Tidligere arbejdede føreren med at konvertere sin cykel til en elektrisk en ved hjælp af en jævnstrømsmotor til en automatisk dørmekanisme. Han skabte også et batteri designet til 84 V DC.
Nu har han brug for en hastighedskontrol, der kan begrænse mængden af energi, der leveres til motoren fra batteriet. De fleste af de hastighedsregulatorer, der er tilgængelige på netværket, er ikke designet til så høj spænding, så det blev besluttet at gøre det selv.
I dette projekt vil en individuel PWM-hastighedskontroller blive designet og bygget til at styre hastigheden på store DC-motorer.
Trin 1: Værktøjer og materialer
Til dette projekt har du brug for grundlæggende loddeværktøjer, såsom:
- Loddejern;
- lodningssug;
- tang;
Skematisk, Gerber-filer og en liste over komponenter er tilgængelige.
Trin 2: Design en hastighedskontrol
Da vi stræber efter at kontrollere DC-motorens hastighed, kan vi bruge to teknologier. Nedtrappingsomformeren, der sænker indgangsspændingen, er ret kompliceret, så det blev besluttet at bruge PWM-kontrol (Impuls Width Modulation). Fremgangsmåden er enkel at kontrollere hastigheden på batteristrøm, den tændes og slukkes med høj frekvens. For at ændre cyklens hastighed ændres driftscyklussen eller tidsperioden for at slukke controller.
Mekaniske afbrydere bør ikke udsættes for denne høje spænding på dette tidspunkt, så Mosfet N-kanal, der er specifikt designet til at håndtere en moderat strømmængde ved høj frekvens, er et passende valg.
For at skifte halvkugler kræves et PWM-signal, der genereres af IC-timeren 555, og skiftesignalets driftscyklus ændres ved hjælp af et 100 kΩ potentiometer.
Da vi ikke kan arbejde med en 555-timer over 15 V, bliver vi nødt til at tænde lm5008-konverterens integrerede kredsløb, som sænker indgangsspændingen fra 84 V til 10 V DC, som bruges til at tænde timeren og køleviften.
Til behandling af en stor mængde strøm blev der anvendt fire N-kanal Mosfets, som er forbundet parallelt.
Derudover blev alle yderligere komponenter tilføjet som beskrevet i datatabellerne.
Trin 3: Design PCB
Efter at have afsluttet kredsløbet, blev det besluttet at begynde at udvikle et specielt printkort til hastighedsregulatoren. Det blev besluttet at designe denne enhed, så den var i stand til yderligere ændringer til andre DIY-projekter af masteren, der bruger store jævnstrømsmotorer.
Ideen om at designe et kredsløb kan kræve en stor indsats, men det er det værd. Forsøg altid at designe specifikke moduler på tavlen på den anden side. Sådanne moduler inkluderer styringskredsløb og strøm. Dette gøres, så når du forbinder alt sammen, kan du vælge den passende bredde på udskriftssporet, især på forsyningssiden.
Der er også tilføjet fire monteringshuller, hvilket vil være nyttigt til montering af regulatoren og holder blæseren sammen med kølepladen over MOSFET'erne.
Trin 4: Bestil PCB'er
I modsætning til enhver anden brugerdefineret del til et DIY-projekt er printplader langt den letteste. Når Gerber-filerne til det endelige layout af det trykte kredsløbskort var klar, var der et par klik tilbage for at bestille specialiserede printkort.
Alt, hvad guiden til dette projekt gjorde, var at gå til PCBWAY og uploade hans Gerber-filer. Når deres tekniske team har kontrolleret designet for fejl, sendes designet til produktionslinjen. Hele processen vil tage to dage, og de trykte kredsløb ankommer til den specificerede adresse inden for en uge.
Gerber-filer, skematisk og specifikation for hastighedskontrolkredsløbskortet er tilgængelige.
Trin 5: Montering af PCB
Som forventet ankom kredsløb inden for en uge. Kvaliteten af trykte kredsløbskort er absolut fejlfri. Det er tid til at samle alle komponenterne som angivet i specifikationen og sætte dem på plads.
For at alt skal gå glat, skal du starte med den mindste komponent på printkortet, som i vores tilfælde er LM5008 Buck-konverteren, SMP-komponenten. Så snart komponenterne blev loddet, i henhold til diagrammet, startede masteren med at arbejde med større komponenter.
Efter montering af tavlen er det tid til at indstille 555-timeren med et hak i den rigtige retning.
Trin 6: Afkøling
Med så meget energi at tackle, er det tydeligt, at bestyrelsen bliver varm. Derfor er det nødvendigt at bøje MOSFET'er og installere en 12 V-ventilator med en skifte mellem radiatorer for at klare den overskydende varme.
Derefter er PWM-hastighedskontrolleren klar til drift.
Trin 7: Test af controlleren
For at teste controlleren bruges et 84 V batteri til en elektrisk cykel, som blev lavet af masteren tidligere. Controlleren er midlertidigt tilsluttet batteriet og motoren, der er tilsluttet cykel at køre baghjulet.
Efter afbrydelse af afbryderen tændes regulatoren, og blæseren blæser luft MOSFETs. Når potentiometeret roterer med uret, begynder motoren at rotere og øger gradvist hastigheden i forhold til håndtaget.
Trin 8: Endelige resultater
Hastighedsregulatoren er klar, og den overskred alle masterens forventninger i forhold til dens muligheder. Controlleren fungerer let med et 84 V batteri og kontrollerer jævnligt motorens hastighed.
Men for at teste denne hastighedskontrol under belastning, skal masteren gennemføre sit cykelprojekt og montere alle komponenterne sammen.
Du kan også se en video om samlingen af denne controller: