מעגל בקרת מהירות דוושה לרכבים חשמליים

בחלק זה של המאמר אנו לומדים על שיטה חדשנית להמרת מנגנון לחיצת דוושות ברכבים חשמליים לאות חשמלי משתנה בהתאם, אשר עשוי לשמש עוד יותר לעיבוד בקרת המהירות של הרכב.

הרעיון המוסבר יעבוד כמו מאיץ אלקטרוני, אשר יגדיל את מהירות הרכב באופן ליניארי כאשר הדוושה נלחצת בהדרגה, ולהיפך, באמצעות טכנולוגיית PWM

את הרעיון ביקש מר לוקש מייני

מפרט טכני

אני בחור מכני, עובד כרגע על רכב חשמלי ואני רוצה לשלוט על מהירות המנוע שלי באמצעות דוושה. אני לא מקבל בקר למנוע שלי בבקשה עזור לי לבנות את עצמי אני אהיה מאוד
אֲסִיר תוֹדָה

מפרט המנוע הוא 36 וולט, 43 אמפר ומנוע DC מוברש 1.5 כ'ס.

העיצוב המכני

גרסה אלקטרונית של מאיץ דוושות תדרוש בעיקר מנגנון להמיר תחילה את הלחיצה המכנית של הדוושה לאות חשמלי משתנה בהתאם, כך שניתן יהיה לעבד אות זה דרך שלב מעבד אות להמרה הרצויה לבקרת מהירות מעשית של רכב.

ניתן לנסות מושגים רבים כגון באמצעות חיישן עומס פייזו, חיישן עומס קיבולי, על ידי חיישן תהודה וכו '. במאמר זה נלמד שיטה הרבה יותר פשוטה שתוכננה על ידי המשלבת מכלול LED / LDR להשגת אותו .

במערך האלקטרומכני המוצג באיור לעיל אנו יכולים לראות את הרכיבים המשולבים הבאים:

הילוך קטן המחובר עם מנגנון בורג.

ראש הבורג בעל משטח מחזיר מחצלת לבן

מכלול LED / LDR הממוקם מול ראש הבורג.

איך עובד המנגנון המוצע.

יש לנעול את הציוד המוצג באיור לעיל עם הילוך אחר בעל יחס העשוי להיות גבוה פי 10 מהילוך זה.

יש להגדיר את ההילוך הגדול יותר עם מנגנון הדוושה כך שהוא יזם תנועה סיבובית בתגובה ללחיצה על הדוושה.

תגובת הסיבוב מההילוכים תניב בתורו תנועה קדימה של ראש הבורג על פני החדר שבו נמצאת מכלול ה- LED / LDR.

התהליך יביא לכמות משתנה באופן יחסי של אור מוחזר מהנורית שתקבל על ידי ה- LDR.

ניתן להזין נתונים משתנים אלה (בצורה של התנגדות משתנה) המתאימים לדיכאון הדוושה למעגל מעבד אותות לצורך אכיפת בקרת המהירות המיועדת לרכב המסוים.

בתוך ה ההודעה הבאה נלמד את שלב מעבד האותות בטכניקת PWM.

בתוך ה לעיל סעיף למדנו על מכלול ממיר אלקטרומכני פשוט להפיכת פעולת הדוושה לאות חשמלי המשתנה באופן יחסי.

המרת פעולת דוושה ל- PWM

עכשיו בואו נבחן יישום מעגל שיאפשר לנו להמיר את האות החשמלי של הדוושה לאות PWM משתנה בהתאמה לבקרת מהירות המנוע המיועדת לרכב.

בהתייחס לתרשים המעגל לעיל אנו יכולים להעריך את פעולת המעגל בעזרת הנקודות הבאות:

IC1 מוגדר כמחולל דופק 80Hz בעל זמן הפעלה מקסימלי וזמן OFF מינימלי כמחזור החובה שלו

IC2 מותקן כמשווה אשר ממיר תחילה את הדופק שלעיל 80Hz המופעל על pin2 שלו עם גלי משולש שנוצרו בסיכה 6 ומשווה את גלי המשולש עם המתח המוונון הזמין ב- pin5 שלו.

המתח המאוד pin5 נגזר מפולט BJT BC547 אשר מוגדר כקולט משותף כאשר בסיסו מחובר לכניסות LDR המושגות מפעולות הדוושה.

ההתנגדות המשתנה בתגובה ללחיצת הדוושה מושוו עם הגדרת 100K הקבועה מראש, ומתפתח בסיס פרופורציונאלי של מתח בבסיס הטרנזיסטור הממיר את קלט הזרם הנמוך לאות זרם גבוה שווה ערך על פי 5 של IC2.

רמת פוטנציאל מיידית זו מקובלת ומעובדת על ידי IC2 המייצר גודל פרופורציונלי של אותות PWM עבור המוספט והמנוע המחובר.

מהירות המנוע נשלטת אפוא ומגוונת בהתאם ל- PWM התנודות בתגובה ללחיצות הדוושה של הרכב.

הנהלים לעיל ממירים למעשה את פעולות הדוושה לפעולות מבוקרות של מנוע הרכב ומהירותו.

כיצד להגדיר את המעגל.

זה קל מאוד.

1. לחץ על הדוושה עד לנקודה המרבית כך שראש הבורג יגיע למצב הקרוב ביותר האפשרי מול מכלול ה- LED / LDR.
2. לאחר מכן התאם את ההגדרה המוקדמת של 100k עד שסיכה 3 של IC2 תתחיל ליצור PWM עם רוחב מקסימלי, ניתן לאשר זאת על ידי מדידת המתח ב- pin3 כדי להיות קרוב ככל האפשר למתח האספקה ​​של המעגל, כלומר 5V.
3. ברגע שזה נעשה, ניתן להניח כי הליך ההגדרה היה שלם.
4. כעת ניתן לאמת את התוצאות על ידי לחיצה על הדוושה ברמות שונות ובדיקת מהירות המנוע משתנה באופן זהה.