Trình điều khiển con lắc: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Mạch này là một trình điều khiển con lắc.

Động cơ có thể quay theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ tùy thuộc vào chiều của dòng điện.

Bạn có thể xem mạch hoạt động trong video.

Quân nhu

Các thành phần: cuộn cảm - 2 (bộ kích, cuộn dây lớn hoặc rơ le), điện trở (hiển thị trong mạch), nguồn điện (hai pin 9 V của một pin 12 V), điốt công suất cao - 2, bìa cứng hoặc bảng ma trận, dây dẫn, 1 dây kim loại mm, hàn, dây cách điện, bóng bán dẫn NPN BJT nguồn - 2, tản nhiệt - 2, bóng bán dẫn NPN và PNP đa năng - 5, vỏ bọc (bìa cứng hoặc hộp nhựa).

Dụng cụ: tuốt dây, kéo, kìm, mỏ hàn.

Công cụ tùy chọn: Máy hiện sóng USB, máy đo đa năng.

Bước 1: Thiết kế mạch

Tôi đã vẽ mạch bằng phần mềm mô phỏng PSpice cũ để giảm thời gian vẽ mạch.

Một cuộn cảm phóng điện lý tưởng ban đầu là một mạch hở. Sau vài giây hoặc mili giây, cuộn cảm được sạc đầy. (cuộn cảm lớn hơn mất nhiều thời gian hơn để sạc) cuộn cảm trở thành tương đương với ngắn mạch. Bạn có thể giảm thời gian sạc bằng cách tăng điện trở mà cuộn cảm "nhìn thấy" hoặc tăng dòng sạc:

Vl (t) = L * di (t) / dt

Đầu ra bóng bán dẫn có thể được mô hình hóa như một nguồn hiện tại, cung cấp một dòng điện không đổi để sạc cuộn cảm. Điốt được dùng để phóng điện hai đầu cuộn cảm và hạn chế hiệu điện thế cực đại trên cuộn cảm phóng điện.

Các bóng bán dẫn Q1a và Q2a làm mạch đệm và bóng bán dẫn Q1b là một bộ nghịch lưu. Nhấp vào liên kết sau để xem một mạch tương tự:

hackaday.io/page/6956-silly-robot

Bước 2: Mô phỏng

Tôi đã sử dụng phần mềm PSpice cho phép mô phỏng nhanh.

Bạn có thể thấy điện áp cuộn cảm sạc và xả (được hiển thị trong biểu đồ đầu tiên).

Bạn cũng có thể thấy rằng dòng điện tối đa của động cơ là 20 mA (được hiển thị trong đồ thị thứ hai).

Bước 3: Tạo mạch

Tôi chỉ làm trình điều khiển động cơ. Tôi đã không làm cho bộ đệm và biến tần.

Tôi thực hiện mạch với hai điốt cũ của Liên Xô.

Tôi đã sử dụng hai điện trở công suất cao 10 ohm tạo ra 5 ohm khi kết nối song song.

Các cuộn dây được thực hiện với hai bộ kích từ một thiết bị cũ.

Bước 4: Đặt mạch bên trong hộp

Tôi đã sử dụng một hộp quà cũ làm vật bao bọc.

Bước 5: Kiểm tra

Tôi đã kiểm tra mạch với hai pin 9 V và nguồn điện 15 V.