בעבר עבד מנהל העבודה על הסבת האופניים שלו לאופנוע חשמלי, באמצעות מנוע DC למנגנון הדלת באופן אוטומטי. הוא גם יצר סוללה המיועדת ל 84 וולט DC.
כעת הוא זקוק לבקר מהירות, שיכול להגביל את כמות האנרגיה המסופקת למנוע מהסוללה. מרבית בקרי המהירות הזמינים ברשת אינם מיועדים למתח גבוה כל כך, ולכן הוחלט לעשות זאת בעצמכם.
בפרויקט זה, מתוכנן ונבנה בקר מהירות PWM יחיד כדי לשלוט במהירות של מנועי DC גדולים.
שלב 1: כלים וחומרים
לפרויקט זה תזדקק לכלי הלחמה בסיסיים, כגון:
- הלחמת ברזל;
- יניקת הלחמה;
- צבת;
קיימים קבצי סכמטיות, גרבר ורשימת רכיבים.
שלב 2: תכנן בקר מהירות
מכיוון שאנו שואפים לשלוט במהירות של מנוע DC, אנו יכולים להשתמש בשתי טכנולוגיות. ממיר ההורדה, שמוריד את מתח הכניסה, די מסובך, ולכן הוחלט להשתמש בבקרת PWM (אפנון רוחב דופק). הגישה פשוטה לשליטה במהירות הסוללה: היא נדלקת וכבה בתדר גבוה. כדי לשנות את מהירות האופניים, משתנים מחזור התפקיד או פרק הזמן לכיבוי הבקר.
מתגים מכניים לא צריכים להיות חשופים למתח גבוה זה בשלב זה, ולכן ערוץ ה- N של Mosfet, שתוכנן במיוחד להתמודד עם כמות מתונה של זרם בתדר גבוה, הוא בחירה הולמת.
כדי להחליף את ההמיספרות, נדרש אות PWM, הנוצר על ידי טיימר ה- IC 555, ומחזור התפקיד של אות המיתוג משתנה באמצעות פוטנציומטר 100 קילוגרמים.
מכיוון שאיננו יכולים לעבוד עם טיימר 555 מעל 15 וולט, נצטרך להפעיל את המעגל המשולב ממיר lm5008, אשר מוריד את מתח הכניסה מ 84 וולט ל 10 וולט DC, המשמש להפעלת טיימר ומאוורר הקירור.
כדי לעבד כמות גדולה של זרם, נעשה שימוש בארבעה Mosfets עם תעלות N המחוברים במקביל.
בנוסף, כל הרכיבים הנוספים נוספו כמתואר בטבלאות הנתונים.
שלב 3: תכנון PCBs
לאחר שסיים את המעגל, הוחלט להתחיל בפיתוח לוח מעגלים מודפס מיוחד לבקר המהירות. הוחלט לתכנן מכשיר זה כך שיוכל לבצע שינויים נוספים לפרויקטים אחרים של עשה זאת בעצמך של המאסטר המשתמשים במנועי DC גדולים.
הרעיון של תכנון לוח מעגלים עשוי לדרוש מאמץ רב, אבל זה שווה את זה. נסה תמיד לעצב מודולים ספציפיים על הלוח מצד שני. מודולים כאלה כוללים מעגלי בקרה וכוח. זה נעשה כך שכאשר מחברים הכל יחד, תוכלו לבחור את הרוחב המתאים של פס ההדפסה, במיוחד בצד האספקה.
עוד נוספו ארבעה חורי הרכבה, אשר יעזרו בהרכבת הבקר והחזקת המאוורר יחד עם גוף הקירור מעל MOSFETs.
שלב 4: הזמי PCB
שלא כמו כל חלק אחר בהתאמה אישית לפרויקט DIY, מעגלים מודפסים הם ללא ספק הקלים ביותר. ברגע שקבצי הגרבר לפריסה הסופית של הלוח המודפס היו מוכנים, נותרו כמה לחיצות להזמנת מעגלים מודפסים מיוחדים.
כל מה שהאשף של הפרויקט עשה היה לעבור ל- PCBWAY ולהעלות את קבצי הגרבר שלו. לאחר הצוות הטכני שלהם בודק שגיאות בעיצוב, העיצוב יישלח לפס הייצור. כל התהליך יימשך יומיים והלוחות המודפסים יגיעו לכתובת שצוינה תוך שבוע.
קיימים קבצי גרבר, סכמטי ומפרט ללוח מעגל בקר המהירות.
שלב 5: הרכבת לוחות PCB
כצפוי, המעגלים הגיעו תוך שבוע. האיכות של מעגלים מודפסים היא ללא רבב לחלוטין. הגיע הזמן להרכיב את כל המרכיבים כפי שצוין במפרט ולהציב אותם במקום.
כדי שהכל יעבור בצורה חלקה, אתה צריך להתחיל עם הרכיב הקטן ביותר בלוח המעגל, שבמקרה שלנו הוא ממיר ה- LM5008 באק, רכיב ה- SMP. ברגע שהרכיבים מולחמו, על פי התרשים, המאסטר החל לעבוד עם רכיבים גדולים יותר.
לאחר הרכבת הלוח, זה הזמן להגדיר את טיימר 555 עם חריץ בכיוון הנכון.
שלב 6: קירור
עם כל כך הרבה אנרגיה להתמודד איתה, ברור שהלוח ייתחמם. לכן, בכדי להתמודד עם עודף חום, יש צורך לכופף MOSFETs ולהתקין מאוורר 12 וולט עם מתג בין הרדיאטורים.
לאחר מכן, בקר המהירות של PWM מוכן להפעלה.
שלב 7: בדיקת הבקר
כדי לבדוק את הבקר, תשתמש בסוללה של 84 וולט לאופניים חשמליים, שנעשתה על ידי המאסטר מוקדם יותר. הבקר מחובר באופן זמני לסוללה ולמנוע המחובר אליו אופניים להסיע את הגלגל האחורי.
לאחר מתג המתג, הבקר נדלק והמאוורר נושף MOSFETs אוויר. כאשר הפוטנציומטר מסתובב עם כיוון השעון, המנוע מתחיל להסתובב ומגביר בהדרגה את המהירות, ביחס לסיבוב הידית.
שלב 8: תוצאות סופיות
בקר המהירות מוכן והוא עלה על כל הציפיות של המאסטר ביחס ליכולותיו. הבקר עובד בקלות עם סוללת 84 וולט ושולט בצורה חלקה על מהירות המנוע.
אך כדי לבדוק את בקר המהירות הזה תחת עומס, המאסטר צריך להשלים את פרויקט האופניים שלו ולהרכיב את כל הרכיבים זה לזה.
אתה יכול גם לצפות בסרטון וידאו על הרכבה של בקר זה: