Расчет рабочего цикла

Я пытаюсь решить числовое значение, в котором скорость двигателя постоянного тока, работающего при 15 В, была измерена как 2000 рад/сек. Теперь к тому же двигателю применяется ШИМ-сигнал, чтобы получить скорость 400 рад/сек. Если амплитуда напряжения ШИМ-сигнала составляет 5 В, то каким должно быть значение коэффициента заполнения?

Я знаю, что формула рабочего цикла

D=Vвых/Вин

D=рабочий цикл

Вин=15В

Vвых=5В

поэтому рабочий цикл = 5/15

т.е. 1/3

поэтому рабочий цикл в процентах составляет 33,33%

мой расчет правильный или я должен учитывать скорость двигателя при 15В (2000 рад/сек) и при 5В (400 рад/сек)? Если да, то как?

это точный вопрос

введите описание изображения здесь

Ваш образ мышления прост. И правильно. Это просто доля напряжения, не более того. Это точно так же, как вычисление среднего. Если у вас есть 15 В в течение 1/3 времени и 0 В в течение 2/3 времени, то среднее значение действительно равно 5 В (15 В * 1/3 + 0 В * 2/3) / (1/3 + 2/3) = ( 5/1)=5В. Так что да, ты прав.
Варианты, которые у меня есть для вышеуказанного вопроса: a.60% b.50% c. 80% д. 100% я получаю ответ как 33.33%@llya
Нет, вы должны учитывать, что и управляющее напряжение (5 против 15), и рабочий цикл (?? против 100%) изменились, чтобы получить уменьшенную скорость. Один из множества вариантов правильный. (В реальном мире вам придется учитывать потери двигателя, поэтому реальный ответ будет другим. Но это идеальное домашнее задание)
Еще одна подсказка: при переходе от 15 В к 5 В вы получите 1/3 исходной скорости вращения. Вам нужна 1/5 от исходной скорости вращения.
400 рад/сек это 20% от 2000рад/сек, так может ли рабочий цикл быть 20%? @ocrdu
@BrianDrummond, как я должен учитывать скорость двигателя при расчете?
@power-machines: Это не так. Скорость уже была снижена путем перехода с 15В на 5В. Вам нужно уменьшить его еще немного, используя PWM. Все, что вам нужно выяснить, это то, насколько больше его нужно уменьшить.
Как вы это считаете? Скорость двигателя дает вам цель поразить с рабочим циклом И напряжением.
@BrianDrummond для рабочего цикла мне нужны Ton и Ttotal, как я могу это найти?
Нет, вам не нужны Ton и Ttotal. Вам нужно соотношение между ними.

Ответы (3)

Когда вы переходите с 15 В на 5 В, вы получаете 5 15 "=" 1 3 исходной скорости.

То, что вы на самом деле хотите, это 400 2000 г. "=" 1 5 исходной скорости, так что вам как-то придется еще уменьшить скорость, "по-своему используя ШИМ" от 1 3 к 1 5 исходной скорости. Так:

1 3 × д ты т у с у с л е "=" 1 5 ⟹ д ты т у с у с л е "=" 3 5 "=" 60 %

Переход от 15 В к 5 В снизил скорость до 2000 г. 3 р а д / с , уменьшая скорость еще до 60%, что дает 60 % × 2000 г. 3 "=" 400 р а д / с .

Я заставил ОП решить это для нее / себя. Как правило, это лучше для домашних заданий.
@Transistor: я знаю и тоже пытался, но сдался. Может быть, ответ заставит пенни упасть.

Рабочий цикл - это просто отношение времени включения к периоду времени.

введите описание изображения здесь

Рисунок 1. Рабочие циклы ШИМ. Источник: Robotic Controls .

Я знаю, что формула рабочего цикла: * D = V out / V in ...

Неа.

Д "=" т о н т п е р я о д
.

Если вы работаете по 6 часов каждый день, то ваш рабочий цикл = 6/24 = 25%. Неважно, как усердно вы работаете, это все равно 25% долга.

Если амплитуда напряжения ШИМ-сигнала составляет 5 В, то каким должно быть значение коэффициента заполнения?

Звучит так, как будто напряжение питания вашего двигателя составляет 15 В, а ваш управляющий сигнал - логика 5 В. В этом случае вы используете ШИМ-сигнал 5 В для переключения питания двигателя 15 В с той же скоростью, чтобы получить более низкое среднее напряжение. Если питание 15 В подается 30% времени, вы получите эквивалент 0,3 x 15 В = 4,5 В.

введите описание изображения здесь

Рисунок 2. Собственно вопрос.

Из вопроса видно, что меняются две вещи. Напряжение питания упало с 15 В до 5 В и применяется ШИМ. Скорость двигателя снизилась с 2000 рад/с до 400 рад/с.

Вопросы к вам:

  1. Какова новая скорость в процентах от 2000 рад/с?
  2. Какая скорость будет при 5 В постоянного тока?
  3. Какой ШИМ вам нужен, чтобы получить 400 рад/с на этом новом источнике питания 5 В?
Варианты, которые у меня есть для вышеуказанного вопроса: a.60% b.50% c. 80% д. 100% я получаю ответ как 33,33%@Транзистор
Покажи точный вопрос тогда.
Я подозреваю, что ШИМ 5 В в этом вопросе используется для прямого привода двигателя.
@ocrdu: я подозреваю, что это сделано для того, чтобы ввести студента в заблуждение, и это сработало. Вот почему я добавил свой пример 6 часов в день.
я добавил точный вопрос @Transistor
@Transistor: Мое подозрение приводит к одному из вариантов ответа, но мне нравится ваше мышление.
Смотрите обновление. Я ошибся, полагая, что вы все еще собираетесь использовать питание 15 В для двигателя.
напряжение питания двигателя такое же, но среднее напряжение изменилось так, что скорость двигателя упала с 2000 рад/сек до 400 рад/сек на транзисторе
Нет, напряжение было 15 В. Сейчас 5 В (вопрос говорит " если амплитуда напряжения ШИМ 5 В ") и это ШИМ. Прочитайте мое обновление еще раз.

Я думаю, вы не понимаете сценарий.

При 15В при D=1 скорость 2000 рад/с.

При 5В с D=? скорость 400 рад/с.

Скорость пропорциональна V*D. Я не хочу решать ее за вас. Но похоже, что вы не поняли данности в задаче. Вам просто нужно решить вопросительный знак.

Расчет рабочего цикла
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v