في السابق ، عمل رئيس العمال على تحويل دراجته إلى دراجة كهربائية ، باستخدام محرك DC لآلية باب أوتوماتيكية. كما قام بإنشاء بطارية مصممة لـ 84 فولت تيار مستمر.
يحتاج الآن إلى وحدة تحكم في السرعة ، والتي يمكن أن تحد من كمية الطاقة الموردة للمحرك من البطارية. لم يتم تصميم معظم وحدات التحكم في السرعة المتاحة على الشبكة لمثل هذا الجهد العالي ، لذلك تقرر القيام بذلك بنفسك.
في هذا المشروع ، سيتم تصميم وحدة تحكم سرعة PWM فردية وتصميمها للتحكم في سرعة محركات DC الكبيرة.
الخطوة 1: الأدوات والمواد
لهذا المشروع ، ستحتاج إلى أدوات لحام أساسية ، مثل:
- حديد لحام.
- شفط اللحام ؛
- زردية
تتوفر ملفات التخطيطي ، وجربر وقائمة المكونات.
الخطوة 2: تصميم وحدة تحكم في السرعة
نظرًا لأننا نسعى جاهدين للتحكم في سرعة محرك DC ، يمكننا استخدام تقنيتين. إن محول التنازل الذي يخفض جهد الإدخال معقد للغاية ، لذلك تقرر استخدام التحكم PWM (تعديل عرض النبض). النهج بسيط للتحكم في سرعة طاقة البطارية ؛ يتم تشغيله وإيقافه بتردد عالي. لتغيير سرعة الدراجة ، يتم تغيير دورة العمل أو الفترة الزمنية لإيقاف وحدة التحكم.
لا يجب أن تخضع المفاتيح الميكانيكية لهذا الجهد العالي في هذا الوقت ، لذا فإن قناة Mosfet N ، المصممة خصيصًا للتعامل مع كمية معتدلة من التيار عند التردد العالي ، هي الاختيار المناسب.
للتبديل بين نصفي الكرة الأرضية ، هناك حاجة إلى إشارة PWM ، والتي يتم إنشاؤها بواسطة عداد IC 555 ، ويتم تغيير دورة العمل لإشارة التبديل باستخدام مقياس جهد 100 كيلو أوم.
نظرًا لأنه لا يمكننا العمل مع مؤقت 555 أعلى من 15 فولت ، فسنضطر إلى تشغيل الدائرة المتكاملة لمحول lm5008 ، مما يقلل من جهد الدخل من 84 فولت إلى 10 فولت تيار مستمر ، والذي يُستخدم لتشغيل المؤقت ومروحة التبريد.
لمعالجة كمية كبيرة من التيار ، تم استخدام أربعة Mosfets N- قناة ، والتي ترتبط بالتوازي.
بالإضافة إلى ذلك ، تمت إضافة جميع المكونات الإضافية كما هو موضح في جداول البيانات.
الخطوة 3: تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور
بعد الانتهاء من الدائرة ، تقرر البدء في تطوير لوحة دائرة مطبوعة خاصة لوحدة التحكم في السرعة. تقرر تصميم هذا الجهاز بحيث يكون قادرًا على إجراء مزيد من التعديلات لمشاريع DIY الأخرى للسيد الذي يستخدم محركات DC كبيرة.
قد تتطلب فكرة تصميم لوحة دوائر كهربائية الكثير من الجهد ، لكنها تستحق ذلك. حاول دائمًا تصميم وحدات معينة على اللوحة من ناحية أخرى. وتشمل هذه الوحدات دوائر التحكم والطاقة. يتم ذلك بحيث عند توصيل كل شيء معًا ، يمكنك اختيار العرض المناسب لمسار الطباعة ، خاصة على جانب العرض.
كما تمت إضافة أربعة ثقوب للتثبيت ، والتي ستكون مفيدة لتركيب وحدة التحكم وربط المروحة مع المبرد فوق وحدات MOSFET.
الخطوة 4: طلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور
على عكس أي جزء مخصص آخر لمشروع DIY ، فإن لوحات الدوائر المطبوعة هي الأخف بكثير. بمجرد أن تكون ملفات Gerber للتخطيط النهائي للوحة الدائرة جاهزة ، كانت هناك بضع نقرات متبقية لطلب لوحات الدوائر المطبوعة المتخصصة.
كل ما فعله معالج هذا المشروع هو الذهاب إلى PCBWAY وتحميل ملفاته من Gerber. بعد أن يفحص فريقهم الفني التصميم بحثًا عن أخطاء ، سيتم إرسال التصميم إلى خط الإنتاج. ستستغرق العملية بأكملها يومين وستصل لوحات الدوائر المطبوعة إلى العنوان المحدد في غضون أسبوع.
تتوفر ملفات جربر والمخططات والمواصفات للوحة التحكم في السرعة.
الخطوة 5: تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور
كما هو متوقع ، وصلت لوحات الدوائر في غضون أسبوع. جودة لوحات الدوائر المطبوعة لا تشوبه شائبة على الإطلاق. حان الوقت لتجميع جميع المكونات كما هو موضح في المواصفات ووضعها في مكانها.
لكي يسير كل شيء بسلاسة ، تحتاج إلى البدء بأصغر مكون على لوحة الدائرة ، وهو في حالتنا هو محول LM5008 Buck ، مكون SMP. بمجرد أن يتم لحام المكونات ، وفقًا للرسم التخطيطي ، بدأ السيد في العمل مع مكونات أكبر.
بعد تجميع اللوحة ، حان الوقت لتعيين المؤقت 555 مع درجة في الاتجاه الصحيح.
الخطوة 6: التبريد
مع الكثير من الطاقة للتعامل معها ، من الواضح أن اللوحة ستسخن. لذلك ، من أجل التعامل مع الحرارة الزائدة ، من الضروري ثني MOSFETs وتثبيت مروحة 12 فولت بمفتاح بين المشعات.
بعد ذلك ، جهاز التحكم في السرعة PWM جاهز للتشغيل.
الخطوة 7: اختبار جهاز التحكم
لاختبار وحدة التحكم ، سيتم استخدام بطارية 84 فولت لدراجة كهربائية ، والتي صنعها السيد في وقت سابق. يتم توصيل وحدة التحكم مؤقتًا بالبطارية والمحرك ، المرتبط بها الدراجة لقيادة العجلة الخلفية.
بعد تبديل المفتاح ، يتم تشغيل وحدة التحكم وتنفخ المروحة وحدات MOSFET الهوائية. عندما يدور مقياس الجهد في اتجاه عقارب الساعة ، يبدأ المحرك في الدوران ويزيد السرعة تدريجيًا ، بما يتناسب مع دوران المقبض.
الخطوة 8: النتائج النهائية
المتحكم بالسرعة جاهز وتجاوز كل توقعات السيد فيما يتعلق بقدراته. تعمل وحدة التحكم بسهولة مع بطارية 84 فولت وتتحكم بسلاسة في سرعة المحرك.
ولكن من أجل اختبار وحدة التحكم في السرعة تحت الحمل ، يحتاج السيد إلى إكمال مشروع دراجته وتركيب جميع المكونات معًا.
يمكنك أيضًا مشاهدة مقطع فيديو حول تجميع وحدة التحكم هذه: