Круг регулатора брзине мотора са константним обртним моментом

Пост објашњава регулатор једносмерног мотора који има константну компензацију обртног момента за омогућавање мотора да ради константном брзином без обзира на оптерећење на њему.

Недостатак обичних регулатора брзине

Један недостатак већине једноставни контролери брзине да ли они мотору пружају само унапред одређени константни напон. Као резултат, брзина не остаје константна и варира у зависности од оптерећења на мотору, услед одсуства компензације обртног момента.

На пример, у моделу воза, са једноставним контролерима, брзина воза се постепено смањује за нагибе успона и убрзава док иде низбрдо.

Дакле, за моделе возови подешавање контроле лонца да задржи изабрану брзину мотора такође одступа у зависности од оптерећења које мотор може вући.

Круг регулатора брзине мотора са константним обртним моментом, објашњен у овом чланку, решава се овог проблема праћењем брзине мотора и одржавањем константне за унапред одређене поставке управљања, без обзира на то које оптерећење може бити на мотору.

Коло се може применити на већини модела који користе једносмерни мотор са трајним магнетима.

Израчунавање задњег ЕМФ фактора

Напон на стезаљкама мотора састоји се од неколико фактора, задњег е.м.ф. коју производи мотор, а напон је пао на отпору арматуре.

Задња е.м.ф. генерисан намотом мотора обично је пропорционалан брзини мотора, што значи да би се брзина мотора могла надгледати мерењем овог задњег ЕМФ садржаја. Али, главно питање је изоловати и открити леђа е.м.ф. од напона отпора арматуре.

Претпоставимо да је тада засебно прикључен засебни отпорник са мотором, с обзиром да кроз овај отпорник, а такође и кроз отпор арматуре, пролази заједничка једнострука струја, пад напона на два серијска отпорника могао би бити еквивалентан паду преко отпора арматуре.

Заправо се може претпоставити да ће, када су ове две вредности отпора идентичне, тада ће и две величине напона на сваком од отпорника бити сличне. Помоћу ових података можда ће бити могуће одбити пад напона Р3 од напона мотора и добити потребну повратну вредност е.м.ф за обраду.

Обрада повратног ЕМФ-а за константни обртни момент

Предложено коло континуирано надгледа задњу е.м.ф. и сходно томе регулише струју мотора како би се осигурало да се, за задату поставку управљања лонцем, задњи е.м.ф., заједно са брзином мотора, одржава на константном обртном моменту.

Да би се могао олакшати опис кола, сматра се да је П2 подешен и задржан у средишњем положају, а отпорник Р3 изабран је као еквивалент вредности отпора арматуре мотора.

Израчунавање напона мотора

Напон мотора може се израчунати додавањем задњег е.м.ф. Ва са падом напона на унутрашњем отпору мотора Вр.

Узимајући у обзир да Р3 пада напон Вр, излазни напон Во биће једнак Ва + 2 В.

Напон на инвертујућем улазу (-) ИЦ1 биће Ва + Вр, а на неинвертујућем улазу (+) биће Ви + (Ва + 2Вр - Ви) / 2

Пошто би горње две величине напона требале бити једнаке, горњу једначину организујемо као:

Ва + Вр = Ви + (Ва + 2Вр - Ви) / 2

Поједностављивањем ове једначине добија се Ва = Ви.

Горња једначина указује да задња е.м.ф. мотора се непрекидно држи на истом нивоу као и управљачки напон. То омогућава мотору да ради са константном брзином и обртним моментом за било које одређено подешавање подешавања брзине П1.

П2 је укључен да надокнади ниво разлике који може постојати између отпора Р3 и отпора арматуре. То извршава подешавањем величине позитивних повратних информација на неинвертујућем улазном оп амп-у.

Опцијско појачало ЛМ3140 у основи упоређује напон развијен на арматури мотора са еквивалентом задње ЕМЗ на мотору и регулише основни потенцијал Т1 2Н3055.

Т1 је конфигурисан као емитер фолловер регулише брзину мотора у складу са основним потенцијалом. Повећава напон на мотору када оптичко појачало открије већу задњу ЕМС, што резултира повећањем брзине мотора, и обрнуто.

Т1 треба поставити преко одговарајућег хладњака за правилно функционисање.

Како поставити круг

Подешавање круга регулатора брзине мотора са константним обртним моментом врши се подешавањем П2 са мотором са променљивим оптерећењем све док мотор не постигне константан обртни моменат без обзира на услове оптерећења.

Када се коло примењује за моделе возова, мора се пазити да П2 не скрене превише према П1 што би могло довести до успоравања модела воза, а обрнуто П2 не сме бити превише окренуто у супротном смеру, што би могло резултирати брзина воза у ствари постаје све бржа док се пење узбрдо.