TRIAC通用電動(dòng)機(jī)速度控制電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2025-03-26 16:11:00 | 440 次閱讀
所選的TRIAC是BTA216,該BTA216的額定值為600 V峰值電壓,最大連續(xù)電流為16 A,峰值電流功能為140 A,可舒適地處理電動(dòng)機(jī)的電感載荷開關(guān)。連續(xù)電流的16 a將允許設(shè)備為可以連接到標(biāo)準(zhǔn)120 V的任何負(fù)載供電15 A電路。臨界上升速率至少指定為30 v/μs,因此不需要冷靜電路。 BTA216的觸發(fā)電壓指定為1.5V。 一些小信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備,主要由比較器和模擬計(jì)時(shí)器組成,它控制著正弦波形中的開關(guān)點(diǎn),用于門控TRIAC,這確定了AC波的“切碎”,從而改變了向電動(dòng)機(jī)的有效電壓和控制速度的有效電壓。單個(gè)電位計(jì)允許速度控制。該參考設(shè)計(jì)的電路示意圖如圖1所示。

觸發(fā)TRIAC
LM311比較器敲擊了60 Hz AC系的低壓全波整流版本,并將其與小恒定直流電壓進(jìn)行比較。全波矯正但未過濾的直流信號(hào)看起來像是同一極性的一半正弦脈沖。因?yàn)閰⒖茧妷汉苄。员容^器以非常低的電壓值觸發(fā)60 Hz線的每半周期一次,導(dǎo)致比較器的輸出是一個(gè)狹窄的活躍低脈沖,其下降邊緣觸發(fā)了LM555 Analog計(jì)時(shí)器的下降邊緣,從而在電阻器capopitoriator poters croundior croundior croundior croundior croundior coteNTORS poters croundior ins of Potentions of Potentionter ins of Potention的脈沖設(shè)置的脈沖設(shè)置為0。時(shí)間常數(shù)的范圍從60 Hz循環(huán)的一小部分到半循環(huán)脈沖的50%以上。
LM555輸出觸發(fā)了TRIAC。 LM555可以輕松地沉入高達(dá)40 mA的BTA216所需的閂鎖門電流,因此它直接驅(qū)動(dòng)TRIAC。一旦觸發(fā)了TRIAC,就要求其末端電壓在關(guān)閉之前降至零,因此,一旦觸發(fā),TRIAC就會(huì)進(jìn)行直到60 Hz AC電源線電壓再次交叉零。電位計(jì)變化了時(shí)間常數(shù)。電路的調(diào)整范圍使電動(dòng)機(jī)的輸出范圍從幾乎整個(gè)120 V波形到距離卸載電動(dòng)機(jī)的失速速度遠(yuǎn)低于失速速度的電壓。圖2-4顯示了在比較器的示波器上捕獲的波形,并顯示了一些電位器設(shè)置的LM555。圖5-7顯示了一些電位計(jì)設(shè)置的切碎的交流輸出。
圖2。 低壓電位計(jì)設(shè)置的LM311輸出脈沖(頂部)和LM555計(jì)時(shí)器輸出(底部)。 LM311輸出跌落邊緣觸發(fā)LM555進(jìn)入運(yùn)行。使用Blaine Geddes提供。

圖3。 中級(jí)電位器設(shè)置的LM311輸出脈沖(頂部)和LM555計(jì)時(shí)器輸出(底部)。 TRIAC在LM555輸出的低狀態(tài)下打開。使用Blaine Geddes提供。

圖4。LM311 輸出脈沖(頂部)和LM555計(jì)時(shí)器輸出(底部),用于接近全電壓輸出。 TRIAC在LM555輸出的低狀態(tài)下打開。使用Blaine Geddes提供。

圖5。 向電動(dòng)機(jī)輸出全速設(shè)置。當(dāng)TRIAC關(guān)閉時(shí),噪聲刀片是狹窄的開關(guān)脈沖,但幾乎立即被重新訓(xùn)練。使用Blaine Geddes提供。

圖6。 中間速度設(shè)置的交流輸出。 60 Hz正弦波中的很大一部分被“切碎”,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)電壓下降。使用Blaine Geddes提供。

圖7。 相對較低的速度設(shè)置,其中大部分正弦曲線被關(guān)閉。使用Blaine Geddes提供。
使用的TRIAC是一個(gè)三X骨骼三立立on,可以由(a)陽性為MT2陽性的柵極信號(hào)觸發(fā),(b)與MT1相對于MT1,MT2陽性為MT2陽性,或(C)為MT2陰性。由于TRIAC無法在象限中觸發(fā)的局限性(GATE陽性,MT2負(fù)),因此LM555的輸出參考了小信號(hào)DC陽性(VCC),而不是地面,并且VCC與TRIAC的MT1相關(guān),這也是AC線信號(hào)。這似乎有點(diǎn)違反直覺,通常將電路信號(hào)設(shè)想為參考地面,但是如果MT1連接到地面而不是VCC,則TRIAC的三X縮分操作意味著它只能每周周期一次切換一次,而不是每半個(gè)周期一次。該電路與連接到MT1的AC線的中性接線,以避免將熱量120 VAC繞在卡周圍。 VCC約為12伏。顯示了其基本彎曲金屬盒中包裝的原型電機(jī)控制器。將速度控制的電動(dòng)機(jī)插入標(biāo)準(zhǔn)的120 VAC插座中。該原型的預(yù)期應(yīng)用是金屬車床的速度控制,但是通用插座允許連接任何120 V通用電動(dòng)機(jī),例如通用手持電動(dòng)工具的電動(dòng)機(jī)。
組裝原型速度控制單元。可變電壓輸出可在標(biāo)準(zhǔn)120 VAC插座上使用。使用Blaine Geddes提供。 設(shè)計(jì)該電路的電動(dòng)機(jī)是連接的通用電動(dòng)機(jī)。串聯(lián)連接的電動(dòng)機(jī)的速度大約是電壓范圍內(nèi)電壓的線性函數(shù),但是速度往往會(huì)在一定閾值下突然下降。為了應(yīng)用車床功率飼料,圖8顯示了測得的進(jìn)料速率,該進(jìn)料速率與電動(dòng)機(jī)RPM成正比,而速度控制電路的RMS電壓與RMS電壓成正比。在約86 V時(shí),該特定電動(dòng)機(jī)無法產(chǎn)生足夠的扭矩來克服驅(qū)動(dòng)器的基本摩擦和停滯。從約90 V到120 V,電動(dòng)機(jī)速度大約是應(yīng)用電壓的線性函數(shù)。對于此應(yīng)用,有用的電動(dòng)機(jī)速度范圍超過10倍,允許無限可變的進(jìn)料速率小于0.25英寸/分鐘至2.5英寸/分鐘。

圖8。 測量的電壓與進(jìn)料速率。使用Blaine Geddes提供。
此處介紹的類型的TRIAC電路是眾所周知的,通常用于通用運(yùn)動(dòng)速度控制。版權(quán)與免責(zé)聲明
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