|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ווסת כוח מנוע SHI
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ווסת כוח, מדי חום, מייצבי חום בשנים האחרונות הפכה לפופולרית הרכבה החובנית של רכבים מחושמלים והסבת מכוניות להסבתן למשיכה חשמלית. בדרך זו, חובבים מצפים לקשיים רבים. כך, למשל, אחד המרכיבים המורכבים והיקרים של רכבים כאלה - מכשיר בקרת מנוע חשמלי - יצטרך ככל הנראה להיות מפותח ויוצר באופן עצמאי. נותר להוסיף כי יש מעט מאוד ספרות מעשית בנושא שליטה בזרם גבוה. המאמר שלהלן אמור לעזור בפתרון מספר בעיות בתחום העיצוב הזה. בפיתוח המכשיר המתואר להלן נעשה שימוש בניסיונו של אחד מחלוצי תעשיית הרכב החשמלי [1]. המכשיר יעזור לחשמל צעצועים, קטנועים, מאווררים חזקים, ליצור כוננים חשמליים עד 5 קילוואט עם מתח של עד 150 וולט. כוחו של ווסת SHI המוצג לתשומת לב הקוראים מאפשר לך להניע את המנוע החשמלי של רכב מקטגוריית המשקל Zhiguli -קלאסית. סכימת המכשיר מאפשרת הגדלת העוצמה של מכשירים מבוקרים על ידי החלפת רכיבי רדיו בחזקים יותר בהתאם להמלצות המפורטות במאמר.
הרגולטור, שהמעגל שלו מוצג באיור. 1, מורכב מארבעה צמתים: מתנד ראשי המבוסס על טרנזיסטור VT1, מעצב פולסים בקרה המורכב על מעגלים מיקרו-DA2, DA3, מתג זרם חזק המבוסס על טרנזיסטורי VT4-VT9, יחידת אספקת חשמל VD1, R6, VT3, DA1. הרגולטור מופעל על ידי שני מקורות: האחד - עם מתח של 20 עד 30 וולט כדי להפעיל את החלק הזרם הנמוך של המכשיר, השני - עד 150 וולט כדי להפעיל את העומס. למכשיר כניסת אות לחסימת הרגולטור ויציאה ליחידת הגנה חיצונית המייצרת אות זה. מנוע המתיחה מחובר בסדרה עם מתג הזרם. אלמנט הגדרת התדר של הרגולטור הוא מחולל דופק שן מסור על טרנזיסטור VT1. התדר של 3 ... 4 קילו-הרץ נקבע על ידי מעגל R3C1. הפולסים מוזנים לכניסה הלא-הפוכה של המשווה DA2, והכניסה ההפוכה מופעלת מהמנוע של הנגד R11, השולט על מהירות הרוטור של המנוע החשמלי. כנגד זה, נעשה שימוש בחיישן מיקום מצערת ממכוניות VAZ מהסדרה העשירית. התנגדות החיישן משתנה בין 0 ל-7,5 קילו אוהם. לחיישן יש נגד 1,5 kΩ מובנה במעגל המחוון. בנוסף אליו מתווספים למעגל זה הנגד R9 והקבל C2 בווסת ה-SHI כדי להפחית את השפעת ה"הקפצה" של מגע המנוע ולהגביר את חלקות הוויסות. במהלך הפעולה על ציוד מסוים, ייתכן שיהיה צורך לבחור את האלמנטים של מעגל זה כדי להשיג את דינמיקת התהליך הרצויה. הקריטריון לדינמיקה מספקת במקרה של מכונית חשמלית הוא האצה חלקה (כאשר מחוון הנגד R11 זז שמאלה בהתאם לתכנית) ובלימה (זהה ימינה) של המכונית, כמו גם הערך של זרם מקסימלי דרך המנוע החשמלי.
על איור. 2 בחלק העליון מציג בצורה פשוטה את הפולסים Ug של הגנרטור ואת המתח URd שנלקח מהמנוע של הנגד R11. כפי שמראה הניסיון המעשי בשימוש בווסת, כדי להאיץ את תהליך בלימת המנוע החשמלי, רצוי לבצע shunt את הנגד R9 באמצעות דיודה KD522A, לחבר אותו עם אנודה לנקודת החיבור של הנגד R9 והקבל C2 כדי להאיץ את פריקת הקבל הזה. הנגד R12 משמש למניעת מצב חירום במקרה של ניתוק מקרי של הנגד R11 או שבירה של חוטים המחברים אותו לווסת. ביציאה של המשווה DA2, אנו מקבלים רצף של פולסים Uynp (איור 2) עם משך הזמן שנקבע על ידי הנגד R11. לאחר מכן האות מוזן למגבר-מעצב DA3, אשר מייצר פולסים עם חזית ומיתון עם משך של לא יותר מ-120 ns, ולאחר מכן למעגל השער של בלוק של טרנזיסטורי מיתוג אפקט שדה רבי עוצמה VT4-VT9 . נגדים R19-R24 משווים את ערכי זרם הטעינה של קיבול השער של הטרנזיסטורים. דופק זרם הטעינה יכול להגיע למאות מיליאמפר. כאשר הטרנזיסטורים סגורים, זרם הפריקה זורם דרך הנגדים R19-R24, הנגד R16, מעגל VD3R17 והמוצא של מגבר DA3. מהירות הסגירה של טרנזיסטורים חשובה לא פחות ממהירות הפתיחה - מידת החימום שלהם תלויה בכך. בעת הגדרת המכשיר, יש צורך לשלוט במתח של פולסי הבקרה בשער של טרנזיסטורים חזקים - זה לא צריך להיות פחות מ-10 V - כדי למנוע את המעבר שלהם למצב ליניארי. מתח אספקת העומס תלוי במאפיינים של המנוע החשמלי המשמש, אך לא יעלה על מתח מקור הניקוז הנומינלי של הטרנזיסטורים. עבור בלוק הטרנזיסטור IRF640, המתח המרבי הוא 150 וולט עם זרם עומס כולל של עד 80 A. אופי השינוי בהספק האדום של המנוע החשמלי מהשינוי במתח על המנוע של נגד הבקרה R11 מוצג בפשטות באיור. 2. המיקום הראשוני של המנוע של הנגד הזה הוא הימין הקיצוני על פי התוכנית. במקרה זה, אין פולסי בקרה, טרנזיסטורי אפקט שדה VT4-VT9 סגורים, העומס מובטל. כדי להפעיל את החלק הזרם הנמוך של המכשיר, נוח להשתמש בחלק ממתח אספקת העומס, במיוחד אם המנוע החשמלי מופעל על ידי סוללה. אבל שיטה זו דורשת בדיקה קפדנית של הרגולטור לפני ההתקנה על המכונה, שכן ההתנגדות של חוט החשמל המשותף עלולה להשפיע לרעה על איכות הרגולטור בכללותו. בעת הפעלת המכשיר, רצוי לספק הגנה על טרנזיסטורים ממצב ליניארי וזרם יתר. המעבר של טרנזיסטורים ממעבר למצב הגברה מוביל להתחממות יתר המהירה שלהם ולהרס לאחר מכן. הטרנזיסטורים המשמשים בווסת מסוגלים לעמוד בעומסי יתר וקצרים בעומס במשך עשרות מיקרו-שניות, כבר לא. לכן, על מנת להציל את הרגולטור גם במצבי חירום, כדאי להשתמש בהתקן הגנה. שתי יציאות מסופקות לחיבור שלו - מסוף ה-shunt העליון R27 במעגל העומס (עם נגד מגביל R25) והכניסה של התקן החסימה (VT2) של מעצב הפולסים. יחידת ההגנה חייבת להפיק אות השומר על טרנזיסטור VT2 פתוח עד לביטול סיבת התאונה, ולשלוט בזרם במעגל כוח העומס, להגן על טרנזיסטורים רבי עוצמה מפני מעבר למצב ליניארי והתחממות יתר. התקן מארח ההגנה אינו מכוסה במאמר זה. במכשירי הבקרה הפשוטים ביותר שאינם דורשים הגנה או כאשר הסבירות למקרה חירום קטנה, ניתן לוותר על הטרנזיסטור VT2, הנגדים R5 ו-R25 וה-shunt R27. טרנזיסטורים רבי עוצמה מוגנים על ידי דיודת VD4 מפני עליות מתח כאשר מעגל העומס נשבר. המתח המרבי שלו לאחור לא צריך להיות קטן ממתח האספקה, והזרם שלו קדימה לא צריך להיות קטן מהזרם הנקוב של המנוע. דיודות ביתיות DCH151-125 או 150EBU02 מיובאות מתאימות כאן. כאשר המכשיר מופעל מסוללה, יש לחסום אותו באמצעות קבלים C6-C13 בקיבולת כוללת של 10 מיקרו-פאראד לקילווואט כוח עומס על מנת להפחית את ההשפעה ההרסנית של זרם בתדר גבוה על הסוללה. המתח הנקוב של הקבלים אינו קטן ממתח הסוללה. הגנרטור, המשווה, מעצב הפולסים והמאוורר M1 מופעלים במתח של 15V מיחידה המורכבת מייצב DA1 ומגבר זרם על טרנזיסטור VT3. יש להתקין את הטרנזיסטור והמייצב על גופי קירור עם שטח יעיל של לפחות 20 ס"מ. אם למכשיר יש טרנזיסטורים רבי עוצמה המותקנים על גופי קירור המספקים להם את הקירור הדרוש, אתה יכול להסתדר בלי מאוורר M1.
החלק הזרם הנמוך של המכשיר ממוקם על המעגל המודפס באיור. 3. טרנזיסטורים רבי עוצמה VT4-VT9 נבחרים לעומס ספציפי. במקרה זה, מספר הטרנזיסטורים המחוברים למגבר העיצוב DA3 חייב להתאים למאפייני המוצא שלו [2, 3]. כפי שמראה הניסיון, בעת פיתוח בקר SHI, יש צורך לספק מרווח זרם יתר. זה נובע מהעיצוב של הטרנזיסטורים. למרות הערך המוצהר של הזרם, החתך של המסופים של הטרנזיסטורים אינו מתאים לו. נפילת המתח במסופים של טרנזיסטורים בחתך רוחב של 1,3 מ"מ, ובהתאם לכך, האנרגיה המתפזרת גדולה בצורה בזבזנית. צפיפות הזרם ביציאות של טרנזיסטורים לא תעלה על 2...15 A/mm20. הרגולטור משתמש בטרנזיסטורים IRF640 עבור זרם של 18 A ומתח של 200 V. המכשיר נבדק גם עם טרנזיסטורים IRF3710 (100 V, 57 A), IRF3205 (55 V, 110 A), IRF3808 (75 V, 140 A ) לשלוט על הספק המנוע החשמלי 3 קילוואט ומתח אספקת 48 וולט. מומלץ להעביר את אות הבקרה לטרנזיסטורי המוצא באמצעות זוג חוטים מעוות ישירות לשער ולמקור [4]. אל תעביר את זרם הבקרה של הטרנזיסטורים דרך החוט המשותף של המכשיר בגלל הסכנה של הפרעות מיתוג ממעגל העומס למעגל הבקרה. בפועל, זה מתבטא כחימום מוגבר של טרנזיסטורים וכישלון בלתי צפוי שלהם. תוצאות טובות אף יותר מתקבלות על ידי הפרדת מקורות הכוח של צומת עם זרם נמוך לאחד חזק. יש לתת את מירב תשומת הלב לעיצוב של מתג ווסת זרם חזק. איכות המכשיר בכללותו תלויה בפריסה שלו. מומלץ למקם טרנזיסטורים חזקים VT4-VT9 בצורה קומפקטית יותר, להלחים מוליכים בעלי חתך גדול (10 ... 20 מ"מ) לטרמינלים שלהם ולמקם נגדים R2-R18 בסמיכות לטרנזיסטורים חזקים. עיקולים של מוליכים בתוך יחידת כוח אינם מקובלים, מכיוון שהם יוצרים השראות טפילית. מכשיר המורכב מחלקים הניתנים לשירות, ככלל, אינו דורש התאמה. זה מספיק רק כדי לוודא שהמתנד הראשי יציב על ידי בדיקת קצב חזרת הדופק (3 ... 4 קילו-הרץ) בפולט של הטרנזיסטור VT1, שמגבלות בקרת הספק המוצא מוגדרות כהלכה (בחר נגדים R7, R13 אם הכרחי) וכי קיימים פולסי בקרה (עם מתח של לפחות 10 C) בנקודה משותפת במעגל הנגדים R18-R24. טרנזיסטורי המוצא מותקנים על פלטת גוף קירור נחושת בגודל 160x60x4 מ"מ, מקורר על ידי מאוורר M1. ללא שימוש במאוורר, שטח גוף הקירור עבור כל טרנזיסטור מחושב על סמך מאפייניו ופיזור ההספק שלו. בתור מאוורר קירור, אתה יכול להשתמש במקרר מחשב אישי המחובר באמצעות נגד שנבחר מראש (לא מוצג בתרשים באיור 1) כדי להוריד את המתח ל-9 ... 12 V. גוף הקירור יכול לשמש כפלט משולב של ניקוז הטרנזיסטורים. יש להתקין את הסוללה של הקבלים C6-C13 בסמיכות למצבר, ובשימוש על רכב, לשים בקופסה נפרדת כדי להגן עליו מפני רטיבות. דיודה VD4 ניתן למקם בכל מקום נוח. כאשר עובדים עם התקן מגן, נעשה שימוש בshunt מוכן 75ShSM MZ (או 75ShS). הערך שלו נבחר על סמך זרם העומס של הרגולטור. במקרה הנדון, נעשה שימוש ב-shunt 100 A בשל העובדה שהמכשיר תוכנן לשלוט במנוע החשמלי ZDT-31 עבור מתח של 24 V וזרם של 80 A. כדי לחבר את העומס, חוטי נחושת עם יש להשתמש בחתך רוחב של 8 A לכל 1 מ"מ, מתאים, למשל, חוט מסדרת PVZ. בקצות החוטים מותקנים זיזי כבלים בהתאמה לחתך הרוחב שלהם. לסיכום, כמה הערות במקרה של החלפת טרנזיסטורים חזקים VT4-VT9. לטרנזיסטורים מסדרת IRF יש קיבול שער משמעותי - מ-1200 pF (עבור IRF640) ועד 5310 pF (IRF3808), ומכאן הדרישות לנגדים R18-R23 ולמגבר DA3. עם גידול במספר הטרנזיסטורים החזקים, ייתכן שיהיה צורך להחליף את מגבר העיצוב IR2110 במגבר חזק יותר, למשל, ה-LM5110, או להוסיף מגבר כוח טרנזיסטור מסוג push-pull (חיבור IR2110 טיפוסי מאפשר עידון כזה [ 2]). הזרם הנצרך מהמגבר נקבע על ידי ההתנגדות הכוללת של מעגל R16R18-R24. ההתנגדות של נגדים R19-R24 מחושבת באופן הבא. ראשית, זרם הטעינה הממוצע של קיבול השער נקבע:
כאשר Upit הוא מתח אספקת החשמל של המגבר DA3, V; C3 - קיבול שער טרנזיסטור, F; t - זמן פתיחה/סגירה של טרנזיסטור, ס'. אז ההתנגדות של הנגד במעגל השער היא R3=Upit/I3,OM. נגדי מעגל השער מולחמים בצורה הטובה ביותר ישירות למובילי הטרנזיסטור. בבחירת הרכיבים של הרגולטור SHI, יש להעדיף אלמנטים רדיו בתדר גבוה יותר. ספרות
מחבר: נ. טוקמקוב, סיקטיבקר; פרסום: radioradar.net
עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
▪ דרך חדשה להמיר פלסטיק לדלק בצורה כימית ▪ הצג החיצוני הגדול בעולם מבית סמסונג ▪ מיקרו-בקרים חדשים עם ליבת ARM7 ▪ תאורת לילה משפיעה על התנהגות הדגים
▪ מדור האתר תקשורת סלולרית. בחירת מאמרים ▪ מאמר הדרכים שאנו בוחרים. ביטוי עממי ▪ מאמר באיזה חלק בעולם יש הכי הרבה מדינות? תשובה מפורטת ▪ מאמר יישום של סיר מיטה. בריאות ▪ מאמר גלאי מתכות טרנזיסטור פועם פשוט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר תחנת רדיו מודרנית לרכב נייח. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל הערות על המאמר: קוסטיה יש לך תרשים מעגל הגנה?
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה