Sirkuit Pengontrol Kecepatan Motor Torsi Konstan

Postingan tersebut menjelaskan pengontrol Motor DC yang memiliki fitur kompensasi torsi konstan untuk memungkinkan motor berjalan pada kecepatan yang konsisten terlepas dari beban di atasnya.

Kelemahan Pengendali Kecepatan Biasa

Salah satu kelemahan mayoritas pengontrol kecepatan sederhana apakah mereka hanya menyediakan motor dengan tegangan konstan yang telah ditentukan sebelumnya. Akibatnya kecepatan tidak tetap konstan dan bervariasi dengan beban pada motor, karena tidak adanya kompensasi torsi.

Misalnya dalam kereta model, dengan pengontrol sederhana, kecepatan kereta secara bertahap menurun untuk kemiringan pendakian dan berakselerasi saat menuju menurun.

Karenanya, untuk model train, penyesuaian kontrol pot untuk mempertahankan kecepatan motor yang dipilih juga menyimpang tergantung pada beban yang mungkin ditarik oleh mesin.

Rangkaian pengontrol kecepatan motor torsi konstan yang dijelaskan dalam artikel ini mengatasi masalah ini dengan melacak kecepatan motor dan menjaganya agar tetap konstan untuk pengaturan kontrol yang telah ditentukan, tidak peduli berapa beban yang mungkin ada pada motor.

Sirkuit ini dapat diterapkan di sebagian besar model yang menggunakan motor magnet permanen DC.

Menghitung Faktor EMF Kembali

Tegangan di terminal motor terdiri dari beberapa faktor, yaitu e.m.f. diproduksi oleh motor, dan tegangan turun melintasi resistansi angker.

Bagian belakang e.m.f. yang dihasilkan oleh belitan motor biasanya sebanding dengan kecepatan motor, yang berarti bahwa kecepatan motor dapat dipantau dengan mengukur konten ggl balik ini. Tapi, masalah utamanya adalah mengisolasi dan mendeteksi e.m.f. dari tegangan resistansi jangkar.

Misalkan resistor terpisah dipasang secara seri dengan motor kemudian, mengingat arus tunggal yang umum melewati resistor ini dan juga melalui resistansi jangkar, penurunan tegangan pada dua resistor seri bisa jadi setara dengan penurunan resistansi jangkar.

Sebenarnya dapat diasumsikan bahwa jika kedua nilai resistansi ini identik maka kedua besaran tegangan pada masing-masing resistor juga akan sama. Dengan data ini, dimungkinkan untuk mengurangi penurunan tegangan R3 dari tegangan motor, dan mendapatkan nilai e.m.f balik yang diperlukan untuk pemrosesan.

Memproses Kembali EMF untuk Torsi Konstan

Sirkuit yang diusulkan terus memonitor e.m.f. dan karenanya mengatur arus motor untuk memastikan bahwa, untuk pengaturan kontrol panci yang ditetapkan, e.m.f. belakang, bersama dengan kecepatan motor dipertahankan pada torsi konstan.

Untuk dapat membuat deskripsi rangkaian lebih mudah dianggap bahwa P2 disetel dan ditahan pada posisi tengahnya, dan resistor R3 dipilih sebagai ekivalen dengan nilai resistansi angker motor.

Menghitung Tegangan Motor

Tegangan motor dapat dihitung dengan menambahkan e.m.f. Va dengan tegangan turun melintasi resistansi internal motor Vr.

Mempertimbangkan bahwa R3 menurunkan tegangan Vr, tegangan keluaran Vo akan sama dengan Va + 2 V.

Tegangan pada input pembalik (-) dari IC1 akan menjadi Va + Vr, dan pada input non-pembalik (+) akan menjadi Vi + (Va + 2Vr - Vi) / 2

Karena dua besaran tegangan di atas seharusnya sama, kami mengatur persamaan di atas sebagai:

Va + Vr = Vi + (Va + 2Vr - Vi) / 2

Menyederhanakan persamaan ini menghasilkan Va = Vi.

Persamaan di atas menunjukkan bahwa e.m.f. motor secara konsisten ditahan pada level yang sama dengan tegangan kontrol. Hal ini memungkinkan motor untuk bekerja dengan kecepatan dan torsi konstan untuk pengaturan tertentu dari penyesuaian kecepatan P1.

P2 disertakan untuk mengkompensasi tingkat perbedaan yang mungkin ada antara resistansi R3 dan resistansi jangkar. Ini menjalankan ini dengan menyesuaikan besarnya umpan balik positif pada input op amp non-pembalik.

Op amp LM3140 pada dasarnya membandingkan tegangan yang dikembangkan di seluruh dinamo motor dengan ekuivalen ggl belakang di motor dan mengatur potensial basis T1 2N3055.

T1 sedang dikonfigurasi sebagai file pengikut emitor mengatur kecepatan motor sesuai dengan potensi dasarnya. Ini meningkatkan tegangan di motor ketika ggl balik yang lebih tinggi terdeteksi oleh op amp, yang mengakibatkan peningkatan kecepatan motor, dan sebaliknya.

T1 harus dipasang di atas heatsink yang sesuai agar berfungsi dengan baik.

Cara Mengatur Sirkuit

Penyetelan rangkaian pengontrol kecepatan motor torsi konstan dilakukan dengan menyesuaikan P2 dengan motor dengan beban yang bervariasi hingga motor mencapai torsi konstan terlepas dari kondisi pembebanannya.

Ketika rangkaian diterapkan untuk model train, kehati-hatian harus diberikan untuk tidak memutar P2 terlalu banyak ke arah P1 yang dapat mengakibatkan model train melambat, dan sebaliknya P2 tidak boleh diputar terlalu banyak ke arah yang berlawanan, yang dapat mengakibatkan kecepatan kereta sebenarnya semakin cepat saat mendaki lereng yang menanjak.