometri VR1 toimii moottorin päänopeudensäätimenä. Komponentit R3, C3 ja C4 irrottavat oskillaattorin DC-syötön. Vilkkuvaa punaista LED-tyyppiä (LED1) käytetään visuaalisena merkkinä virran kytkeytymisestä päälle.”

Kun potentiometrin VR1 pyyhkäisyvarsi on yläasennossa, kondensaattori C1 latautuu R1:n, R2:n ja D1:n välityksellä ja synnyttää IC1:n ulostuloon pulssin, jossa on pitkät negatiiviset ja lyhyet positiiviset pulssinleveydet. Siksi moottorin nopeus on hidas. Toisaalta, kun VR1:n pyyhkimen varsi on ala-asennossa, C1 latautuu R1:n, R2:n ja VR1:n kautta ja purkautuu R2:n kautta. Tuloksena syntyvässä pulssisarjassa on pitkät positiiviset ja lyhyet negatiiviset pulssinleveydet.

Nyt moottori pyörii suurella nopeudella. IC1:n nastassa 3 oleva lähtö syötetään transistoriin T1, joka puolestaan ohjaa tasavirtamoottoria suuritehoisen kytkentätransistorin T2 kautta valitulla nopeudella. Vastus R4 rajoittaa transistorin T2 perusvirtaa.

Diodi D2, joka on kytketty antiparalleelisesti tasavirtamoottorin kanssa, rajoittaa moottorin pyörimisestä syntyvää takaisinkytkentävirtaa. Kondensaattori C5 vaimentaa loisvärähtelyjä.

Konstruktio & testaus

Moottorin ohjauspiiri voi saada virtansa 12 V:n tasavirtasyötöllä suoraan ajoneuvon akusta. Mukavuuden ja turvallisuuden vuoksi koteloi se pieneen metalliseen kaappiin. Keskikokoinen verolevy riittää rakentamiseen.

Käytä IC1:lle hyvälaatuista DIP-pistorasiaa. Lopuksi, älä unohda lisätä sopivaa jäähdytyselementtiä transistori T2:lle.

Tyyppisiä tasavirtamoottoreita

1. Puristettu moottori
2. Harjaton moottori
3. Servomoottori

Tasavirtamoottoreiden käyttökohteet

1. Pienten kokoluokkien tasavirtamoottoreita käytetään työkaluissa, leluissa ja erilaisissa kodin laitteissa.
2. Suurikokoisia tasavirtamoottoreita käytetään valmistusyksiköissä, sähköajoneuvoissa ja hisseissä.

Artikkeli julkaistiin ensimmäisen kerran joulukuussa 2007, ja se on päivitetty 18. syyskuuta 2020.