Автор Тема: Контролера ли? Че то е много просто!  (Прочетена 23841 пъти)

vdomov

  • Гост
Контролера ли? Че то е много просто!
« -: Февруари 25, 2013, 08:40:45 pm »
Контролера за Електрическите Превозни Средства(ЕПС), Електромобили, Електровелосипеди и др. е тяхна основна част.
 По същество един Контролер представлява  Електронен Реостат, с чиято помощ се регулира енергията подавана от Батерията към Електромотора.

За да управляваме постояннотоков (DC) ел.мотор, най-лесно е да се ползва ШИМ(PWM) Регулатор, който действа като

 Реостат(виж на снимката) в простата заместваща схема на управлението на постояннотоков ел.двигател.

В която последователно на двигателя към батерията имаме свързан P1 - Реостат (променливо съпротивление със голяма мощност). Ако ел.двигателя има съпротивление 1 Ом. При максимална стойност на Реостата от 10 Ом ще имаме 11 Ом съпротивление във веригата при 12В/11Ом≈1,1А ток ще протече през намотките на двигателя. Ако преместим плъзгача на Реостата P1 в другия край ще имаме 0 Ом + 1 Ом на двигателя = 12В/1 Ом= 12А ток през намотките на ел.двигателя. Така с преместваме позицията на Плъзгача на Реостата Регулираме Тока и Напрежението, който се подават на електромотора и съответно регулираме въртящия момент на електромотора, който е правопорпорционален на тока през намотките му. А оборотите на електромотора са правопорпорционални на напрежението с което е захранен.
 Дотук всичко изглежда чудесно, но при реостатното регулиране имаме големи загуби на мощност (енергия) в Реостата. Например при съпротивление на реостата 5 Ом: имаме P=I2*R=12/6 A2*5 Ом = 20W ел.мощност се разсейва само в реостата и се превръща безвъзрватно в топлина и тази топлина трябва и да се разсейва в околното въздушно пространство за да не прегори съпротивителния проводник на реостата P1. Докато в двигателя ще подаваме само 2А 1Ом = 4W полезна ел.мощност отдадена на ел.двигателя и 20W разсеяна в Реостата P1, като топлина!

Ако разполагаме с управляем ключ S1, който можем много често да включваме и изключваме, както и да регулираме времето през което ключа ни, да е включен и изключен. Вече имаме така наречения ШИМ(PWM) регулатор. Със следното предимство че когато ключа S1 е включен има минимално съпротивление съответно минимални загуби в ключа. А когато е Изключен ключа S1 има максимално съпротивление и практически не тече ток от батерията към електродвигателя ни. Така чрез съчетаване на времето през което ключа е включен, към времето през което ключа е изключен, за единица време. Mоже да се регулира мощността на електромотора подобно на схемата с Реостат-а P1. http://mazeto.net/index.php/topic,6179.msg41393.html#msg41393
За разлика от схемата с Реостата, при която КПД<50%. При Схемата на ШИМ(PWM) КПД може да е по-високо от 90% благодарение на съвременните електронни мощни ключови елементи MOSFET и IGBT транзистори. С които най-често се изгражда електронния ключ S1.
 До тук всичко е идеално, но мотора има индуктивност, която дава големи отскоци ОЕДС (Обратна Електродвижеща Сила(напрежение)). В схемата с Реостата нямаме проблем. Но в схемата с Ключа, който не е идеален, а трябва да е реален ел. компонент MOSFET или IGBT. Трябва да сложим защита от ОЕДС(BEMF) за ключа, ако не искаме той да изгори. (И магическия вълшебен дим, който е запечатан във всеки електронен елемент при производството му да излезе и отлети. След това разбира се компонента няма да работи. Без този магически пушек, който се крие вътре в него. Шегичка :).) Става въпрос за добавянето на така наречения FlyWheеl диод, с който се защитава ключа S1 от Обратното напрежение на електромотора, което се появява при всяко изключване на ключа S1.

Ето я схемата и както се вижда не е сложна. - линка е към най-долната картинка с Fly Whell Diod:
http://mazeto.net/index.php?action=dlattach;topic=8343.0;attach=33609;image
или http://mazeto.net/index.php?action=dlattach;topic=8343.0;attach=33609
Диода Д1 Създава верига при изключването на ключа S1. И така защитава ключа от пренапреженията предизвикани от индуктивния характер на товара(ел.мотора)

 В синхронните PWM контролери КПД > 97% на мястото на диода D1 имаме втори ключ S2, който работи в противофаза на първия ключ S1. Когато S2 се отвори се затваря S1. И когато S1 се отвори се затваря S2. Никога не трябва и двата ключа да са затворени едновременно дори и за много кратко време, защото така се дава накъсо батерията и ще стане голяма беля.

Източници: Литература за четене
1. http://www.4qdtec.com/pwm-01.html 4QD-TEC: Electronics Circuits Reference Archive
PWM speed control
2. http://homepages.which.net/~paul.hills/Circuits/PwmGenerators/PwmGenerators.html PWM Signal Generators
3. http://www.solorb.com/elect/solarcirc/pwm1/ PWM Motor Speed Controller / DC Light Dimmer
« Последна редакция: Март 18, 2013, 09:23:43 am от Maistora52 »

Неактивен Maistora52

  • I'm first Omnologist in World
  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 1 646
  • Пол: Мъж
    • Магнитни двигатели "AMAG"
Re: Контролер
« Отговор #1 -: Февруари 26, 2013, 05:20:59 am »
Ето това се казва Обяснение! - че и аборигени в тоците като мен да го разберат и да си направят съответните изводи.
Благодаря колега!
Оставам да се чудя какво да ги правя моите гигантски реостати, като този на снимката, и как да се ориентирам по-лесно в територията на MOSFET-ите и IGBT-транзисторите, като аз съм се занимавал само с обикновените (слабичките) едновремешни транзисторчета и диодчета.
Имаме ли колега, справочник или нещо по-така, тук в нашата библиотека, към което да ме насочиш, че явно трябва да се чете?!
Поздрави!

Неактивен mi68

  • Експериментатор
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 1 656
Re: Контролера ли? Че то е много просто!
« Отговор #2 -: Февруари 26, 2013, 11:06:19 pm »
Здравейте,
Това е така. Тъй като магнитното поле не пречи на никой, то не се ползва оптимално. По-добре е самоиндукцията да зарежда кондензатор и да се ползва променливотоков двигател в резонас. Магнитната верига в двигателя е винаги променливотокова.
По външна ел. верига двигателите са
-постояннотокови
-променливотокови
По-сложните решения са по-икономични, така ми изглежда, реален експеримент нямам.
Представям принципна схема на контролер за двуфазен асинхронен резонасен електродвигател.
« Последна редакция: Февруари 26, 2013, 11:50:37 pm от mi68 »

Неактивен lpoik

  • Подготвен
  • **
  • Публикации: 164
Re: Контролера ли? Че то е много просто!
« Отговор #3 -: Декември 02, 2014, 11:20:30 am »
Колега vdomov ако имаш някаква схема на контролера от този саитhttp://www.stbbg.com//?page_id=21&record_id=9776 в описанието пише че има регенерация а то няма.Благодаря.