מעגלי הגנת מנוע - מתח יתר, יתר חום, זרם יתר

בפוסט זה אנו דנים בכמה מעגלי הגנה על מנוע DC ממצבים מזיקים כמו מתח יתר ומצבי מתח, על זרם, עומס יתר וכו '.

תקלות במנוע DC חווים בדרך כלל רבים מהמשתמשים, במיוחד במקומות בהם המנוע הרלוונטי מופעל שעות רבות ביום. החלפת חלקי מנוע או מנוע עצמו לאחר תקלה יכולה להיות עניין יקר למדי, דבר שאף אחד לא מעריך.

בקשה מאחד העוקבים שלי הוגשה אלי בנוגע לפתרון הסוגיה שלעיל, בוא נשמע אותה מר גבנגה אויבנג'י, כינויו ביג ג'ו.

מפרט טכני

'לראות את הנזק שאספקת החשמל שלנו גרמה לרוב מכשירי החשמל שלנו, יש צורך לבנות מודול הגנה למכשירים שלנו שמגן עליהם מפני תנודות הכוח.

מטרת הפרויקט היא לתכנן ולהקים מודול הגנה למנועי DC. לכן מטרות הפרויקט הן

• תכנן ובנה מודול הגנה על מתח יתר עבור מנועי DC עם מחוון (LED).
• תכנן ובנה מודול הגנה תחת מתח עבור מנועי DC עם מחוון (LED).
• תכנן ובנה מודול הגנת טמפרטורה עבור המנוע (תרמיסטור) עם חיווי (נורית).

המעגל מגן על מנוע DC מפני מתח יתר ומתח. ניתן להשתמש בממסר להפעלת וכיבוי העומס (מנוע DC 12V). משווה משמש כדי לזהות אם הוא גבוה או נמוך. מתח יתר צריך להיות 14V ואילו מתח תחתון צריך להיות 10V.

יש לבנות את מעגל התיקון והסינון הדרוש.

כאשר מתגלה תקלה כלשהי האינדיקציות הדרושות צריכות לעלות.

בנוסף כאשר סלילת השדה פתוחה המעגל אמור להיות מסוגל לזהות זאת ולכבות את המנוע מכיוון שכאשר סלילת השדה פתוחה אין עוד שטף מגנטי בתוך המנוע וכל הכוח מוזר ישירות לאבזור .

זה גורם למנוע לפעול עד שהוא מתקלקל. (אני מקווה שהוא צודק?). אשמח לקבל את תגובתך בקרוב.

תודה סוואגאטאם. לחיים

1) תרשים מעגלים של מודול הגנת מתח DC

המתח הגבוה והמתח הנמוך הבא עליו נדון קודם לכן באחד מההודעות שלי, מתאים באופן מושלם ליישום הנ'ל להגנה על מנועי DC מפני תנאי מתח גבוה ונמוך.

הסבר המעגל כולו מסופק מעל / מתחת למעגל מתח מנותק

2) מעגל מודול הגנת חום על מנוע DC

הבעיה השלישית הכרוכה בעליית הטמפרטורה של המנוע יכולה להיפתר על ידי שילוב מעגל מחוון הטמפרטורה הפשוט הבא.
המעגל הזה סוקר גם באחד הפוסטים הקודמים שלי.

המעגל המגן מעל החום לעיל, ככל הנראה, לעולם לא יאפשר את סלילת השדה להיכשל, משום שכל סלילה תחמם תחילה לפני ההתמזגות. המעגל הנ'ל יכבה את המנוע אם הוא חש התחממות חריגה של היחידה וכך ימנע כל תקלה כזו.

כל רשימת החלקים והסבר המעגל ניתנים כאן

כיצד להגן על המנוע מפני זרם יתר

הרעיון השלישי להלן מנתח תכנון מעגל בקר עומס יתר אוטומטי. הרעיון התבקש על ידי מר עלי.

מפרט טכני

אני זקוק לעזרה כדי להשלים את הפרויקט שלי. זהו מנוע פשוט של 12 וולט שצריך להגן עליו כשהוא הולך לעומס יתר.

הנתונים מוצגים ויכולים לעזור בעיצובם.

במעגל ההגנה מפני עומס יתר צריכים להיות רכיבים מינימליים בגלל שלא מספיק מקום להוסיף אותו.

מתח הכניסה משתנה בין 11 וולט ל -13 וולט בגלל אורך החיווט, אך עומס העומס המנותק אמור לקרות כאשר V1 - V2 => 0.7 וולט.

אנא הסתכל בתרשים העומס המצורף שצריך לנתק אם המגברים יגדלו יותר מ -0.7 אמפר. מה הרעיון שלך לגבי התרשים הזה. האם זה מעגל מסובך או שיש להוסיף כמה רכיבים?

ניתוח מעגלים

בהתייחס לשרטוטים של בקרת זרם המנוע הנוכחי של 12 וולט, נראה כי הרעיון נכון, אולם יישום המעגל במיוחד בתרשים השני נראה לא נכון.

בואו ננתח את הדיאגרמות אחת אחת:

התרשים הראשון מסביר את חישובי שלב הבקרה הנוכחיים הבסיסיים באמצעות אופמפ וכמה רכיבים פסיביים, וזה נראה נהדר.

כפי שצוין בתרשים כל עוד V1 - V2 הוא פחות מ -0.7 וולט, תפוקת האופמפ אמורה להיות אפס, וברגע שהיא תגיע מעל ל -0.7 וולט, הפלט אמור להגיע גבוה, אם כי זה יעבוד עם טרנזיסטור PNP ביציאה, לא עם NPN, .... בכל מקרה בואו להתקדם.

כאן ה- 0.7 V הוא בהתייחס לדיודה המחוברת לאחת מכניסות ה- opamp, והרעיון הוא פשוט להבטיח שהמתח על סיכה זו יעלה על גבול ה- 0.7V כך שפוטנציאל pinout זה יחצה את סיכת הכניסה המשלימה האחרת של מגבר ה- OP וכתוצאה מכך ייצור כיבוי OFF המיוצר עבור הטרנזיסטור של מנוע המנוע המחובר (טרנזיסטור NPN כמועדף בתכנון)

עם זאת בתרשים השני, מצב זה לא יבוצע, למעשה המעגל לא יגיב כלל, בואו נראה מדוע.

שגיאות בתכנית השנייה

בתרשים השני כאשר ההפעלה מופעלת, שני סיכות הכניסה המחוברות על פני הנגד 0.1 אוהם יהיו נתונים לכמות שווה כמעט, אך מכיוון שבסיכה הלא-הפוכה יש דיודה נופלת, היא תקבל פוטנציאל שעשוי להיות 0.7 V נמוך יותר מהסיכה ההפוכה של ה- IC.

זה יביא לכך שהקלט (+) יקבל מתח נמוך יותר נמוך מ- (-) הסיכה של ה- IC, אשר בתורו ייצר פוטנציאל אפס בסיכה 6 של ה- IC ממש בהתחלה. עם אפס וולט ביציאה ה- NPN המחובר לא יוכל להתניע והמנוע יישאר כבוי.

כאשר המנוע כבוי לא יהיה זרם שנמשך על ידי המעגל ולא נוצר הבדל פוטנציאלי על פני הנגד החישה. לכן המעגל יישאר רדום בלי שיקרה דבר.

יש שגיאה נוספת בתרשים השני, המנוע המדובר יצטרך להיות מחובר על פני הקולט ואת החיובי של הטרנזיסטור כדי להפוך את המעגל לאפקטיבי, ממסר עלול לגרום למיתוג פתאומי או לפטפוט, ולכן אינו נדרש.

אם בכלל מופנה ממסר, ניתן לתקן ולשנות את הדיאגרמה השנייה באופן הבא:

בתרשים שלמעלה ניתן לראות שהחלפות סיכות הכניסה של מגבר ה- op מחליפות כך שמגבר ה- OP מסוגל לייצר פלט HIGH בהתחלה ולאפשר להפעיל את המנוע. במקרה שהמנוע יתחיל למשוך זרם גבוה עקב עומס יתר, נגע החישה הנוכחי יביא לפוטנציאל שלילי גבוה יותר להתפתח ב- pin3, ולהפחית את פוטנציאל ה- pin3 מאשר הפניה 0.7 V ב- pin2.

זה בתורו יחזיר את תפוקת המגבר האופטי למצב אפס וולט וכיבוי הממסר והמנוע, ובכך יגן על המנוע מפני מצבי זרם ועודף יתר.

עיצוב הגנה מוטורי שלישי

בהתייחס לתרשים השלישי ברגע שההפעלה מופעלת, pin2 יהיה נתון לפוטנציאל של 0.7V פחות מ- pin3 של ה- IC, מה שיאלץ את הפלט להגיע גבוה בתחילת הדרך.

כשהפלט יעלה גבוה יגרום למנוע להתניע ולצבור תאוצה, ובמידה והמנוע ינסה למשוך זרם יותר מהערך שצוין, נוצר הפרש פוטנציאלי שווה ערך על פני הנגד 0.1 אוהם, כעת כאשר מתחיל פוטנציאל זה פין 3 עולה יתחיל לחוות פוטנציאל נופל, וכאשר הוא יירד מתחת לפוטנציאל pin2, הפלט יחזור במהירות לאפס, ינתק את כונן הבסיס לטרנזיסטור ויכבה את המנוע באופן מיידי.

כאשר המנוע כבוי באותו רגע, הפוטנציאל על פני הסיכות נוטה להיות מנורמל ויחזור למצב המקורי, אשר בתורו יפעיל את המנוע והמצב ימשיך להתאים את עצמו באמצעות הפעלה / כיבוי מהירה של טרנזיסטור הנהג, תוך שמירה על בקרת זרם נכונה על המנוע.

מדוע LED נוסף ביציאת המגבר Op

ה- LED שהוצג ביציאת המגבר עשוי אולי להיראות בדיוק כמו אינדיקטור רגיל לציון ההגנה על עומס יתר המנותק עבור המנוע.

עם זאת, היא עושה לסירוגין פונקציה מכריעה נוספת של איסור על הפעלת קיזוז או זליגת מגבר להפעיל את הטרנזיסטור לצמיתות.

ניתן לצפות בסביבות 1 עד 2 וולט כמתח הקיזוז מכל IC 741 שמספיק כדי לגרום לטרנזיסטור המוצא להישאר מופעל ולהפוך את מיתוג הקלט לחסר משמעות. נורית הנורה חוסמת ביעילות את הדליפה או הקיזוז ממגבר ה- OP ומאפשרת לעבור כראוי לטרנזיסטור ולעומס בהתאם לשינויים בהפרש הקלט.

חישוב הנגד החישה

ניתן לחשב את הנגד לחישה באופן הבא:

R = 0.7 / זרם

כאן, כפי שצוין עבור מגבלת זרם 0.7 אמפר עבור המנוע, הערך של נגן החיישן הנוכחי R צריך להיות

R = 0.7 / 0.7 = 1 אוהם