Регулятор оборотов электродвигателя постоянного тока

Рассмотренные схемы работают по принципам широтно-импульсной модуляции и применяются для регулирования оборотов двигателя постоянного тока на 12 вольт. Изминение частоты вращения вала при помощи широтно-импульсной модуляции дает больший КПД, чем при применение простого изменения постоянного напряжения подаваемого на двигатель, хотя эти схемы мы тоже рассмотрим

Регулятор оборотов двигателя постоянного тока на 12 вольт с помощью ШИМ

Двигатель подключен в цепь к полевому транзистору который управляется широтно-импульсной модуляцией осуществляемой на микросхеме таймере NE555, поэтому и схема получилась такой простой.

ШИМ регулятор реализован с помощью обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующий импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE555. Сигналы поступающие с мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса настраивается при помощи переменного сопротивления R2. Чем выше длительность положительного импульса поступающего на затвор полевого транзистора, тем большая мощность подается на электродвигатель постоянного тока. И на оборот чем меньше длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель. Эта схема прекрасно работает от аккумуляторной батареи на 12 вольт.

Регулятор двигателя постоянного тока 12 вольт на цифровой микросхеме

Основа данной конструкции отечественная микросхема К561ЛН2 с мощным полевым транзистором IRF3205. Регулировка вращения двигателя осуществляется также при помощи широтно-импульсной модуляции, в роли генератора импульса задействованы два логических элемента микросборки. Он генерирует импульсы с частотой 15 кГц, переменным резистором R1 можно менять их длительность, соответственно появляется возможность регулировать обороты электродвигателя. С выхода генератора импульсы идут в буферный каскад, который представляет из себя четыре параллельно включенных логических элемента. К выходу буферного каскада напрямую подключен затвор мощного Mosfeet, нагрузкой которого и является двигатель.

Сопротивление R1 конструктивно совмещено с выключателем, который отключает генератор от буфера, который подтянут через R4 к плюсу источника питания, таким образом при отключении выключателя на выходе буфера формируется низкий уровень, который надёжно запирает полевой транзистор. Для надёжности работы в конструкции задействован фильтр по питанию на VD3R5C2 для чипа, чтобы исключить попадание создаваемых электродвигателем помех в её питающую цепь. Максимальный коммутируемый ток зависит от параметров примененного полевого полупроводника

Регулятор оборотов электродвигателя постоянного тока на 6 вольт

Скорость 6 вольтового моторчика можно регулируется в пределах 5-95%

Регулятор оборотов двигателя на PIC-контроллере

Регулировка оборотов в этой схеме достигается подачей на электромотор импульсов напряжения, различной длительности. Для этих целей используются ШИМ (широтно-импульсные модуляторы). В данном случае широтно-импульсное регулирование обеспечивается микроконтроллер PIC. Для управления скоростью вращения двигателя используются две кнопки SB1 и SB2, «Больше» и «Меньше». Изменять скорость вращенияможно только при нажатом тумблере «Пуск». Длительность импульса при этом изменяется, в процентном отношении к периоду, от 30 - 100%.

Схема регулятора оборотов двигателя на PIC-контроллере

В качестве стабилизатора напряжения микроконтроллера PIC16F628A, используется трехвыводной стабилизатор КР1158ЕН5В, имеющий низкое падение напряжение «вход-выход», всего около 0,6В. Максимальное входное напряжение — 30В. Все это позволяет применять двигатели с напряжением от 6В до 27В. В роли силового ключа используется составной транзистор КТ829А который желательно установить на радиатор.

Устройство собрано на печатной плате размерами 61 х 52мм. Скачать рисунок печатной платы и файл прошивки можно по ссылке выше. (Смотри в архиве папку 027-el)