이 게시물은 부하에 관계없이 모터가 일정한 속도로 작동 할 수 있도록 일정한 토크 보상을 제공하는 DC 모터 컨트롤러에 대해 설명합니다.

일반 속도 컨트롤러의 단점

대다수의 한 가지 단점 간단한 속도 컨트롤러 모터에 미리 정해진 정전압 만 제공한다는 것입니다. 결과적으로 속도는 일정하게 유지되지 않으며 토크 보상이 없기 때문에 모터의 부하에 따라 달라집니다.

예를 들어, 모형 열차에서 간단한 컨트롤러를 사용하면 경사도를 오르는 동안 열차의 속도가 점차 감소하고 내리막으로 향하는 동안 가속됩니다.

따라서 모델 트레인의 경우 선택한 모터 속도를 유지하기위한 포트 제어 조정도 마찬가지로 엔진이 잡아 당길 수있는 부하에 따라 달라집니다.

이 기사에서 설명하는 정 토크 모터 속도 컨트롤러 회로는 모터 속도를 추적하고 모터에 부하가 가해지더라도 미리 정해진 제어 설정에 대해 일정하게 유지함으로써이 문제를 제거합니다.

이 회로는 DC 영구 자석 모터를 사용하는 대부분의 모델에 적용 할 수 있습니다.

역기전력 계수 계산

모터 단자의 전압은 몇 가지 요소로 구성됩니다. 모터에 의해 생성되고 전압은 전기자 저항에서 떨어졌습니다.

뒷면 e.m.f. 모터 권선에 의해 생성되는 것은 일반적으로 모터 속도에 비례합니다. 즉,이 역기전력 콘텐츠를 측정하여 모터 속도를 모니터링 할 수 있습니다. 그러나 주요 문제는 등을 격리하고 감지하는 것입니다. 전기자 저항 전압에서.

별도의 저항이 모터와 직렬로 연결되어 있다고 가정하면 공통 단일 전류가이 저항과 전기자 저항을 통과한다는 점을 고려할 때 두 직렬 저항의 전압 강하는 전기자 저항의 강하와 동일 할 수 있습니다.

실제로이 두 저항 값이 동일 할 때 각 저항의 두 전압 크기도 비슷할 것이라고 가정 할 수 있습니다. 이 데이터를 사용하면 모터 전압에서 R3의 전압 강하를 공제하고 처리에 필요한 다시 e.m.f 값을 얻을 수 있습니다.

제안 된 회로는 지속적으로 백 e.m.f를 모니터링합니다. 그에 따라 모터 전류를 조절하여 지정된 포트 제어 설정에 대해 모터 속도와 함께 백 e.m.f.가 일정한 토크로 유지되도록합니다.

“저역 통과 필터의 종류 ”

회로 설명을 더 쉽게 할 수 있도록 P2가 조정되고 중앙 위치에 유지되는 것으로 간주되며 저항 R3은 모터 전기자의 저항 값에 해당하는 것으로 선택됩니다.

모터 전압은 다시 e.m.f를 더하여 계산할 수 있습니다. 전압이 모터 내부 저항 Vr을 통과하는 Va.

R3이 Vr 전압을 떨어 뜨린다는 점을 고려하면 출력 전압 Vo는 Va + 2V와 같습니다.

IC1의 반전 입력 (-) 전압은 Va + Vr이고 비 반전 입력 (+) 전압은 Vi + (Va + 2Vr-Vi) / 2가됩니다.

위의 두 전압 크기가 동일해야하므로 위의 방정식을 다음과 같이 구성합니다.

“DIY 가변 벤치 전원 공급 장치 ”

Va + Vr = Vi + (Va + 2Vr-Vi) / 2

이 방정식을 단순화하면 Va = Vi가됩니다.

위의 방정식은 다시 e.m.f를 나타냅니다. 모터의 제어 전압과 동일한 레벨로 일관되게 유지됩니다. 이를 통해 모터는 P1 속도 조정의 지정된 설정에 대해 일정한 속도와 토크로 작동 할 수 있습니다.

P2는 R3 저항과 전기자 저항 사이에 존재할 수있는 차이 레벨을 보상하기 위해 포함됩니다. 비 반전 입력 연산 증폭기에서 포지티브 피드백의 크기를 조정하여이를 실행합니다.

연산 증폭기 LM3140은 기본적으로 모터 전기자에서 발생하는 전압을 모터의 역기전력 등가와 비교하여 T1 2N3055의 기본 전위를 조절합니다.

T1은 이미 터 추종자 기본 전위에 따라 모터의 속도를 조절합니다. 연산 증폭기가 더 높은 역기전력을 감지하면 모터의 전압이 증가하여 모터 속도가 증가하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

T1은 적절한 기능을 위해 적절한 방열판 위에 장착해야합니다.

정 토크 모터 속도 컨트롤러 회로의 설정은 부하 조건에 관계없이 모터가 정 토크를 얻을 때까지 부하가 변하는 모터로 P2를 조정하여 수행됩니다.

회로가 모델 트레인에 적용될 때, 모델 트레인이 느려지는 결과를 초래할 수있는 P1쪽으로 P2를 너무 많이 돌리지 않도록주의해야하며 반대로 P2를 반대 방향으로 너무 많이 돌리지 않도록해야합니다. 오르막 경사를 오르는 동안 기차 속도는 실제로 빨라집니다.