Я пытаюсь контролировать скорость моего двигателя с помощью схемы, показанной ниже:
Схема работает хорошо, и я могу контролировать скорость. Однако я не понимаю, почему.
Вот мои мысли сейчас:
Согласно закону Ома, V = RI, поэтому, когда вы меняете сопротивление потенциометра и имеете фиксированное напряжение, ток уменьшается.
Затем я предполагаю, что когда ток на MOSFET уменьшается, напряжение уменьшается, потому что угловая скорость двигателя прямо пропорциональна напряжению.
Это верно?
МОП-транзистор подключен как «истоковый повторитель», что означает, что напряжение на истоке (более или менее) соответствует напряжению на затворе, минус вольт или три, в зависимости от типа МОП-транзистора.
Потенциометр подключен как делитель напряжения к источнику напряжения, поэтому он обеспечивает напряжение (относительно «-» источника, которое я здесь называю «землей»), которое (более или менее) пропорционально углу стеклоочиститель.
Таким образом, напряжение источника является переменным и относительно «жестким» напряжением (это означает, что оно не сильно зависит от тока). Двигатель подключен от этого напряжения к земле.
Двигатель представляет собой коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами. Крутящий момент пропорционален току ротора. Ток ротора и, следовательно, крутящий момент пропорциональны разнице между противо-ЭДС двигателя и приложенным напряжением, поэтому скорость двигателя (более или менее) постоянна при изменении величины крутящего момента. (Противо-ЭДС пропорциональна частоте вращения ротора).
Скажем, сопротивление обмотки 10 Ом. Таким образом, ток останова двигателя при подаче 10 В составляет 1 А (а при подаче 5 В — 0,5 А). По мере увеличения скорости двигателя противоЭДС увеличивается, и, таким образом, ток и результирующий крутящий момент падают до тех пор, пока не установится равновесие (даже при отсутствии нагрузки на вал для вращения двигателя требуется небольшой крутящий момент из-за трения и «ветровой нагрузки»). ').
Обратная ЭДС — это просто напряжение, которое вы бы видели на вольтметре, подключенном к клеммам двигателя, если бы вы вращали вал с определенной скоростью.
Более эффективные схемы будут использовать ШИМ, а не выбрасывать мощность в MOSFET. Более точные регуляторы скорости могут измерять обороты двигателя и корректировать изменения или применять IR-компенсацию (эффективно добавляя небольшое отрицательное сопротивление для компенсации сопротивления обмоток).
Обратите внимание, что обычно хотелось бы видеть защитный диод на двигателе, но в данном конкретном случае он не нужен.
Гарри Свенссон
Борт
Royan.Jdm