Шим-Контроллер Электродвигателя Со Стабилизацией Оборотов.

[RRoman]

Есть схема из Радиоаматора 2008/04 с.43, она, в свою очередь, взята из Hobby Elektronika 2001, в РА ссылка есть. Схема в РА, в общем правильная, только "плюсики" с "минусиками" напутали в обозначении входов компараторов, а номера выводов правильные.

Схема - ШИМ-регулятор со стабилизацией частоты вращения при изменении нагрузки на валу.

Я собрал ее на макете. В общем работает, но с такими нюансами:

Если глубину ПОС R12 47k подобрать так, чтобы "еще не происходили автоколебания частоты вращения при изменении нагрузки на валу двигателя" (см. журнал), то диапазон регулировки оборотов с пом. R6 10k получается очень узким. Скажем, при питании 12В, на двигателе будет примерно от 11..11.3, до 7..8В, во всем диапазоне R6. А мне надо до 3В. Это можно сделать, уменьшив ПОС - увеличив R12. Но тогда снижается чувствительность схемы стабилизации на изменение нагрузки на валу. Немного расширить диапазон регулировки напряжения удалось уменьшив R7 с 10k до 5k. Если уменьшать дальше - возникают автоколебания частоты вращения движка на хол. ходу, с частотой примерно 2..3Гц. Т.е. обороты то выше, то ниже - и никак не "устаканятся".

В общем цель - расширить диапазон регулировки до 3..Uпит(В) при сохранении чувствительности ПОС.

И еще такой момент меньшей важности: замечено, что на определенном диапазоне регулировки напряжения (неважно, с каким моторчиком, я пробовал три), примерно от середины и до немного меньше максимума, частота зад. генератора на DA1.1-1.2 начитает немного плавать-дергаться, в меньшую сторону, видимо из-за помех от электромоторчика. Работа на холостом ходу, под нагрузкой эффект немного меньше, но все равно есть. Этот эффект "дрожания" частоты зад. генератора мне удалось подавить, подтянув выход DA1.3 8н. к плюсу через 10к. Тогда зад. генератор работает стабильно. Мне не совсем понятно, почему именно так - 8н?! Фильтрующий конденсатор между выводами питания ОУ 0,33мкФ ничего не дал.

Нарисовал "свою" схему во 2-м (splan) вложении. В общем, все то же самое, только фильтр-конденсатор добавил на операционник (который ничего не дал), и R7 указал, что менял в пределах 4k7-10k. Диоды - пробовал 1N400X, 1N4148. Сейчас стоят SR1100 - тоже без изменений (в плане влияния помех моторчика на работу ШИМ-а). Пробовал еще зашунтировать К-Е переход ключа таким же диодом - ничего не дало. "Дребезг" частоты задающего генератора (З.Г.) на DA1.1-1.2 все равно есть в определенном диапазоне регулировки оборотов (при холостом ходе, без нагрузки на валу!).

Сделал снимки осциллограмм. Описание по порядку:

1. макс. обороты, на х.х., 1выв. (_IGP1574_sm.jpg). Это выход задающего генератора. Видно дребезг частоты, видимо из-за помех от моторчика.
   
2. макс. обороты, х.х., 7выв. (_IGP1575_sm.jpg)
   
3. макс. обороты, х.х., 8выв. (_IGP1576_sm.jpg). Выход на управление ключом. Внизу видны короткие завалы, видимо, тоже из-за помех.
   
4. макс. обороты, под нагрузкой, 1выв (_IGP1577_sm.jpg)
   
5. макс. обороты, под нагр., 7выв (_IGP1578_sm.jpg)
   
6. макс. обороты, под нагр., 8выв (_IGP1579_sm.jpg)
   
7. min обороты, х.х., 1выв. (_IGP1581_sm.jpg)
   
8. min обороты, х.х., 7выв. (_IGP1582_sm.jpg)
   
9. min обороты, х.х., 8выв. (_IGP1583_sm.jpg)
   
10. min обороты, под нагр. 8выв (_IGP1584_sm.jpg), остальные - без изменений.
    
11. min обороты, х.х., коллектор VT1 (_IGP1585_sm.jpg). Вот здесь уже поинтересней. Чего ключ сразу не открывается, а сначала начинает "пилить" больше половины периода?! Тоже, что ли, из-за помех от эл-мотора?
    
12. min обороты, под нагрузкой, коллектор VT1 (_IGP1586_sm.jpg) Ну, тут уже нормально, генерация на открытии ключа "поглотилась" в нагрузке.
    
13. max обороты, х.х., коллектор VT1 (_IGP1587_sm.jpg) На макс. оборотах и х.х пульсации просто жуткие, как видите.
    
14. max обороты, под нагрузкой, коллектор VT1 (_IGP1588_sm.jpg) Опять-таки, в нагрузке все в норме.
    

--------------------------------------------------------------

Диапазон регулировки напряжения на движке (мерял стрелочным тестером) при номиналах R7=8k8; R9=12k2; R12=15k1 : 3.5..10.5V

Глубина ПОС на диапазоне регулировки 0-50% получилась примерно средняя, т.е. при возрастании нагрузки на валу скважность меандра на 8выв. увеличивалась примерно до половины (при мин. оборотах, 3.5В) - все равно маловато будет. Надо хотя бы процентов до 70-80%.

---------------------------------------------

Хочу обратить внимание на снимок

10. мин. обороты, под нагр. 8выв. (_IGP1584_sm.jpg).

На нем видно, что под нагрузкой скважность даже меньше 50%. Играясь с параметрами цепи ПОС, а именно R7,R9,C2,R12 можно добиться незначительного увеличения ПОС (увеличить скважность под нагрузкой чуть больше 50%) при сохранении приемлемого диапазона регулировки (3,5-11В) без возникновения автоколебаний частоты вращения (они возникают на выходе DA1.4 14н., видимо, из-за "шибкой" чувствительности на входах компаратора). Но все же в итоге этого маловато.

Я вот думаю, а можно ли на выходе ПОС - 14н. поставить простенький усилитель амплитуды (два транзистора с О.Э.)? Потому что с ОУ DA1.4 я уже не знаю, что с ним еще сделать, чтоб увеличить размах сигнала на выходе 14н.

Господа специалисты, прошу помощи!!!

Или (что тоже вероятно) нужно подтверждение мысли, что лучше оно работать в том виде, как есть, не будет.

Изменено 29 июня, 2014 пользователем RRoman

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321