Motor Koruma Devreleri - Aşırı Gerilim, Aşırı Isı, Aşırı Akım

Bu yazıda, aşırı voltaj ve düşük voltaj durumları, aşırı akım, aşırı yük gibi zararlı koşullardan birkaç DC motor koruma devresini tartışıyoruz.

DC motor arızaları, çoğu kullanıcı tarafından, özellikle ilgili motorun günde birçok saat çalıştırıldığı yerlerde yaygın olarak yaşanmaktadır. Bir arızadan sonra motor parçalarını veya motorun kendisini değiştirmek, kimsenin takdir etmediği oldukça maliyetli bir mesele olabilir.

Yukarıdaki sorunun çözümüyle ilgili bir takipçimden bana bir talep geldi, bunu Big Joe lakaplı Bay Gbenga Oyebanji'den dinleyelim.

Teknik özellikler

Güç kaynağımızın elektrikli cihazlarımızın çoğuna verdiği zararı görünce, cihazlarımız için güç dalgalanmalarına karşı onları koruyan bir koruma modülü inşa etmek gerekiyor.

Projenin amacı, DC motorlar için bir koruma modülü tasarlamak ve inşa etmektir. Bu nedenle projenin amaçları

• Göstergeli (LED) DC motorlar için bir aşırı gerilim koruma modülü tasarlayın ve oluşturun.
• Göstergeli (LED) DC motorlar için bir düşük gerilim koruma modülü tasarlayın ve oluşturun.
• Motor için (Termistör) göstergeli (LED) bir sıcaklık koruma modülü tasarlayın ve oluşturun.

Devre, DC motoru aşırı voltajdan ve düşük voltajdan korur. Yükü (12v dc motor) açıp kapatmak için bir röle kullanılabilir. Yüksek mi yoksa düşük mü olduğunu tespit etmek için bir karşılaştırıcı kullanılır. Aşırı voltaj 14V, düşük voltaj 10V olmalıdır.

Gerekli düzeltme ve filtreleme devresi de inşa edilmelidir.

Herhangi bir arıza tespit edildiğinde gerekli göstergeler gelmelidir.

Buna ek olarak, motorun alan sargısı açık olduğunda devre bunu algılayabilmeli ve motoru kapatabilmelidir çünkü alan sargısı açıkken motorda artık manyetik akı yoktur ve tüm güç doğrudan armatüre beslenir. .

Bu, motoru bozulana kadar çalıştırır. (Umarım haklıyımdır?). Cevabınızı yakında alırsanız minnettar olurum.

Teşekkürler Swagatam. Şerefe '

1) DC Motor Gerilim Koruma Modülü Devre Şeması

Daha önce gönderilerimden birinde tartıştığım aşağıdaki yüksek ve düşük voltaj kesintisi, DC motorları yüksek ve düşük voltaj koşullarından korumak için yukarıdaki uygulamaya mükemmel bir şekilde uyar.

Tüm devre açıklaması, kesme voltaj devresi üzerinde / altında sağlanır

2) DC Motor Aşırı Isı Koruma Modülü Devresi

Motorun sıcaklık artışını içeren üçüncü problem, aşağıdaki basit sıcaklık göstergesi devresini entegre ederek çözülebilir.
Bu devre, daha önceki yazılarımdan birinde de ele alındı.

Yukarıdaki aşırı ısı koruma devresi muhtemelen alan sargısının başarısız olmasına asla izin vermeyecektir, çünkü herhangi bir sargı kaynaştırmadan önce ısınır. Yukarıdaki devre, ünitede herhangi bir anormal ısınma algılarsa motoru KAPATACAK ve böylece bu tür aksaklıkları önleyecektir.

Tüm parça listesi ve devre açıklaması sağlanmıştır İŞTE

Motoru Aşırı Akımdan Nasıl Korursunuz

Aşağıdaki üçüncü fikir, otomatik bir motor akımı aşırı yük kontrol devresi tasarımını analiz eder. Fikir Ali Bey tarafından istenmiştir.

Teknik özellikler

Projemi tamamlamak için biraz yardıma ihtiyacım var. Bu, aşırı yüke girdiğinde korunması gereken basit bir 12 voltluk motordur.

Veriler gösterilir ve tasarlanmasına yardımcı olabilir.

Aşırı yük koruma devresi, eklemek için yeterli alan olmadığından minimum bileşenlere sahip olmalıdır.

Giriş voltajı, kablo uzunluğu nedeniyle 11 volt ile 13 volt arasında değişkendir, ancak kesme aşırı yükü, V1 - V2 => 0,7 volt olduğunda gerçekleşmelidir.

Pls, amper 0,7 Amp'den fazla artarsa ​​kesilmesi gereken ekli aşırı yük şemasına bakın. Bu diyagram hakkında fikriniz nedir? Karmaşık bir devre mi yoksa bazı bileşenlerin eklenmesi mi gerekiyor?

Devre Analizi

Yukarıda çizilen 12v motor akım kontrol şemasına bakıldığında, konsept doğru görünmektedir, ancak özellikle ikinci diyagramdaki devre uygulaması yanlış görünmektedir.

Şemaları tek tek inceleyelim:

İlk diyagram, bir opamp ve birkaç pasif bileşen kullanarak temel akım kontrol aşaması hesaplamalarını açıklar ve harika görünüyor.

Diyagramda belirtildiği gibi, V1 - V2 0.7V'den küçük olduğu sürece, opamp çıktısının sıfır olması gerekiyor ve 0.7V'nin üzerine çıktığında çıkışın yüksek olması gerekiyor, ancak bu işe yarayacak çıkışta bir PNP transistörü ile, bir NPN ile değil, .... neyse devam edelim.

Burada 0,7 V, opamp girişlerinden birine bağlı diyotla ilgilidir ve fikir basitçe, bu pin üzerindeki voltajın 0,7V sınırını aşmasını sağlamaktır, böylece bu pinout potansiyeli, diğer tamamlayıcı giriş pinini geçer. op amp, bağlı motor sürücü transistörü için üretilecek bir anahtar KAPALI tetiğiyle sonuçlanır (tasarımda tercih edildiği gibi bir NPN transistörü)

Ancak ikinci diyagramda bu durum yerine getirilmeyecek, aslında devre hiç cevap vermeyecek, bakalım neden.

İkinci Şemadaki Hatalar

Güç AÇIK konuma getirildiğinde ikinci diyagramda, 0,1 ohm direnç üzerinden bağlanan her iki giriş pini de neredeyse eşit miktarda gerilime maruz kalacaktır, ancak ters çevirmeyen pim bir düşen diyot içerdiğinden, olabilecek bir potansiyel alacaktır. IC'nin ters çevirme piminden2 0.7 V daha düşük.

Bu, (+) girişinin IC'nin (-) piminden daha düşük bir voltaj almasına neden olur ve bu da başlangıçta IC'nin pin 6'sında sıfır potansiyel üretecektir. Çıkışta sıfır volt ile bağlı NPN başlatılamayacak ve motor KAPALI kalacaktır.

Motor kapalıyken devre tarafından çekilen herhangi bir akım olmayacak ve algılama direncinde potansiyel fark oluşmayacaktır. Bu nedenle, devre hiçbir şey olmadan uykuda kalacaktır.

İkinci diyagramda başka bir hata daha var, söz konusu motorun kollektör boyunca bağlanması gerekecek ve devreyi etkili kılmak için transistörün pozitifinin bağlanması gerekecek, bir röle ani anahtarlamaya veya titreşmeye neden olabilir ve bu nedenle gerekli değildir.

Herhangi bir röleye atıfta bulunuluyorsa, 2. diyagram aşağıdaki şekilde düzeltilebilir ve değiştirilebilir:

Yukarıdaki diyagramda, op amplifikatörün giriş pinlerinin değiştirildiği görülebilir, böylece op amp, başlangıçta YÜKSEK bir çıktı üretebilir ve motorun çalıştırılmasına izin verebilir. Motorun aşırı yük nedeniyle yüksek akım çekmeye başlaması durumunda, akım algılama direnci, pin3'te daha yüksek bir negatif potansiyele neden olacak ve pin2'deki referans 0,7 V'den pin3 potansiyelini azaltacaktır.

Bu da op amp çıkışını röleyi ve motoru KAPALI konuma getirerek sıfır volta döndürür, böylece motoru daha fazla aşırı akım ve aşırı yük durumlarından korur.

Üçüncü Motor Koruma Tasarımı

Güç AÇIK konuma getirilir getirilmez üçüncü diyagrama başvurulursa, pin2, IC'nin pin 3'ünden 0.7V daha az potansiyele maruz kalacak ve çıkışı başlangıçta yüksek gitmeye zorlayacaktır.

Çıkışın yükselmesiyle motorun başlamasına ve momentum kazanmasına neden olur ve motorun belirtilen değerden daha fazla bir akım çekmeye çalışması durumunda, 0.1 ohm direnç boyunca eşdeğer miktarda potansiyel farkı üretilir, şimdi bu potansiyel başlar yükselen pin3, bir düşüş potansiyeli yaşamaya başlayacak ve pin2 potansiyelinin altına düştüğünde, çıkış hızla sıfıra dönecek, transistör için temel sürücüyü kesecek ve motoru anında kapatacaktır.

Bu anda motor KAPALI konuma getirildiğinde, pimlerdeki potansiyel normalleşme eğiliminde olacak ve orijinal durumuna geri dönecek ve bu da motoru AÇIK konuma getirecek ve durum hızlı bir AÇMA / KAPATMA yoluyla kendi kendini ayarlamaya devam edecektir. sürücü transistörünün motor üzerinde doğru bir akım kontrolünü sürdürmesini sağlar.

Op Amp Çıkışına Neden LED Ekleniyor?

Op amp çıkışında sunulan LED, temelde, motor için aşırı yük korumasının kesildiğini belirtmek için sıradan bir gösterge gibi görünebilir.

Bununla birlikte, dönüşümlü olarak, ofset veya sızıntı op amp çıkışının transistörü kalıcı olarak AÇIK duruma getirmesini engelleyen başka bir önemli işlevi yerine getirir.

Çıkış transistörünün AÇIK durumda kalmasına ve giriş anahtarlamasının anlamsız olmasına neden olmak için yeterli olan herhangi bir IC 741'den ofset voltajı olarak yaklaşık 1 ila 2 V beklenebilir. LED, op amp'den kaçağı veya ofseti etkin bir şekilde engeller ve transistörün ve yükün giriş diferansiyel değişikliklerine göre doğru şekilde anahtarlanmasını sağlar.

Algılama Direncinin Hesaplanması

Algılama direnci aşağıdaki şekilde hesaplanabilir:

R = 0.7 / akım

Burada, motor için 0.7amp akım sınırı için belirtildiği gibi, akım sensörü direnci R'nin değeri

R = 0.7 / 0.7 = 1 ohm