بطاقة متحكمة بالمحركات العادية والخطوية

بطاقة متحكمة بالمحركات العادية والخطوية

نقدم لك في هذا المقال طريقة صنع بطاقة إلكترونية ذات استخدام مزدوج: التحكم في سرعة محركين للتيار الكهربائي المستمر والتحكم في المحرك الخطوي ثنائي القطب.

تقديم

نقدم لك في هذا المقال طريقة صنع بطاقة إلكترونية ذات استخدام مزدوج:

1- التحكم في سرعة محركين للتيار الكهربائي المستمر استنادا إلى مبدأ تعديل نبض العرض PWM

2- التحكم في المحرك الخطوي ثنائي القطب.

التحكم في الـمحركات العادية (لـلتيار المستمر)

المبدأ العام لعكس القطبية

في الرسم التخطيطي (A) سيكون المحرك متوقفا.

في الرسم التخطيطي (B) سيدور المحرك في الاتجاه المعاكس للمحرك في الرسم التخطيطي (C)

وأخيرا في الرسم التخطيطي (D) سيكون المحرك متوقفا.

يسمى هذا المبدأ بالجسر H

حيث أن Sw2 وSw1 عبارة عن ترانزستورات

تغيير الاتجاه في الجسر H

الجسر H عبارة عن دارة مخصصة لإرشاد اتجاه دوران المحرك الذي يعمل بأربع ترانزستورات، وله دورين

رئيسيين، وهما:

توفير الطاقة اللازمة لتشغيل المحرك.

إمكانية عكس اتجاه التيار (وبالتالي عكس اتجاه دوران المحرك).

الترانزستورات الأربع المرموز لها في الشكل بـ T1، T2، T3، T4 والمرتبطة بالجسر، تستخدم للتحكم في اتجاه دوران المحرك:

  • عند إغلاق T4 و T1 المحرك يدور في الاتجاه 1

  • عند إغلاق T3 و T2 المحرك يدور في الاتجاه 2

التحكم في تغير سرعة المحرك

لتغيير سرعة المحرك يمكننا أن نغير إمدادات التيار الكهربائي من المولد، ولكن في هذه الحالة فإن جزء كبيرا من الطاقة سيتم استهلاكه من قبل المحول الكهربائي، لذلك من الأفضل تغذية المحرك بطريقة متقطعة، وبالتالي التحكم في متوسط الجهد في المولد. وهذا ما يسمى تعديل النبض العرضي PWM.

التعديل بواسطة ميكروكنترولور

يستخدم مخرج PWM للميكروكنترولور من أجل التحكم في الترانزستور حسب الحالات التالية:

  • عندما يأخذ المخرج PWM قيمة قصوية (255) تكون سرعة المحرك قصوى.

  • عندما يأخذ المخرج PWM قيمة دنوية (64) تكون سرعة المحرك ربع سرعته القصوى.

  • عندما يكون المخرج PWM متوقفا: يتوقف المحرك أيضا.

يلعب المخرج PWM عدة أدوار أخرى كالتحكم في التيار الكهربائي لحماية المركبات من خطر ارتفاع درجة الحرارة.

المبدأ العام للبطاقة

الأجزاء الرئيسية

القيمة أو الصيغة

الكمية

الرمز في الدارة الكهربائية

العربية
إنجليزية
فرنسية

220 Ohm

7

R1، R2، R3، R5، R6، R7، R8

مقاومة
Resistor
Résistance

10 KOhm

2

R4، R9

15 pF

2

C1، C2

مكثف
Capacitor
Condensateur

TIP122

4

Q1، Q3، Q5، Q7

ترانزستور

Transistors

TIP127

4

Q2، Q4، Q6، Q8

1N4007

8

D1، D2، D3، D4، D5، D6، D7، D8

صمام ثنائي

Diode

LED-RED

1

D9

PIC16F876A

1

PIC

متحكم Microcontroller
Microcontroleur

8

CAP1، CAP2، GND1-GND3، RX، TX، VCC1

مرابط

Connectors

Connecteurs

4

M11، M12، M21، M22

1

X1

متذبذب كريستالي
Crystal
Quartz

OPTOCOUPLER-NPN

8

U1، U2، U3، U4، U5، U6، U7، U8

دارة مدمجة
Integrated Circuits
Circuits Integres

7805

1

U9

ملفات للتحميل

البطاقة الإلكترونية (ISIS-ARES)
ورقة بيانات الترانزستور TIP122 وTIP127
محاكاة التركيب واختبار المحركDC بواسطة البرنامج: MikroPascal 
محاكاة التركيب واختبار المحرك الخطوي بواسطة البرنامج: MikroPascal

الدارة الكهربائية

تتكون الدارة من أربع أجزاء مختلفة وهي:

جزء للتغذية الكهربائية.
جزء خاص لتوليد الطاقة (المحرك).
جزء خاص بالتحكم ومعالجة البيانات.
جزء لتضخيم وتحويل وعزل إشارات التحكم.


التغذية الكهربائية

يحتوي هذا القسم على 6 مداخل للطاقة:

  • مدخلين لتغذية المحركات وهما 12V2 وGND2

  • مدخلين لتغذية الميكروكنترولور بـ 5V أي VCC1 و GND3

  • مدخلين آخرين لتغذية الميكروكنترولور بـ12 فولت في حالة لم يمكن تغذيته مباشرة بجهد كهربائي قدره 5 فولت أي 12V1 و GND1 وذلك من خلال منظم للجهد الكهربائي 7805، حيث يمكننا هذا الأخير من الحصول على تيار كهربائي محدد ومستمر في الدارات الكهربائية بشرط أن يتعدى الجهد الكهربائي في الدارة 5 فولت.

قسم توليد الطاقة (المحرك)

للتحكم في اتجاه وسرعة المحرك في التيار المستمر نستخدم جسر الترانزستورات.

قسم التضخيم وتحويل وعزل إشارات التحكم

هذا هو الجزء الذي يسمح لنا بالانتقال من مستوى كهربائي إلى آخر. وهو يتألف من صمام ثنائي ضوئي، ومن ترانزستور ضوئي. وهو يمكننا من تحويل "الطاقة الكهربائية إلى طاقة كهربائية". يمكن للجهد الكهربائي المعزول بين قطبي الدارة أن يصل إلى عدة آلاف من الفولتات.

التحكم ومعالجة البيانات

تعتمد وحدة التحكم على الميكروكنترولور PIC16F876 الذي يقوم بمعالجة البيانات والتحكم بالدارة.

تركيب البطاقة

تركيب البطاقة أمر سهل جدا فقط اعتمد على الرسم أسفله والتركيب أعلاه. لكن قم بتحميل كل شيء من ملفات التحميل أعلاه.

التحكم في المحرك الخطوي ثنائي القطب

تمكن المحركات الخطوية من تحويل الإشارات الكهربائية الرقمية إلى قياس زاوي معين.

كما يوحي اسمها، تستند هذه المحركات على النبضات الكهربائية التي تستقبلها خلال دورانها.

تغذية لفات محرك ثنائي القطب

اتجاه دوران المحركات الخطوية ثنائية القطب يعتمد على اتجاه التيار الكهربائي وترتيب اللفات.

يمكن تشبيه التحكم بالمحركات الخطوية بالتحكم بمحركين للتيار المستمر ذوي اتجاهين معاكسين.

طريقة التحكم في المتحركات الخطوية

نمط الخطوة الكاملة: هنا نقوم بتغذية دورة واحدة في كل مرة.

نمط نصف الخطوة: هنا نقوم بتغذية دورتين في كل مرة.

تأليف

تأليف: www.technologuepro.com

ترجمة بتصرف: سليك يامن (مكناس – المغرب)

البريد الإليكتروني للمترجم: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

المراجع

http://www.technologuepro.com/montages-electroniques/variateur-vitesse-moteur-16.html

Le moteur à courant continu à aimants permanents 

التعليقات   

 
nihad
+2 # nihad 2015-06-08 20:19
بطاقة متحكمة بالمحركات العادية والخطوية-تحية طيبة لكم جميعا اود ان اشكر كل من ساهم في نشر هذا الموضوع
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top