電気モーターの自動トルクオプティマイザー回路

この記事では、電気自動車に使用される誘導電動機の消費電流を分析することにより、そのトルクを最適化するのに役立つ回路設計について説明します。

トルク制御にIC555インバーターを使用

デザインは特に 電気自動車 これらは誘導モーターで動作するように設計されているため、ここでは、バッテリーから誘導モーターを操作するためのインバーターが含まれています。

誘導電動機用に提案された自動トルクオプティマイザ回路は、次の図で見ることができます。電気自動車用に設計されているため、インバータ回路が含まれ、IC555を使用して構築されています。

IC 555は、関連するMOSFETおよびトランスとともに、 まともなインバータ回路 指定された単相誘導モーターを12Vまたは24Vバッテリーから駆動するため。 24Vバッテリーの場合、ICセクションをステップする必要があります
適切な電圧レギュレータステージを介して12Vまで下げます。

実際の設計に戻ると、ここでは、変圧器に接続された誘導モーターが低速で始動し、負荷がかかると運動量、速度、およびトルクが増加し始めることを確認する必要があります。

PWM技術の使用

基本的にこれを実装するには、PWMが最良の手法になり、この設計でも、 IC555の内蔵PWM最適化 特徴。 IC 555のピン＃5が制御電圧を形成することは誰もが知っています
変化する電圧に応答してピン＃3のパルス幅レベルを調整するICの入力。つまり、ピン＃5の電位レベルが高くなると、ピン＃3のパルス幅が広くなり、ピン＃5の電位が低くなります。 、ピン＃3のパルス幅が狭くなります。

負荷仕様をピン＃5で変化する電圧に変換するには、誘導モーターの上昇負荷を比例して上昇する電位に変換できる回路ステージが必要です。
IC 555のピン＃5での違い

電流制限センサーの役割

これは、 電流検出抵抗 処方箋 、これは、負荷によって引き出される上昇電流を、それに比例して上昇する電位差に変換します。

この電位差はBC547によって検出され、接続されたLEDにデータが転送されます。接続されたLEDは、実際には内部のLEDです。 LED / LDRオプトカプラー 自宅で手動で作成。
取り付けられた負荷による消費電流の増加に応じてLEDの輝度が増加すると、それに比例してLDR抵抗が低下します。

LDRは、オペアンプの非反転入力の両端の分圧器ネットワークの一部を形成していることがわかります。したがって、LDR抵抗が低下すると、オペアンプのピン＃3の電位が上昇し、それに応じて出力の電圧が上昇します。オペアンプの。

これは、オペアンプが電圧フォロワ回路として構成されているために発生します。つまり、ピン＃3の電圧データが出力ピン＃6で増幅されて正確に複製されます。

誘導電動機の負荷の上昇に応じてオペアンプのピン＃6でこの対応して上昇する電圧は、IC555のピン＃5で上昇電位を供給します。これにより、IC 555のピン＃3の最初の狭いPWMが広くなります。

これが発生すると、インバーターMOSFETは変圧器により多くの電流を流し始め、誘導モーターに比例してより高い電力を供給します。このプロセスにより、負荷はより多くの電力で最適に動作できるようになります。
パフォーマンス。

逆に、負荷が減少するとすぐに、Rxを流れる電流も減少し、LEDの輝度が低下し、それに応じてオペアンプの出力電位が低下します。これにより、IC 555は最終的にMOSFETのPWMを絞り込み、入力電力を変圧器。

トレッドミルモーター用のトルクオプティマイザーの使用

上記で説明した誘導モーター用のトルクオプティマイザー回路は電気自動車を対象としていますが、次のような通常の高出力DCモーターを操作する場合は トレッドミルモーター 、その場合、変圧器セクションを単純に削除し、次の図に示すようにモーターを直接接続できます。

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