Schéma de régulation de la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu sur la carte. Schéma, description

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Schéma de régulation de la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu sur la carte. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Le karting est un sport fascinant et dynamique, dans lequel se déroulent des compétitions sur circuit et sur piste sur glace. La machine utilisée à cet effet - un kart à pédales - est depuis longtemps devenue un appareil plutôt complexe qui utilise des matériaux coûteux, des technologies complexes pour fabriquer des composants et des pièces et des moteurs forcés. Les entraînements et les compétitions ne peuvent se dérouler que sur des pistes spécialement préparées.

Mais les garçons veulent toujours monter dans une voiture rapide à quatre roues, quoique peu coûteuse, qui se déplace selon leur volonté.

Dans l'association créative « Prototypage et conception de matériel de transport » du Dneprovskaya SUT-TSNTTM à Kiev, il a été décidé de produire un kart électrique pouvant être conduit non seulement sur autoroute, mais également dans le gymnase de l'école ou dans tout autre endroit suffisamment grand. chambre. Vous pouvez pratiquer les techniques de conduite et l'hiver n'est pas un obstacle.

Des karts électriques avaient déjà été construits, mais dans les schémas décrits, la vitesse de déplacement était contrôlée par un rhéostat ou un contacteur. Le premier schéma souffrait de pertes importantes sur le rhéostat, le second de secousses au démarrage et pendant le mouvement lors du changement de mode. Il est devenu évident qu'un circuit de commande fluide était nécessaire pour le moteur à courant continu utilisé sur la carte.

L'ingénieur électronicien V.D. Lebedev s'est engagé à aider les membres du cercle et, ensemble, ils ont développé un circuit de contrôle des impulsions pour le régime moteur, présenté ci-dessous.

Le principe de régulation de la vitesse de rotation des entraînements électriques à courant continu repose sur la régulation de la valeur moyenne de la tension fournie au moteur. Le contrôle par impulsions vous permet de créer des entraînements à haute performance énergétique. Parmi les principaux avantages inhérents aux régulateurs d'impulsions, on peut noter les suivants : vitesse élevée lorsque le système de contrôle est fermé ; précision de contrôle élevée tout en maintenant la stabilité ; haute efficacité; contrôle en douceur de la vitesse de déplacement sur une large plage ; la possibilité d'obtenir des couples de démarrage importants lorsque le variateur passe en mode puissance continue pendant une courte période. De tels systèmes comprennent un convertisseur de largeur d'impulsion à transistor PWB, conçu pour alimenter le moteur du kart.

La figure 1 montre le schéma fonctionnel d'un transistor PWB. L'alimentation électrique du circuit est assurée par une batterie intégrée (1) avec une tension de sortie de 48 V et une capacité d'au moins 55 Ah.

Schéma de régulation de la vitesse de rotation du moteur à courant continu sur la carte

Le circuit contient un multivibrateur (2) avec un cycle de service variable de signaux d'impulsion de sortie, un amplificateur de puissance (3), un commutateur de courant puissant (4) et un circuit de commande automatique de gain (AGC) (5).

Allumer le SHIP avec le contacteur de puissance K1 (position 1). En position 2, le SPIKE est allumé et la batterie se recharge lorsque le kart freine et se déplace par inertie. La figure 2 montre un diagramme schématique d'un PWB basé sur un contrôle de cycle de service pulsé.

(cliquez pour agrandir)

Le multivibrateur (VT1 et VT2), selon la position du potentiomètre R3, génère des signaux impulsionnels de période T. Ils sont amplifiés dans l'amplificateur de puissance VT3. Dans la position extrême gauche du moteur R3, le multivibrateur génère des signaux d'impulsion de courte durée avec une période T, de sorte que le courant moyen fourni aux bases du commutateur de courant VT3-VT12 est faible et qu'une tension minimale est fournie au moteur . En position médiane du moteur R3, le multivibrateur génère des impulsions t=T/2 (méandre), et une tension proche de U0/2 arrive au moteur.

En position extrême droite du moteur R3, une tension constante proche de U0 est fournie au moteur. Ainsi, en modifiant en douceur la durée des impulsions générées par le multivibrateur, vous pouvez modifier en douceur le nombre de tours du moteur d'entraînement PT. La constance du régime moteur lorsque la charge sur le variateur change dans tous les modes est maintenue par le circuit AGC (VT4, VT5, VT6, VT7, VD2).

L'intermittence du courant dans l'induit du moteur en modes impulsionnels est éliminée en installant une self Dr1 dans son circuit, et le moteur lui-même est shunté avec un condensateur C3 et une diode VD1. Les transistors VT2, VT3, VT4 ont des dissipateurs thermiques individuels. Les transistors de commutation de courant sont situés sur un dissipateur thermique commun.

Les Kruzhkovites ont développé un entraînement (Fig. 3) de la pédale d'accélérateur au potentiomètre R3 (1) pour contrôler le SHIP, ce qui assure une durabilité suffisante de cet ensemble.

Schéma de régulation de la vitesse de rotation du moteur à courant continu sur la carte

Le potentiomètre est monté à l'aide de fixations standard sur le panneau de montage. Si nécessaire, le coulisseau du potentiomètre est sorti et son extrémité libre est fixée dans le palier support 4. La poulie 4 est fixée à l'aide d'une goupille au coulisseau du potentiomètre à proximité du support 2. Le câble d'entraînement 7 est enroulé en deux tours sur la poulie 2 et une extrémité est fixée au ressort de rappel 3, et l'autre - sur le secteur rayon de la pédale 5. La pédale 5 est équipée d'un ressort supplémentaire pour revenir à sa position d'origine (mode récupération d'énergie) (non représenté sur la Fig. 3). Dans ce cas, les contacts K1 (6) sont commutés. La force du ressort 3 est choisie au minimum nécessaire pour éliminer le glissement du câble 7 sur la poulie 2. Les rayons des secteurs de la pédale 5 et de la poulie 2 sont choisis expérimentalement, en fonction du mouvement angulaire souhaité du potentiomètre R3.

En général, à notre avis, la conception ci-dessus est assez simple à fabriquer et fiable en fonctionnement.

Auteurs : D.V.Lebedev, V.D.Lebedev

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