Zaštitni krugovi motora - prenaponski napon, pregrijavanje, prekomjerna struja

U ovom postu raspravljamo o nekoliko zaštitnih krugova istosmjernog motora od štetnih uvjeta poput prenaponskih i podnaponskih situacija, prekomjerne struje, preopterećenja itd.

Mnogi korisnici često imaju kvarove na istosmjernom motoru, posebno na mjestima gdje se odgovarajući motor pokreće mnogo sati dnevno. Zamjena dijelova motora ili samog motora nakon kvara može biti prilično skupa stvar, nešto što nitko ne cijeni.

Zahtjev jednog od mojih sljedbenika upućen mi je u vezi s rješavanjem gore navedenog problema, čujmo ga od gospodina Gbenga Oyebanjija, alias Big Joe.

Tehničke specifikacije

'Uvidjevši štetu koju je naše napajanje nanijelo većini naših električnih uređaja, potrebno je izraditi zaštitni modul za naše uređaje koji ih štiti od kolebanja snage.

Cilj projekta je projektirati i izraditi zaštitni modul za istosmjerne motore. Stoga su ciljevi projekta

• Dizajnirajte i izradite prenaponski zaštitni modul za istosmjerne motore s indikatorom (LED).
• Dizajnirajte i izradite podnaponski zaštitni modul za istosmjerne motore s indikatorom (LED).
• Dizajnirajte i izradite modul za zaštitu temperature za motor (termistor) s indikatorom (LED).

Krug štiti istosmjerni motor od prenapona i podnapona. Relej se mogao koristiti za uključivanje i isključivanje opterećenja (12v istosmjerni motor). Usporednik se koristi za otkrivanje je li visok ili nizak. Prenapon bi trebao biti 14V, dok bi podnapon trebao biti 10V.

Treba izraditi i potrebni krug ispravljanja i filtriranja.

Kad se otkrije bilo koja greška, trebaju se pojaviti potrebne naznake.

Uz to, kada je namot polja motora otvoren, krug bi to trebao moći otkriti i isključiti motor, jer kada je namot polja otvoren, u motoru više nema magnetskog toka i sva se snaga napaja izravno na armaturu .

Zbog toga motor radi dok se ne pokvari. (Nadam se da sam u pravu?). Bio bih zahvalan da uskoro dobijete vaš odgovor.

Hvala Swagatam. Živjeli'

1) Shema kruga modula za zaštitu napona istosmjerne struje

Sljedeći presjek visokog i niskog napona, o kojem sam ranije raspravljao u jednom od svojih postova, savršeno odgovara gornjoj aplikaciji za zaštitu istosmjernih motora od visokih i niskih napona.

Cjelokupno objašnjenje kruga nalazi se iznad / ispod prekinutog naponskog kruga

2) Krug modula za zaštitu od topline istosmjernog motora

Treći problem koji uključuje porast temperature motora može se riješiti integriranjem sljedećeg jednostavnog kruga indikatora temperature.
Ovaj je krug također obrađen u jednom od mojih ranijih postova.

Gore navedeni krug zaštitnika od topline vjerojatno nikada neće dopustiti da namot polja otkaže, jer će se bilo koji namot prvo zagrijati prije stapanja. Gornji krug isključit će motor ako osjeti bilo kakvo nenormalno zagrijavanje jedinice i tako izbjeći bilo kakvu nesreću.

Cjelovit popis dijelova i objašnjenje sklopa su dati OVDJE

Kako zaštititi motor od prekomjerne struje

Treća ideja u nastavku analizira dizajn sklopa upravljačkog sklopa automatskog preopterećenja motora. Ideju je zatražio gospodin Ali.

Tehničke specifikacije

Trebam pomoć da dovršim svoj projekt. Ovo je jednostavan motor od 12 volti koji treba zaštititi kada se preoptereti.

Podaci su prikazani i mogu pomoći u njihovom dizajniranju.

Sklop za zaštitu od preopterećenja trebao bi imati minimalne komponente zbog nedostatka prostora za njegovo dodavanje.

Ulazni napon je promjenjiv od 11 volta do 13 volta zbog duljine ožičenja, ali bi se preopterećenje moralo dogoditi kada je V1 - V2 => 0,7 volta.

Molimo pogledajte priloženi dijagram preopterećenja koji bi se trebao odrezati ako se pojačala povećaju za više od 0,7 A. Kakva je tvoja ideja o ovom dijagramu. Je li to kompliciran sklop ili treba dodati neke komponente?

Analiza kruga

Pozivajući se na gore nacrtane sheme upravljanja strujom motora od 12v, čini se da je koncept ispravan, ali provedba sklopa, posebno u drugom dijagramu, izgleda netočno.

Analizirajmo dijagrame jedan po jedan:

Prvi dijagram objašnjava osnovne proračune trenutne faze upravljanja korištenjem opampa i nekoliko pasivnih komponenata i izgleda sjajno.

Kao što je prikazano na dijagramu sve dok su V1 - V2 manje od 0,7 V, izlaz opampa trebao bi biti nula, a u trenutku kad dosegne iznad 0,7 V, izlaz bi trebao ići visok, iako bi to uspjelo s PNP tranzistorom na izlazu, a ne s NPN-om, .... svejedno idemo naprijed.

Ovdje se 0,7 V odnosi na diodu koja je priključena na jedan od ulaza opampa, a ideja je jednostavno osigurati da napon na ovom pinu pređe granicu od 0,7 V, tako da ovaj potencijal pinova prelazi drugi komplementarni ulazni pin opcijsko pojačalo što rezultira generisanjem okidača OFF za priključeni tranzistor pokretača motora (NPN tranzistor po želji u dizajnu)

Međutim, u drugom dijagramu, ovaj se uvjet neće izvršiti, zapravo sklop uopće neće reagirati, da vidimo zašto.

Pogreške u drugoj shemi

U drugom dijagramu kad je napajanje UKLJUČENO, obje ulazne iglice povezane preko otpora od 0,1 ohma bit će podvrgnute gotovo jednakoj količini napona, ali budući da neinvertirajući pin ima diodu koja pada, primit će potencijal koji može biti 0,7 V niže od invertirajućeg zatiča2 IC.

To će rezultirati da ulaz (+) dobije nijansu nižeg napona od (-) pina IC-a, što će zauzvrat proizvesti nulti potencijal na pin6 IC-a odmah na početku. S nula volti na izlazu priključeni NPN neće moći pokrenuti i motor će ostati ISKLJUČEN.

S isključenim motorom krug neće povlačiti struju i neće se stvarati razlika potencijala na osjetnom otporu. Stoga će krug ostati uspavan, a da se ništa ne dogodi.

U drugom dijagramu postoji još jedna pogreška, dotični motor morat će biti povezan preko kolektora i pozitiv tranzistora kako bi krug bio učinkovit, relej može uzrokovati naglo prebacivanje ili brbljanje, pa stoga nije potreban.

Ako se uopće uputi na relej, tada bi se drugi dijagram mogao ispraviti i izmijeniti na sljedeći način:

Na gornjem dijagramu mogu se vidjeti ulazni zatičići opcijskog pojačala zamijenjeni tako da opcijsko pojačalo na početku može proizvesti VISOKI izlaz i omogućiti pokretanje motora. U slučaju da motor počne prevlačiti veliku struju zbog preopterećenja, otpornik osjetnika struje uzrokovat će razvoj većeg negativnog potencijala na pin3, smanjujući potencijal pin3 od referentnih 0,7 V na pin2.

To će zauzvrat vratiti izlaz opcijskog pojačala na nulu i isključiti relej i motor, čime će se motor zaštititi od daljnjih prenaponskih i strujnih situacija.

Treći dizajn zaštite motora

Pozivajući se na treći dijagram čim se napajanje uključi, pin2 će biti izložen 0,7V manjem potencijalu od pin3 IC-a, što će prisiliti izlaz da krene visoko na početku.

S visokim izlazom, motor će se pokrenuti i dobiti zamah, a u slučaju da motor pokuša povući struju veću od zadane vrijednosti, generirat će se razlika potencijala u ekvivalentnoj količini na otporu od 0,1 ohma, sada kada ovaj potencijal započinje porast pin3 počet će doživljavati potencijal pada, a kad padne ispod potencijala pin2, izlaz će se brzo vratiti na nulu, odsjeći osnovni pogon za tranzistor i trenutno isključiti motor.

S isključenim motorom tijekom tog trenutka, potencijal na pinovima će se normalizirati i vratit će se u prvobitno stanje, što će zauzvrat UKLJUČITI motor i situacija će se nastaviti prilagođavati brzim UKLJUČIVANJEM / ISKLJUČENJEM vozačkog tranzistora, održavajući ispravnu strujnu kontrolu nad motorom.

Zašto se LED dodaje na izlaz opcionog pojačala

LED dioda uvedena na izlazu opcijskog pojačala u osnovi može izgledati poput običnog indikatora koji pokazuje isključenu zaštitu od preopterećenja za motor.

Međutim, on naizmjenično obavlja još jednu ključnu funkciju zabrane trajnog uključivanja tranzistora na odmaku ili propuštanju op amp izlaza.

Oko 1 do 2 V može se očekivati ​​kao pomak napona bilo kojeg IC 741, što je dovoljno da izlazni tranzistor ostane uključen i obesmisli ulazno prebacivanje. LED efektivno blokira curenje ili pomak iz opcijskog pojačala i omogućuje tranzistoru i opterećenju da se pravilno prebacuju prema promjenama ulaznog diferencijala.

Proračun osjetnika otpora

Otpor osjetnika može se izračunati na sljedeći način:

R = 0,7 / struja

Ovdje je specificirano za ograničenje struje od 0,7 ampera za motor, vrijednost otpornika strujnog senzora R treba biti

R = 0,7 / 0,7 = 1 ohm