Motor Control. Шим регулятор на 555 схема для двигателя

Регулятор оборотов двигателя на микросхеме LM555

Читать все новости ➔

Рассмотрим наиболее удобный метод регулировки скорости вращения электродвигателя постоянного тока основан на использовании широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Достоинства широтно-импульсного способа регулирования мощности в цепях постоянного тока широко известны. В случае мощных низковольтных нагрузок (до 20 В), где зачастую необходимо управлять значительными токами, данный способ практически безальтернативен. Множество вариантов схемной реализации ШИ-регуляторов неоднократно публиковалось в технической литературе и в интернете. Основой для их построения чаще всего служат интегральные таймеры, операционные усилители и компараторы, иногда ШИМ-регуляторы для вторичных источников питания. В качестве выходных ключей выгодно использовать n-канальные MOSFET транзисторы, обладающие близкими к идеальным ключевыми свойствами. Использование специализированных ИС для регулирования мощности ранее ограничивалось их труднодоступностью, возможно поэтому публикации по их практическому применению отсутствуют.

Для генерации ШИМ сигнала можно взять схему на основе микросхемы LM555. Самая простая схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока показана на рисунке: shema_ne555 Здесь Q1 - полевой транзистор n-типа, способный выдерживать максимальный ток двигателя при заданном напряжении и нагрузке на валу. Напряжение для питания микросхемы LM555 от 3 до 18 В, а напряжение для питания двигателе может быть больше ( в зависимости от параметров полевого транзистора). Частоту ШИМ сигнала можно рассчитать по формуле:

F = 1.44/(R1*C1), [Гц]

где R1 в омах, C1 в фарадах.

При номиналах указанных на схеме выше, частота ШИМ сигнала будет равна:

F = 1.44/(50000*0.0000001) = 290 Гц.

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

ШИМ-регулятор 220 В ( IGBT )

Вот уже сделан и проверен первый ШИМ-регулятор на 220 вольт и 10 ампер на микросхеме NE555. Далее по плану надо сделать такой-же простой ШИМ, только с гальванической развязкой между силовой и управляющей частями схемы. А также в качестве силового транзистора попробую использовать транзистор IGBT , а именно широко известный FGA25N120ANTD . Этот ШИМ тоже сделан на микросхеме NE555, а гальваническая развязка сделана на самом известном оптроне PC817 . Питание задающего генератора сделано от отдельного трансформатора, стоит диодный мост VD7 и стабилизатор DA4 LM7809. Транзисторы FGA25N120ANTD можно купить здесь В качестве силового транзистора решил попробовать IGBT-транзистор. Есть такие хитрые транзисторы , которые сочетают в себе преимущества биполярных и полевых транзисторов. Выбрал известный транзистор FGA25N120ANTD. Для нормальной работы этому транзистору нужен соответствующий драйвер, который я сделал из транзисторов разной проводимости S8050 и S8550. Максимально допустимые параметры транзистора FGA25N120ANTD - напряжение коллектор-эмиттер 1200 вольт и ток до 25 ампер, что совсем неплохо.

Силовой диодный мость поставил на 25 ампер GBJ2510, диод в обратном включении параллельно нагрузке - это быстродействующий диод с максимальным током до 30 ампер и напряжением 600 вольт RHRP3060 . Питание драйвера силового транзистора сделано по бестрансформаторной схеме - это элементы VD6, VD8, R11, R12, C7, C8 и C9. Потом провёл небольшие испытания этого ШИМ-регулятора. Сначала подключил активную нагрузку - то есть простую лампочку накаливания, затем подключил коллекторный двигатель от стиральной машины Индезит. В общем первые испытания прошли успешно. Буду дальше развивать этот проект.

Все нужные радиодетали можно приобрести здесь

Снял видео и разместил его в YouTube -

Отличная партнёрка Youtube - http://join.air.io/roshansky

Нарисовал и проверил предварительную схему с обратной связью от таходатчика.

В общем с обратной связью работает лучше , чем без неё, но хуже чем с Ардуино - нормально работает от 1000 оборотов в минуту. Сделал ещё один пробный вариант - переделал силовую часть на драйвере TLP250 и добавил защиту по току на компараторе - вот что получилось:

В общем регулятор работает по-лучше чем прошлые варианты. Защита помогает первоначальный бросок тока убрать. Драйвер TLP250 заработал нормально только при напряжении питания 15 вольт. Снял видео -

www.motor-r.info

Motor Control: ШИМ-регулятор 220 В

Как я обещал - буду пробовать делать ШИМ-регулятор мощности , рассчитанный для работы в сети 220 вольт и ток до 10 ампер. И чтобы он мог работать на активную и индуктивную нагрузку. В качестве индуктивной нагрузки у меня есть для проверки коллекторный двигатель со стиральной машины Индезит.

Сначала сделаю простой ШИМ-регулятор без гальванической развязки между силовой и управляющей цепями, а также без обратных связей и защит. По мере развития проекта буду добавлять различные элементы.

Хотя есть очень много разных микросхем специализированных ШИМ-контроллеров, я намеренно выбрал старую и проверенную NE555 ( советский аналог КР1006ВИ1 ). Схема включения микросхемы стандартная, как в моём первом видео о ШИМ-регуляторах или на страничке в блоге ШИМ-регулятор оборотов. Принципиальная схема получилась такой :

Частота генерации немного меняется когда крутишь переменный резистор, но при тех номиналах как на схеме и в среднем положении переменника - частота примерно 10 кГц. Уменьшал конденсатор С1 - ставил два последовательно по 1000 пФ - частота почти 20 кГц. Диодный мост поставил на 10 ампер - RS1007, диод в обратном включении параллельно нагрузке тоже на 10 ампер . Этот диод нужен при работе на индуктивную нагрузку. Сначала запаял FR1007, но он сильно нагревался - видимо слишком для него большая частота переключения. Поэтому поменял его на RHRP3060 - с этим диодом температура вошла в норму. Питание микросхемы NE555 бестрансформаторное сделано с помощью диода VD5, резисторов R10 и R11, конденсаторов C4, C5, C6 и стабилитрона VD4 на 12 вольт и 1 Вт.

Снял видео -

Все нужные радиодетали можно приобрести здесь

Нарисовал и проверил предварительную схему с обратной связью от таходатчика.

В общем с обратной связью работает лучше , чем без неё, но хуже чем с Ардуино - нормально работает от 1000 оборотов в минуту.