ডিসি মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সি নির্বাচন করার পিছনে মানদণ্ড?

আমি ব্রাশড ডিসি মোটর (24 ভি, 500 আরপিএম, 2 এ, 4 কেজি সেমি) এর জন্য স্পিড কন্ট্রোল সার্কিটের সাথে কাজ করছি।

আমি যে প্রধান উপাদানগুলি ব্যবহার করার পরিকল্পনা করছি তা হ'ল PIC16f873, 4n25 optocoupler, IRFZ44N MOSFET, 500 - 800 ডায়োড (ফ্রি হুইলিংয়ের জন্য)।

পিডাব্লুএম ফ্রিকোয়েন্সি বাছাই করার পিছনে কী মানদণ্ড?
সিস্টেমে খুব উচ্চ এবং খুব কম পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সিগুলির প্রভাব কী?
এখানে সরবরাহ করা হার্ডওয়্যারগুলিতে কী কী ত্রুটি ও উন্নতি করা হবে?

পরিকল্পিত

— raforanz
সূত্র

মোটর চালানোর সময় PWM ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা প্রভাবিত বেশ কয়েকটি সমস্যা রয়েছে:

ডালের দ্রুত পর্যাপ্ত পরিমাণে আসতে হবে যাতে মোটরের যান্ত্রিক ব্যবস্থা তাদের গড়পড়তা করে। সাধারণত এর জন্য বেশ কয়েকটি 10 হার্জ থেকে কয়েক 100 হার্জেড যথেষ্ট ভাল। এটি খুব কমই সীমাবদ্ধ ফ্যাক্টর।
কিছু ক্ষেত্রে, এটি গুরুত্বপূর্ণ যে পিডাব্লুএম ফ্রিকোয়েন্সিতে হাহাকার শুনতে পাওয়া যায় না। এমনকি সামগ্রিকভাবে যান্ত্রিক ব্যবস্থা একক ডালের ক্ষেত্রে প্রতিক্রিয়া না জানালেও একটি কয়েল পৃথকভাবে বাঁকতে পারে। একটি বৈদ্যুতিক মোটর চৌম্বকীয় শক্তিতে কাজ করে, একটি কয়েলে তারের প্রতিটি লুপ এই বাহিনী তৈরির ব্যবস্থা করে। এর অর্থ একটি ঘুরতে ঘুরতে থাকা প্রতিটি তারের পাশের বাইরের একটি বাহু থাকে যা সমানুপাতিক, সময়ের অন্তত অংশ। উইন্ডিংয়ের তারগুলি খুব বেশি সরানো যায় না, তবে ফলাফলটি শ্রাব্য হওয়ার জন্য এটি এখনও যথেষ্ট পরিমাণে কম্পন করতে পারে। 1 কেএইচজেড পিডাব্লুএম ফ্রিকোয়েন্সি অন্যান্য সমস্ত ক্ষেত্রেই ঠিকঠাক হতে পারে, তবে এটি যদি কোনও শেষ ব্যবহারকারী ডিভাইসে চলে যায় তবে সেই ফ্রিকোয়েন্সিটির ঝকঝকে গ্রহণযোগ্য নয়। এই কারণে, শেষ কনজিউমার মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য পিডাব্লুএমএম প্রায়শই 25 কেজি হার্জেড হয়, বেশিরভাগ লোকেরা যা শুনতে পারে তার থেকে কিছুটা দূরে।
গড় কুণ্ডলী বর্তমান। এটি একটি জটিল সমস্যা হতে পারে। মোটরের স্বতন্ত্র কয়েলগুলি বেশিরভাগ ড্রাইভিং সার্কিটের প্রতি প্ররোচিত দেখায়। আপনি চাইলে কয়েলগুলির মধ্য দিয়ে স্রোত বেশিরভাগই পিডাব্লুএম দ্বারা প্রয়োগ করা গড়ের চেয়ে আশা করা উচিত এবং প্রতিটি নাড়িটি উপরে এবং নিচে নামবেন না।

প্রতিটি কয়েলের কিছু সীমাবদ্ধ প্রতিরোধ থাকবে, যার ফলে বর্তমানের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক শক্তি হ্রাস ঘটবে। যখন ডাল দিয়ে কারেন্টে বড় পরিবর্তন আসে তখন লোকসানগুলি একই গড় স্রোতে বেশি হবে। প্রায় তাত্ক্ষণিকভাবে পালস ভোল্টেজের প্রতি প্রতিক্রিয়া দেখানো কয়েলটির চূড়ান্ত উদাহরণটি বিবেচনা করুন এবং আপনি এটি 50% বর্গাকার তরঙ্গ দিয়ে চালাচ্ছেন। প্রতিরোধক দ্রবীভূতকরণ মোট সময়ে মোটামুটি কুণ্ডলী চালনা করা 1/2 হবে, গড় বর্তমান (যার ফলে মোটর টর্ক) এর পুরো 1/2 ভাগও থাকবে। তবে, যদি কয়েলটি ডালের পরিবর্তে স্থির 1/2 কারেন্ট দিয়ে চালিত করা হয়, তবে প্রতিরোধী দ্রবীভূততা পুরো 1/3 পূর্ণ হবে তবে একই পরিমাণে 1/2 ফুল স্কেল এবং তাই টর্ক রয়েছে।

এটি ভাববার আরেকটি উপায় হ'ল আপনি গড় ডিসি স্তরের শীর্ষে উল্লেখযোগ্য এসি বর্তমান চান না। এসি কারেন্ট মোটর সরিয়ে নিতে কিছুই করে না, কেবল গড় এটি করে। এসি উপাদানটি কেবলমাত্র কয়েলগুলিতে এবং অন্যান্য জায়গায় প্রতিরোধমূলক ক্ষতির কারণ হয়।
স্যুইচিং ক্ষতি আদর্শ স্যুইচ হয় পুরোপুরি চালু বা সম্পূর্ণ বন্ধ, যার অর্থ এটি কখনই কোনও শক্তি খোয়া যায় না। আসল স্যুইচগুলি তাত্ক্ষণিকভাবে স্যুইচ হয় না এবং সেইজন্য একটি রূপান্তর অঞ্চলে কিছু সীমাবদ্ধ সময় ব্যয় করে যেখানে তারা যথেষ্ট শক্তি হ্রাস করে। ড্রাইভ ইলেকট্রনিক্সের কাজের অংশটি হ'ল এই রূপান্তরের সময়কে হ্রাস করা। যাইহোক, আপনি যেখানেই করেন না কেন প্রান্ত প্রতি কিছুটা সময় থাকবে যেখানে স্যুইচটি আদর্শ নয়। এই সময়টি সাধারণত প্রতি প্রান্তে নির্ধারিত হয়, সুতরাং মোট পিডব্লিউএম সময়কালের এর ভগ্নাংশটি ফ্রিকোয়েন্সি সহ যায়। উদাহরণস্বরূপ, যদি স্যুইচ প্রতিটি নাড়ির সংক্রমণে মোট 1 µ গুলি ব্যয় করে তবে 25 কেএইচজেড পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সি, যা 40 ডিগ্রি পিরিয়ড হয়, সংক্রমণের সময়টি মোটের 1/40 হয়। এটা গ্রহণযোগ্য হতে পারে। যাইহোক, যদি স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিটি 100 কেএইচজেডে বৃদ্ধি করা হয়, যার অর্থ 10 period পিরিয়ড, তারপরে পরিবর্তনের সময়টি 10% হবে। এটি সম্ভবত সমস্যা তৈরি করবে।

আপনার সার্কিট হিসাবে, আমার সবচেয়ে বড় উদ্বেগ হ'ল কিউ 1 ধীরে ধীরে চালিত হবে। অপ্টো-আইসোলেটরগুলি কুখ্যাতভাবে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে বন্ধ হয়ে যায় (বিশেষত ট্রানজিস্টরের মতো অন্যান্য উপাদানগুলির তুলনায়) especially এটি বন্ধ করার জন্য আপনার কাছে কেবল আর 2 রয়েছে (যদিও আমি এর মানটি পড়তে পারি) এফইটি গেট থেকে নীচে টানছেন। এটা ধীর হতে যাচ্ছে। আমি উপরে উল্লিখিত অন্যান্য সমস্ত ট্রেড-অফ বিবেচনা করে যদি আপনি ধীর PWM ফ্রিকোয়েন্সি সহ্য করতে পারেন তবে তা ঠিক হতে পারে।

আপনি অপ্টোর মোটর দিকে একটি পিআইসি লাগানোর কথা বিবেচনা করতে পারেন। আপনি ইউআরটি ইন্টারফেস বা পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সি চালাতে হবে না এমন কোনও কিছু দিয়ে সেই পিআইসির সাথে ডিজিটালি যোগাযোগ করতে পারেন। সেই পিআইসি তারপরে স্থানীয়ভাবে উপযুক্ত পিডব্লিউএম উত্পন্ন করে এবং সেই উদ্দেশ্যে অতিরিক্ত সার্কিটরি দিয়ে কিউ 1 হার্ড চালনা করে এবং চালিত করে। এইভাবে উচ্চ গতির সংকেত এবং দ্রুত প্রান্তগুলি কোনও ওপেন বিচ্ছিন্নতা জুড়ে যায় না।

— অলিন ল্যাথ্রপ
সূত্র

এটি পয়েন্ট # 3 জোর দেওয়া মূল্যবান হতে পারে। টর্ক গড় স্রোতের সমানুপাতিক হবে, যখন মোটরে প্রতিরোধী শক্তি অপসারণ বর্তমান বর্গের গড়ের সাথে সমানুপাতিক হবে [গড় স্রোতের বর্গ নয়]। যদি নন-মুভিং মোটরের ডিসি রেজিস্ট্যান্সটি ওহম হয় এবং এটির সাথে এটির 1A প্রবাহিত হয়, তবে এটি একটি ওয়াট বিলুপ্ত করবে। যদি বর্তমানটি 2A অর্ধেক সময় এবং 0A অর্ধবার হয় তবে টর্কটি প্রায় একই রকম হত তবে বিদ্যুৎ অপচয় হ্রাস দুটি ওয়াট হবে। সেই অতিরিক্ত শক্তি নিজেকে বর্ধিত সরবরাহের বর্তমান হিসাবে প্রকাশ করবে।

— সুপারক্যাট

@ ললিন ল্যাথ্রপ, উচ্চতর স্যুইচিং গতি অর্জনের জন্য যদি আমি মোসফেট চালানোর জন্য একটি উপযুক্ত ট্রানজিস্টারের সাথে অপ্টো কাপলারের প্রতিস্থাপন করি তবে কী হবে?

— raforanz

@ ইরফো: তাহলে আপনার আর বিচ্ছিন্নতা নেই। আপনার যদি বাস্তবে বিচ্ছিন্নতা প্রয়োজন না হয়, তবে প্রথম স্থানে অপটোটির বিন্দুটি কী ছিল?

— অলিন ল্যাথ্রপ

আমি কেবল একটি বিচ্ছিন্নতার কথা ভেবেছিলাম কারণ এটি মোটর নিয়ে কাজ করে with তবে আপনি বলেছিলেন যে এটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলি পরিচালনা করতে পারে না।

— রাফোরানজ

এটি লক্ষণীয় যে, বেশিরভাগ ক্ষেত্রে দু'টি ভাল ফ্রিকোয়েন্সি থাকবে যেখানে একজন মোটর চালাতে পারে - একটি উচ্চতর পরিসর যেখানে মোটর স্রোতটি মূলত অবিচ্ছিন্ন থাকে, এবং একটি কম পরিসীমা যেখানে মোটামুটি তার ডিসি থেকে সর্বোচ্চভাবে স্যুইচ করে থাকে প্রতিটি চক্রকে শূন্য করতে। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে, ফ্লাইব্যাক ডায়োড শক্তি আনুপাতিকভাবে এর ভোল্টেজ ড্রপ এবং মোটর স্রোতের অপচয় করে। কম ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে, ফ্লাইব্যাক ডায়োড প্রতিটি চক্রের একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি অপচয় করে। কিছু ক্ষেত্রে, ফ্লাইব্যাক ডায়োডকে একটি এমওএসএফইটি দিয়ে প্রতিস্থাপন করা দক্ষতার উন্নতি করতে পারে।

— সুপারক্যাট

আমি এই জাতীয় ওপট-বিচ্ছিন্ন গেট ড্রাইভারকে সুপারিশ করব: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FO/FOD3182.pdf আমি ক্লাস ডি এম্প্লিফায়ারে এই জাতীয় কিছু ব্যবহার করেছি ~ 200kHz স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি।

এছাড়াও, বাতাসের প্রতিরোধের বিষয়ে মন্তব্য করতে, মোটরের স্রোতটি ডায়োডের মাধ্যমে ঘূর্ণায়মান থাকবে এবং এটি স্যুইচ করা অবস্থায় এবং এক্সপ্রেস করে দ্রুত বৃদ্ধি পাবে। ক্ষয় যখন সুইচ অফ হয়, তাই বাতাসে তাপ ততটা খারাপ হয় না।

— দারিও ডেন্টেস
সূত্র