مرحبا بالجميع. في هذه المادة ، أود أن أتحدث عن وحدة تحكم جديدة لمحرك كهربائي جامع عالمي ، أي عن وحدة الطاقة. تعتمد وحدة التحكم هذه على الإصدار القديم من وحدة التحكم الخاصة بالمركبة الكهربائية ، ولكن تم إجراء بعض التغييرات التي تسمح باستخدامها في دوائر ذات جهد كهربائي مرتفع وقدرات عالية.
يجب أن أقول على الفور أن المقالة تصف العمل مع الفولتية العالية التي تشكل خطرا على الصحة والحياة. لذلك أنا لا أوصي بتكرار التصميم ، على الأقل بدون تفكير ، أو إذا لم يكن لديك خبرة في مخططات مماثلة.بدلا من الانضمام
أواصل إجراء تجاربي مع محرك كهربائي. هذه المقالة هي في الأساس تجميع للنظرية وكيف أضع النظرية موضع التنفيذ. يتم كتابة بقية المقال في نص فني ، والذي يمكن أن يكون مملاً. لكنني سجلت الاختبار على الفيديو ، وإذا كنت تريد فقط أن ترى كيف اجتاز الاختبار "مباشر" بدون كلمات مضللة ، فإننا نرجع على الفور إلى نهاية المقالة - أرفق الفيديو هناك :) أيضًا ، إليك رابط مباشر إلى YouTube:
www.youtube.com/watch ؟ v = rPYha565BJsالبيانات العامة
يتم عكس المحرك العاكس العالمي عن طريق تبديل اللفات الدوار والجزء الثابت. في الإصدار القديم ، استخدمت التبديلات من Lada على 40A 12V للتبديل. عند التبديل تحت الحمل ، احترقت ، وكانت الفجوات بين جهات الاتصال صغيرة ، وكنت خائفًا من احتمال حدوث انهيار مع ارتفاع الفولتية. لذلك ، بدلاً من الترحيل ، يتم الآن استخدام مشغلات المصنع القياسية (الموصلات) لـ 4 قنوات. يتم تثبيتها في صندوق معدني للحماية. مقبلات ثلاث قطع. اثنان مسؤولان عن دائرة الانعكاس ، وأحدهما يعمل كنظام أمان ، فإنه يقسم الدائرة إلى ثلاثة أجزاء: مسار الإدخال - منظم PWM (العنصر المنفذ نفسه هو ترانزستور التأثير الميداني) - الدائرة العكسية والمحرك.
تم تصنيف أداة التلامس على 400 فولت وتيارات عالية ، بحيث يمكن تبديلها مباشرة تحت الحمل ولن تحترق. يستخدم الترانزستور N- قناة كعنصر أشباه الموصلات السلطة. لأول اختبار ، أنا ملحوم الترانزستور IRFP4332PBF 250V 57A. لكن الجهد التشغيلي لترانزستور 250 فولت لا يكفي لهذه الدائرة ، حيث يعمل الترانزستور عند حده ، لذلك في المستقبل سيتم استبداله بترانزستور بجهد تشغيل لا يقل عن 500 فولت. يعد هذا ضروريًا نظرًا لحقيقة أن الجهد المتردد بعد التصحيح يزيد بمقدار 1.41 مرة ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون هناك نبضات وعرام في الجهد العالي.
حماية الدائرة
يجب إيلاء اهتمام خاص لحقيقة أنه عند العمل مع هذه الفولتية العالية كما هو الحال في وحدة التحكم هذه ، فإن الأخطاء في أنظمة حماية الدائرة من الجهد الزائد تكون واضحة للغاية. يحتوي مفتاح الترانزستور على ثلاث نقاط ضعيفة يجب حمايتها:
1) الجهد الزائد على مصراع. في مواصفات أي ترانزستور ، يتم إعطاء أقصى جهد عند بوابة الترانزستور ، كقاعدة عامة لا يكون أعلى من 30 فولت. إذا تم تجاوز هذه العتبة ، سيحدث انهيار مصراع. للحماية من الانهيار ، يتم استخدام دوائر تصريف الجهد الزائد المتراكمة. هناك العديد من الخيارات لمثل هذه المخططات ، لكنني استخدمت حماية الصمام الثنائي: صورة. يتم توصيل بوابة الترانزستور بواسطة الصمام الثنائي إلى + امدادات الطاقة سائق. عادة ما تكون فولتات إمداد السائق 12-15 فولت وهو أقل من 30 حد. في حالة حدوث زيادة في الجهد على البوابة ، فإن الفائض يستنزف ويحل ببساطة على طول خطوط الطاقة. هناك أيضا خيار حماية القامع. عند اختيار ، تحتاج إلى إلقاء نظرة على الجهد انهيار ، في حالتي أود أن تأخذ نسخة 12 فولت. تعمل حماية المكثف مثل هذا:
2) بالتوازي مع الترانزستور ، من الضروري وضع الصمام الثنائي في الاتصال العكسي ، من حيث المبدأ ، تحتوي الترانزستورات ذات التأثير الميداني بالفعل على ثنائيات مدمجة ، ولكن للحماية يمكنك وضعه ، فلن يكون لزوم له ، ويجب أن يكون تيار العمل والجهد للديود هما نفس الترانزستور
3) الصمام الثنائي في الاتصال العكسي بالتوازي مع الحمل. يجب ضبطه. حرق الترانزستور الخاص بي حتى لاحظت أنني لم تقم بتثبيت هذا الصمام الثنائي. في كثير من الأحيان ، خاصة في دوائر الجهد المنخفض ، لا يضعونها. لكن هذا غير صحيح ، هذا عنصر إلزامي. العمل الحالي والجهد من هذا الصمام الثنائي ليست أقل من خصائص الترانزستور
الإرساء مع المكونات المنطقية
عند العمل مع الفولتية العالية ، يتم فصل جميع الدوائر المنطقية بالضرورة عن دوائر الطاقة باستخدام أزواج بصرية. من الناحية المثالية ، من أجل السلامة ، يجب ألا يكون هناك اتصال كهربائي واحد بين الطاقة والأجزاء المنطقية. لا يمكن تحقيق ذلك إلا في ظروف المختبر من خلال تغذية الجزء المنطقي من مصدر طاقة واحد ، والطاقة من مصدر آخر.
في الممارسة العملية ، ينبغي فصل جميع خطوط الإشارة والتحكم عن طريق البصريات ، ويجب أن يكون السلك الأرضي المشترك هو نفسه للدائرة بأكملها (جميع الأسلاك السلبية - يجب توصيل الأسلاك العامة واستنتاجات جميع مزودات الطاقة بحافلة واحدة) في هذه الحالة لن يكون هناك أي تداخل وسيكون هناك تداخل كافٍ العمل. في حالتي ، رفضت الدائرة عمومًا العمل حتى أنشأت حافلة أرضية مشتركة للدائرة بأكملها.
بالنسبة للاختبار ، استخدمت مولد إشارة رقمية كوحدة تحكم. هذه وحدة منفصلة تم فصلها تمامًا عن الدائرة بواسطة جهاز optocoupler. لمزيد من العمل ، من المفترض أن تستخدم متحكم مع مجسات التيار والجهد.
نتائج الاختبار
أثناء الاختبار ، لعبت مع تردد إشارة PWM ، تم الكشف عن التالي - على ترددات حوالي 1 كيلو هرتز ، أشعلت مشعب المحرك بقوة. مع زيادة التردد إلى 2 كيلو هرتز ، اختفى الشرارة بالكامل تقريبًا. أي كلما كان التردد أقل ، كلما كان شرارة المجمع أقوى. لم يتم تغذية الدائرة بجهد ثابت نقي ، ولكن بجهد نابض. تم نقل 220 فولت 50 هرتز من المخرج وتم تزويدها بجسر الصمام الثنائي ، ومنه إلى الترانزستور.
لم يكن هناك مكثف لتنعيم التجانس ، حيث في هذه الحالة ، سيقفز الجهد الكهربائي أعلى من القيمة المسموح بها لمفتاح الترانزستور وسيحدث الانهيار. هناك تأثير سلبي آخر - بسبب التشغيل على تيار نابض ، تم تسخين الترانزستور. تم تسخين المبرد إلى 50-60 درجة. عند العمل على البطاريات ، عندما يتم توفير تيار مباشر نقي للمحرك بدون تموج ، لم تتم ملاحظة هذا التسخين القوي. على الرغم من حقيقة أن الجهد كان 160 فولت عند تشغيله بواسطة البطارية ، وحوالي 230 فولت عند تشغيله بواسطة التيار الكهربائي يمكن أن تلعب دورا هنا. عند استخدام البطاريات ، استخدمت ترانزستور بجهد تشغيل يبلغ 200 فولت ، وعند تشغيله من شبكة ، 250 فولت. وهذا هو ، عند العمل من البطارية كان هناك هامش أكبر من الجهد. على الرغم من أن التسخين الناتج عن نبضات الإمداد بالطاقة يبدو لي سببًا مرجحًا للتدفئة.
يتم تجميع برنامج التحكم في البوابة في دائرة الدفع والسحب:
بدأت تشغيل السائق بدورة تشغيل إشارة تبلغ حوالي 6 ٪ (تحددها صرير اللفات الحركية) ، وبدأت العجلات تدور من حوالي 10 ٪. 4 ٪ من الفرق هو الخسارة في الإرسال. مع العلم أن استهلاك المحرك ، حسبت أن الخسائر في المحرك وناقل الحركة في هذا الوضع كانت حوالي 15 واط.
كان هذا اختبار المنظم ، ولا يدعي أنه أصلي - إنه مجرد تجربتي. آمل أن تكون هذه النتائج مفيدة لشخص ما. حسنًا ، الفيديو الموعود به: