DIY 2000 watt PWM hastighetskontroller: 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Jeg har jobbet med å konvertere sykkelen til en elektrisk ved hjelp av en likestrømsmotor for automatisk dørmekanisme, og for det har jeg også laget en batteripakke som er vurdert til 84v DC.

Nå trenger vi en hastighetsregulator som kan begrense mengden energi som leveres til motoren fra batteripakken. De fleste hastighetskontrollerne som er tilgjengelig på nettet, er ikke vurdert for så mye høyspenning, så jeg bestemte meg for å bygge en for meg selv. Så det er dette prosjektet kommer til å være, å designe og bygge en tilpasset PWM -hastighetsregulator for å kontrollere hastigheten til store DC -motorer.

Trinn 1: Verktøy Materialer og ferdigheter

For dette prosjektet trenger du grunnleggende loddeverktøy som:

• Et loddejern
• Suger
• Tang og twizzers

Den skjematiske filen Gerber og listen over komponenter er tilgjengelig her.

Trinn 2: Designe hastighetskontrolleren

Siden vi tar sikte på å kontrollere hastigheten på en likestrømsmotor som vi kan bruke to tekniske undersøkelser til, er en buck -omformer som vil redusere inngangsspenningen, men den er ganske komplisert, så det vi har bestemt oss for er PWM -kontroll (pulsbredde) Modulasjon). Tilnærmingen er enkel, for å kontrollere hastigheten som batteriet slås på og av med en høy frekvens. For å endre hastigheten endres driftssyklusen eller bryterens tidsavbruddstid.

Nå forventes det ikke at mekaniske brytere vil utsettes for så høy belastning, så et passende valg for en slik applikasjon er en N-Channel Mosfet som er spesielt laget for å håndtere moderat mengde strøm ved høy frekvens.

For å bytte mosfets trenger vi et PWM -signal som produseres av en 555 timer IC og driftssyklusen til koblingssignalet varieres ved hjelp av et 100k potensiometer.

Siden vi ikke kan betjene 555 timer over 15v, så har vi integrert en lm5008 Buck converter IC som trapper ned inngangsspenningen fra 84VDC til 10VDC som brukes til å drive timer IC og kjølevifte.

Nå for å håndtere den store mengden strøm, har jeg brukt fire N-Channel Mosfets som er koblet parallelt.

Dessuten har jeg lagt til alle gratiskomponentene som beskrevet i databladene.

Trinn 3: Designe kretskortene

Da jeg var ferdig med skjematikken, har jeg bestemt meg for å designe en dedikert PCB for hastighetsregulatoren, da den ikke bare vil hjelpe oss med å holde alt pent, men jeg hadde til hensikt å designe denne enheten slik at den er i stand til ytterligere modifikasjoner for mine andre DIY -prosjekter som bruker store likestrømsmotorer.

Ideen om å designe en PCB ser ut til å kreve mye innsats, men tro meg at det er verdt det når du får tak i tilpassede brett. Så med det i tankene designet jeg kretskortet for hastighetskontrollerenheten. Prøv alltid å definere bestemte områder, for eksempel kontrollkretsene og strømmen på den andre siden, slik at når du kobler alt sammen, er du god til å gå med passende sporbredde spesielt på kraftsiden.

Jeg har også lagt til fire monteringshull som vil være nyttig å montere kontrolleren og også holde viften som samler seg sammen med kjøleribben over MOSFETene.

Trinn 4: Bestilling av kretskort

I motsetning til alle andre tilpassede deler for ditt DIY -prosjekt, er PCB -er sikkert det enkleste å få. Ja, når vi først har generert gerber -filer i vårt finiserte PCB -oppsett, er vi bare noen få klikk unna å bestille våre tilpassede PCB -er.

Det jeg gjorde var å gå til PCBWAY, og etter å ha gått gjennom en rekke alternativer der, lastet jeg opp gerber -filene mine. Når deisgn er kontrollert for eventuelle feil av deres tekniske team, blir designet ditt videresendt til produksjonslinjen. Hele prosessen vil ta to dager å fullføre, og forhåpentligvis får du PCB -ene innen en uke.

PCBWAY har gjort dette prosjektet mulig av deres støtte, så ta deg god tid og ta en titt på nettstedet deres. De tilbyr standard PCB, Quick-turn PCB, SMD etc, så for rabatter på opptil 30% på PCB-ene, besøk denne lenken.

Gerber -filer, skjematisk og styklisten (Bill Of Material) for hastighetskontrolleren PCB er tilgjengelig her.

Trinn 5: Montering av PCB

Som forventet kom PCB -ene innen en uke, og finishen er bare for god. Kvaliteten på kretskortene er helt feilfri. Nå er det på tide å samle alle komponentene som nevnt i styklisten (materialliste) og sette dem på plass.

For å holde ting flytende må vi starte med den minste komponenten på kretskortet, som i vårt tilfelle er LM5008 Buck -omformer, en SMP -komponent. Når vi sottered det ved hjelp av lodding flette som vi ikke har en varm pistol for å håndtere SMD komponent, vi enn sottered induktoren ved siden av og flyttet mot større komponenter.

Når vi er ferdige med å montere brettene, er det på tide å slippe 555 -timeren på plass med hakk i riktig retning.

Trinn 6: Avkjøl ting

Med denne store mengden strøm vi skal forholde oss til, forventes det åpenbart at ting blir varme. Så for å håndtere det, skal vi bøye MOSFETene og montere en 12v vifte med kjøleribben som er sandbrytet imellom.

Når det er gjort, er dyret til en PWM -hastighetskontroller klar til å rulle.

Trinn 7: Testing av kontrolleren

For å teste kontrolleren bruker vi en 84v tilpasset batteripakke som vi har bygget for vår elektriske sykkel. Kontrolleren er midlertidig koblet til batteripakken og motoren som er festet til sykkelen for å drive bakhjulet.

Da jeg byttet bryteren, ble kontrolleren slått på med viften som blåser luft over MOSFET -ene. Da jeg dreide potensiometeret med klokken, begynte motoren å rotere og gradvis økte hastigheten proporsjonal med rotasjonen av knappen.

Trinn 8: Endelige resultater

På dette stadiet er hastighetskontrolleren klar, og det gikk langt over mine forventninger når det gjelder finishen. Kontrolleren ser ut til å fungere enkelt på 84v batteripakke og styrer motorens hastighet jevnt.

Men for å teste denne hastighetsregulatoren på last må vi fullføre sykkelprosjektet og montere alt på plass. Så gutter for belastningsytelse, følg med for den kommende prosjektvideoen, som er et DIY -sykkelkonverteringsprosjekt.

Abonner og følg med for kommende prosjektvideo.

Hilsen.

DIY King