Circuito di ottimizzazione automatica della coppia nei motori elettrici

In questo articolo discutiamo un progetto di circuito che aiuterà a ottimizzare la coppia di un motore a induzione utilizzato nei veicoli elettrici, analizzando il suo consumo di corrente.

Utilizzo di un inverter IC 555 per il controllo di Toque

Il design è specificamente inteso per veicoli elettrici che sono progettati per funzionare con motori a induzione, e quindi qui è incluso un inverter per azionare il motore a induzione da una batteria.

Il circuito di ottimizzazione automatica della coppia proposto per il motore a induzione può essere visto nello schema seguente. Poiché è progettato per un veicolo elettrico, è incluso un circuito inverter e costruito utilizzando un IC 555.

L'IC 555 insieme ai mosfet e al trasformatore associati forma a circuito inverter decente per pilotare il motore a induzione monofase specificato da una batteria da 12V o 24V. Per una batteria da 24 V, la sezione IC dovrà essere aumentata
fino a 12V tramite apposito stadio regolatore di tensione.

Tornando al progetto attuale, qui dobbiamo assicurarci che il motore a induzione collegato al trasformatore si avvii con una velocità inferiore e inizi a guadagnare momento, velocità e coppia man mano che viene caricato.

Utilizzo della tecnica PWM

Fondamentalmente per implementare questo, un PWM diventa la tecnica migliore e anche in questo design sfruttiamo il vantaggio del IC 555 è integrato nell'ottimizzazione PWM caratteristica. Come tutti sappiamo, il pin # 5 dell'IC 555 costituisce la tensione di controllo
ingresso dell'IC, che risponde a una tensione variabile per regolare il livello di larghezza dell'impulso al pin n. 3, il che significa che per livelli di potenziale più elevati al pin n. 5, la larghezza dell'impulso al pin n. 3 diventa più ampia e per potenziali inferiori al pin n. , l'ampiezza dell'impulso al pin # 3 si restringe.

Per tradurre la specifica di carico in una tensione variabile sul pin n. 5, abbiamo bisogno di uno stadio circuitale in grado di convertire il carico crescente sul motore a induzione in un potenziale crescente proporzionalmente
differenza al pin # 5 dell'IC 555

Ruolo del sensore di limite di corrente

Questo viene fatto introducendo un file resistenza di rilevamento della corrente Rx , che trasforma la corrente ascendente assorbita dal carico in una differenza di potenziale crescente proporzionalmente su se stesso.

Questa differenza di potenziale viene rilevata dal BC547 e trasferita i dati al LED collegato, che in realtà è il LED all'interno di un file Accoppiatore ottico LED / LDR fatto a casa manualmente.
Quando la luminosità del LED aumenta in risposta a un consumo di corrente crescente da parte di un carico collegato, la resistenza LDR diminuisce proporzionalmente.

L'LDR può essere visto come una parte della rete di divisori potenziali attraverso l'ingresso non invertente di un Opamp, quindi quando la resistenza LDR diminuisce, il potenziale sul pin n.3 dell'amplificatore operazionale aumenta, il che a sua volta causa un corrispondente aumento della tensione in uscita dell'opamp.

Ciò accade perché l'opamp è configurato come un circuito inseguitore di tensione, il che significa che i dati di tensione sul suo pin # 3 saranno replicati esattamente sul suo pin di uscita # 6 e in modo amplificato.

Questa tensione corrispondente in aumento al pin n. 6 dell'amplificatore operazionale in risposta al carico in aumento sul motore a induzione alimenta un potenziale crescente al pin n. 5 dell'IC555. Ciò a sua volta fa sì che il PWM iniziale più stretto al pin n. 3 di IC 555 diventi più ampio.

Quando ciò accade, i mosfet dell'inverter iniziano a condurre più corrente al trasformatore consentendo una potenza proporzionalmente maggiore al motore a induzione e il processo consente al carico di funzionare con più potenza e con
prestazione.

Al contrario, non appena il carico viene ridotto, anche la corrente attraverso Rx viene ridotta, il che abbassa la luminosità del LED e il potenziale di uscita degli opamp diminuisce di conseguenza, il che alla fine fa sì che l'IC 555 restringa il suo PWM per i mosfet e riduca la potenza in ingresso a il trasformatore.

Utilizzo dell'ottimizzatore di coppia per motori di tapis roulant

Il circuito di ottimizzazione della coppia spiegato sopra per i motori a induzione è destinato ai veicoli elettrici, tuttavia se si è interessati a far funzionare un normale motore CC ad alta potenza come un motore del tapis roulant , in tal caso la sezione del trasformatore potrebbe essere semplicemente eliminata, e il motore potrebbe essere collegato direttamente come indicato nello schema seguente:

Sono sicuro che avresti molte domande preoccupanti, quindi sentiti libero di metterle avanti attraverso i tuoi preziosi commenti. Tutte le tue domande correlate riceveranno risposta al più presto