Elektronischer Motordrehzahlreglerkreis

In diesem Beitrag wird ein elektronischer Motordrehzahlregler oder eine Steuerschaltung unter Verwendung einer Drehzahl-Rückkopplungssignalschleife durch ein Hall-Effekt-Sensornetzwerk erörtert. Die Idee wurde von Herrn Imsa Naga angefordert.

Schaltungsziele und -anforderungen

1. Vielen Dank für Ihre Zeit. Ich glaube, diese Schaltung wäre für eine einphasige Versorgung geeignet. Mein Generator ist 3-phasig 7KvA und ich möchte ihn mit einem Dieselmotor mit einem Gaspedal anstelle eines Drehzahlreglers koppeln.
2. Was ich implementieren möchte, ist - ein 'ELEKTRONISCHER MOTORGESCHWINDIGKEITSREGLER', der wahrscheinlich über einen elektronischen servogesteuerten Mechanismus verfügt, wie z eine konstante Drehzahl des Motors in Bezug auf die auf die Lichtmaschine ausgeübte Last.
3. Dies würde dazu beitragen, die Frequenz sowie die Spannung des Generators beizubehalten. Ich könnte mich um den mechanischen Aspekt kümmern, wenn Sie freundlicherweise eine Schaltung entwerfen, um den Servomotor so zu steuern, dass er in Bezug auf die Änderung der Motordrehzahl in beide Richtungen gedreht werden kann. Vielen Dank in Vorfreude.

Schaltplan

HINWEIS: DER MOTOR KANN DURCH EIN 12-V-FEDER MIT FEDERBELASTUNG ERSETZT WERDEN

Das Design

Die Schaltung eines Dieselmotordrehzahlreglers oder -reglers ist in der obigen Abbildung unter Verwendung eines Rückkopplungsdrehzahlprozessors oder eines Prozessors zu sehen Drehzahlmesserschaltung

Die linke IC1 555-Stufe bildet eine einfache Drehzahlmesserschaltung, die mit a konfiguriert ist Hall-Effekt-Sensor Wird mit dem Lastrad des Motors angebracht, um dessen Drehzahl zu erfassen.

Die Drehzahl wird in eine proportional variierende Pulsfrequenz oder Frequenz umgewandelt und an der Basis eines BJT zum Umschalten des Stifts Nr. 2 des IC1 angelegt.

Schaltungsbetrieb

IC1 ist grundsätzlich im monostabilen Modus montiert, wodurch sein Ausgang ein proportional einstellbares EIN / AUS-Umschalten erzeugt, dessen Periode unter Verwendung des gezeigten 1M-Potis eingestellt wird.

Der Ausgang von IC1, der den Drehzahlinhalt in Form von erweiterten zeitgesteuerten Impulsen trägt, wird durch eine Integratorstufe, die aus mehreren RC-Komponenten besteht, unter Verwendung der Widerstände 1K, 10K und 22uF angemessen geglättet. 2,2 uF Kondensatoren.

Diese Stufe wandelt die groben Drehzahldaten des Monostabils in eine einigermaßen gleichmäßig variierende oder exponentiell variierende Spannung um.

Diese exponentiell variierende Spannung ist mit Pin Nr. 5 der nächsten IC2 555-Stufe verbunden, die als astabile Schaltung konfiguriert ist.

Die Funktion dieses Astables besteht darin, unter normalen Betriebsbedingungen an Pin 3 einen sehr engen oder niedrigen PWM-Ausgang zu erzeugen.

Hier bezieht sich der normale Betriebszustand auf die Situation, in der die erfasste Drehzahl innerhalb des angegebenen Grenzwerts liegt und Pin Nr. 5 von IC2 keine Spannungseingabe vom Emitterfolger erhält. Dieser niedrige PWM-Ausgang kann implementiert werden, indem die beiden 100k-Widerstände und der 1uF-Kondensator, die dem IC2-Pin Nr. 6/2 und Pin Nr. 7 zugeordnet sind, geeignet eingestellt werden.

Diese niedrige PWM von Pin 3 von IC2 kann den TIP122 nicht ausreichend stark schalten, und daher kann die angegebene Motorradbaugruppe nicht den erforderlichen Impuls erhalten und bleibt daher deaktiviert.

Wenn jedoch die Drehzahl zu steigen beginnt, erzeugt der Drehzahlmesser exponentiell höhere Spannungen, was wiederum eine proportional ansteigende Spannung an Pin 5 von IC2 verursacht.
Dadurch kann der TIP122 anschließend härter leiten und der angeschlossene Motor ein ausreichendes Drehmoment erhalten, so dass er das angebrachte Gaspedal in Richtung Verzögerungsmodus drückt.

Dieses Verfahren zwingt den Dieselmotor, seine Drehzahl zu verringern, was entsprechend bewirkt, dass der Drehzahlmesser und die PWM-Stufen ihren ursprünglichen Zustand wiederherstellen und die erforderliche geregelte Drehzahl für den Dieselmotor erzwingen.

Anstelle der gezeigten Beschleunigermotoranordnung könnte der Kollektor von TIP122 alternativ mit dem verdrahtet werden CDI-Einheit des Dieselmotors für eine identische Drehzahlreduzierung, um einen festen Zustand und eine zuverlässigere Implementierung der diskutierten elektronischen Motordrehzahlregelung oder der elektronischen Motordrehzahlreglerschaltung zu ermöglichen.

Wie stellt man das ein

Halten Sie zunächst die IC1- und IC2-Stufen getrennt, indem Sie die Emitterfolgerverbindung mit Pin 5 von IC2 entfernen.

Stellen Sie als nächstes sicher, dass die beiden 100k-Widerstände entsprechend geändert und so eingestellt sind, dass Pin 3 von IC2 die engstmöglichen PWMs erzeugt (bei einer Einschaltdauer von ca. 5%).

Danach mit a 0 bis 12V einstellbare Stromversorgung Legen Sie an Pin 5 von IC2 eine variierende Spannung an und bestätigen Sie eine proportional ansteigende PWM an Pin 3.

Sobald der astabile Abschnitt getestet wurde, muss der Drehzahlmesser überprüft werden, indem bekannte Drehzahlimpulse angelegt werden, die der gewünschten Drehzahlüberschreitung entsprechen. Während der Einstellung ist die BJT-Basis des Emitterfolgers so voreingestellt, dass sein Emitter mindestens 10 V oder einen Pegel erzeugen kann, der ausreicht, um zu bewirken, dass die IC2-PWM das erforderliche Drehmoment am angeschlossenen Pedalsteuermotor erzeugt.

Nach einigen weiteren Optimierungen und Experimenten können Sie erwarten, die erforderliche automatische Geschwindigkeitsregelung für den Motor und die damit verbundene Last zu erreichen.

AKTUALISIEREN

Wenn der Motor durch einen federbelasteten Magneten ersetzt wird, könnte die obige Konstruktion wie unten angegeben stark vereinfacht werden:

Die Magnetwelle könnte mit dem Gaspedal gekoppelt sein, um die beabsichtigte automatische Motordrehzahlregelung zu erreichen.

Weitere Optionen bezüglich des Frequenz-Spannungs-Wandlers finden Sie in der Dieser Beitrag .