وحدة تحكم في السرعة 2000 وات PWM تصنعها بنفسك: 8 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

لقد كنت أعمل على تحويل دراجتي إلى دراجة كهربائية باستخدام محرك DC لآلية الباب الأوتوماتيكية ، ولهذا صنعت أيضًا حزمة بطارية مصنفة عند 84 فولت تيار مستمر.

نحتاج الآن إلى جهاز تحكم في السرعة يمكنه الحد من كمية الطاقة التي يتم توصيلها للمحرك من حزمة البطارية. لم يتم تصنيف معظم وحدات التحكم في السرعة المتوفرة عبر الإنترنت لهذا الجهد العالي ، لذلك قررت أن أقوم ببناء واحدة لنفسي. هذا ما سيكون عليه هذا المشروع ، لتصميم وبناء وحدة تحكم سرعة PWM مخصصة للتحكم في سرعة محركات التيار المستمر على نطاق واسع.

الخطوة 1: الأدوات والمواد والمهارات

تحتاج لهذا المشروع إلى أدوات لحام أساسية مثل:

• لحام الحديد
• مصاصة
• كماشة و Twizzers

تتوفر ملفات جربر التخطيطية وقائمة المكونات هنا.

الخطوة الثانية: تصميم وحدة التحكم في السرعة

نظرًا لأننا نهدف إلى التحكم في سرعة محرك DC الذي يمكننا من أجله استخدام تقنيتين ، محول باك الذي سيخفض جهد الدخل ولكنه معقد نوعًا ما ، لذا فإن ما قررناه هو التحكم في PWM (عرض النبض) تعديل). النهج بسيط ، للتحكم في سرعة تشغيل طاقة البطارية وإيقافها بتردد عالٍ. لتغيير السرعة ، يتم تغيير دورة العمل أو فترة إيقاف التشغيل للمفتاح.

الآن من غير المتوقع أن تخضع المفاتيح الميكانيكية لمثل هذا الضغط العالي ، لذا فإن الاختيار المناسب لمثل هذا التطبيق هو N-Channel Mosfet المصمم خصيصًا للتعامل مع كمية معتدلة من التيار عند التردد العالي.

لتبديل mosfets ، نحتاج إلى إشارة PWM التي يتم إنتاجها بواسطة IC المؤقت 555 وتتنوع دورة عمل إشارة التبديل باستخدام مقياس جهد 100 كيلو.

نظرًا لأننا لا نستطيع تشغيل مؤقت 555 فوق 15 فولت ، فقد قمنا بدمج lm5008 Buck محول IC الذي يقلل من جهد الدخل من 84VDC إلى 10VDC والذي يستخدم لتشغيل المؤقت IC ومروحة التبريد.

الآن للتعامل مع الكمية الكبيرة من التيار ، لقد استخدمت أربع قنوات Mosfets N متصلة بالتوازي.

بالإضافة إلى أنني أضفت جميع المكونات التكميلية كما هو موضح في أوراق البيانات.

الخطوة الثالثة: تصميم لوحات الدوائر المطبوعة

عندما انتهيت من التخطيطي ، قررت أن أذهب لتصميم PCB مخصص لوحدة التحكم في السرعة لأنه لن يساعدنا فقط في الحفاظ على كل شيء أنيقًا ولكنني كنت أعتزم تصميم هذه الوحدة بحيث تكون قادرة على إجراء المزيد من التعديلات لمشاريع DIY الأخرى الخاصة بي والتي يستخدم محركات DC كبيرة.

قد يبدو أن فكرة تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور تتطلب الكثير من الجهود ولكن صدقني أنها تستحق كل هذا عندما تضع يديك على لوحات مخصصة. لذلك مع وضع ذلك في الاعتبار ، قمت بتصميم PCB لوحدة التحكم في السرعة. حاول دائمًا تحديد مناطق معينة مثل دائرة التحكم والطاقة على الجانب الآخر ، بحيث عندما تقوم بتوصيل كل شيء معًا ، فأنت على ما يرام مع عرض المسار المناسب خاصة على جانب الطاقة.

لقد أضفت أيضًا أربعة فتحات تثبيت والتي ستكون مفيدة لتركيب وحدة التحكم وأيضًا حمل مروحة التجميع جنبًا إلى جنب مع المشتت الحراري فوق MOSFETs.

الخطوة 4: طلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور

على عكس أي جزء مخصص آخر لمشروع DIY الخاص بك ، فإن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور هي بالتأكيد الأسهل للحصول عليها. نعم الآن بمجرد أن أنشأنا ملفات جربر لتخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور النهائي ، فنحن على بعد نقرات قليلة من طلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور المخصص.

كل ما فعلته هو التوجه إلى PCBWAY وبعد المرور بمجموعة من الخيارات هناك قمت بتحميل ملفات gerber الخاصة بي. بمجرد فحص التصميم بحثًا عن أي أخطاء من قبل فريقهم الفني ، يتم إعادة توجيه تصميمك إلى خط التصنيع. ستستغرق العملية بأكملها يومين حتى تكتمل ونأمل أن تحصل على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في غضون أسبوع واحد.

جعلت PCBWAY هذا المشروع ممكنًا من خلال دعمهم ، لذا خذ وقتك وألق نظرة على موقعه على الويب. إنهم يقدمون ثنائي الفينيل متعدد الكلور قياسي ، وثنائي الفينيل متعدد الكلور سريع الدوران ، و SMD وما إلى ذلك ، لذلك للحصول على خصومات تصل إلى 30 ٪ على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، تفضل بزيارة هذا الرابط.

ملفات Gerber والتخطيطي و BOM (فاتورة المواد) لوحدة التحكم في السرعة PCB متوفرة هنا.

الخطوة 5: تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

كما هو متوقع ، وصلت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في غضون أسبوع وكانت النهاية جيدة جدًا. جودة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لا تشوبها شائبة على الإطلاق. حان الوقت الآن لجمع جميع المكونات كما هو مذكور في قائمة المواد (فاتورة المواد) وإفلاتها في مكانها.

للحفاظ على تدفق الأشياء ، نحتاج إلى البدء بأصغر مكون في PCB وهو في حالتنا محول LM5008 باك ، وهو مكون SMP. بمجرد أن قمنا بتقطيعه باستخدام جديلة لحام لأننا لا نملك مسدسًا ساخنًا للتعامل مع مكون SMD ، فقد قمنا بتخريب المحث بجواره وانتقلنا نحو مكونات أكبر.

بمجرد الانتهاء من تجميع الألواح ، حان الوقت لإسقاط المؤقت 555 في مكانه مع الشق في الاتجاه الصحيح.

الخطوة السادسة: تبريد الأشياء

مع هذا القدر الكبير من القوة الذي سنتعامل معه ، من الواضح أنه من المتوقع أن تسخن الأمور. لذلك للتعامل مع ذلك ، سنقوم بثني MOSFETs وتركيب مروحة بجهد 12 فولت مع مغسلة بالوعة الحرارة في المنتصف.

مع القيام بذلك ، فإن وحش وحدة التحكم في السرعة PWM جاهز للتشغيل.

الخطوة 7: اختبار وحدة التحكم

لاختبار وحدة التحكم ، نحن ملتزمون باستخدام حزمة بطارية مخصصة 84 فولت قمنا ببنائها لدراجتنا الكهربائية. يتم توصيل وحدة التحكم مؤقتًا بحزمة البطارية والمحرك المتصل بالدراجة لقيادة العجلة الخلفية.

عندما قمت بتبديل المفتاح ، يتم تشغيل وحدة التحكم بواسطة المروحة التي تهب الهواء فوق MOSFETs. عندما أدرت مقياس الجهد في اتجاه عقارب الساعة ، بدأ المحرك في الدوران وزاد السرعة تدريجياً بما يتناسب مع دوران المقبض.

الخطوة 8: النتائج النهائية

في هذه المرحلة ، يكون جهاز التحكم في السرعة جاهزًا وقد تجاوز توقعاتي بقدر ما يتعلق الأمر بالنهاية. يبدو أن وحدة التحكم تعمل بسهولة على حزمة بطارية 84 فولت وتتحكم في سرعة المحرك بسلاسة.

ولكن لاختبار وحدة التحكم في السرعة هذه عند التحميل ، نحتاج إلى إنهاء مشروع الدراجة الخاص بنا وتركيب كل شيء في مكانه. لذا ، فإن اللاعبين الذين يتمتعون بأداء التحميل ترقبوا فيديو المشروع القادم وهو مشروع تحويل دراجات كهربائية DIY.

اشترك وتنزعج لفيديو المشروع القادم.

يعتبر.

الملك DIY