Mạch điều khiển tốc độ bàn đạp cho xe điện

Trong phần này của bài viết, chúng ta cùng tìm hiểu về một phương pháp cải tiến chuyển đổi cơ cấu nhấn bàn đạp trong xe điện thành một tín hiệu điện thay đổi tương ứng, có thể được sử dụng thêm để xử lý điều khiển tốc độ của xe.

Khái niệm được giải thích sẽ hoạt động giống như một chân ga điện tử, sẽ tăng tốc độ xe một cách tuyến tính khi bàn đạp được nhấn dần và ngược lại, sử dụng công nghệ PWM

Ý tưởng do Mr.Lokesh Maini yêu cầu

Thông số kỹ thuật

Tôi là một chàng trai cơ khí, hiện đang làm việc trên một chiếc xe điện và tôi muốn điều khiển tốc độ của động cơ của tôi bằng cách sử dụng bàn đạp. Tôi không có bộ điều khiển cho động cơ của mình, vui lòng giúp tôi xây dựng bộ điều khiển của riêng mình, tôi sẽ rất giỏi
biết ơn

Thông số kỹ thuật động cơ là 36volt, 43amps và động cơ một chiều chải 1.5hp.

Thiết kế cơ khí

Một phiên bản điện tử của bàn đạp ga chủ yếu sẽ yêu cầu một cơ chế để chuyển đổi lần nhấn cơ học của bàn đạp thành một tín hiệu điện thay đổi tương ứng, để tín hiệu này có thể được xử lý thông qua một giai đoạn xử lý tín hiệu để chuyển đổi mong muốn thành điều khiển tốc độ thực tế của phương tiện.

Nhiều khái niệm có thể được thử như bằng cách sử dụng cảm biến tải piezo, cảm biến tải điện dung, bằng cảm biến cộng hưởng, v.v. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu một phương pháp đơn giản hơn nhiều do tôi nghĩ ra, kết hợp cụm đèn LED / LDR để đạt được hiệu quả tương tự .

Trong cách sắp xếp cơ điện trong hình trên, chúng ta có thể thấy các thành phần tích hợp sau:

Một bánh răng nhỏ gắn với cơ cấu trục vít.

Đầu vít có bề mặt phản xạ màu trắng

Cụm đèn LED / LDR ở phía trước đầu vít.

Cơ chế được đề xuất hoạt động như thế nào.

Bánh răng thể hiện trong hình trên được khóa với một bánh răng khác có tỷ số có thể cao hơn 10 lần so với bánh răng này.

Bánh răng lớn hơn cần được cấu hình với cơ cấu bàn đạp để nó bắt đầu chuyển động quay theo lực nhấn của bàn đạp.

Phản ứng quay từ các bánh răng lần lượt sẽ tạo ra chuyển động tịnh tiến của đầu vít ngang qua khoang chứa cụm đèn LED / LDR.

Quá trình này sẽ khiến LDR nhận được một lượng ánh sáng phản xạ khác nhau tương ứng từ đèn LED.

Dữ liệu thay đổi này (dưới dạng một lực cản khác nhau) tương ứng với độ trầm cảm của bàn đạp sau đó có thể được cung cấp cho mạch xử lý tín hiệu để thực thi kiểm soát tốc độ dự kiến ​​của một chiếc xe cụ thể.

bên trong bài tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu giai đoạn xử lý tín hiệu bằng kỹ thuật PWM.

bên trong phần trên chúng ta đã tìm hiểu về một cụm chuyển đổi cơ điện đơn giản để biến đổi hành động của bàn đạp thành tín hiệu điện thay đổi tương ứng.

Chuyển đổi hành động bàn đạp sang PWM

Bây giờ chúng ta hãy nghiên cứu việc triển khai mạch cho phép chúng ta chuyển đổi tín hiệu điện của bàn đạp thành tín hiệu PWM thay đổi tương ứng để điều khiển tốc độ động cơ dự kiến ​​của xe.

Tham khảo sơ đồ mạch trên, chúng ta có thể đánh giá hoạt động của mạch với sự trợ giúp của các điểm sau:

IC1 được cấu hình như một bộ tạo xung 80Hz có thời gian BẬT tối đa và thời gian TẮT tối thiểu là chu kỳ làm việc của nó

IC2 được thiết kế như một bộ so sánh đầu tiên chuyển đổi xung 80Hz ở trên được áp dụng tại pin2 của nó với các sóng tam giác được tạo ra tại pin6 của nó và so sánh các sóng tam giác với điện áp điều chế có sẵn tại pin5 của nó.

Điện áp điều chế pin5 được lấy từ bộ phát BJT BC547 được cấu hình như một bộ thu chung với đế của nó được kết nối với các đầu vào LDR đạt được từ các hoạt động của bàn đạp.

Các điện trở khác nhau để đáp ứng với việc nhấn bàn đạp được so sánh với cài đặt đặt trước 100K và cường độ điện áp tương ứng được phát triển ở chân của bóng bán dẫn, chuyển đổi đầu vào dòng điện thấp thành tín hiệu dòng điện cao tương đương qua chân 5 của IC2.

Mức tiềm năng tức thời này được IC2 chấp nhận và xử lý tạo ra cường độ tương ứng của tín hiệu PWM cho mosfet và động cơ được kết nối.

Do đó, tốc độ động cơ được kiểm soát và thay đổi theo PWM dao động để đáp ứng với các lực nhấn bàn đạp của xe.

Các quy trình trên chuyển đổi hiệu quả các hoạt động của bàn đạp thành các hoạt động được kiểm soát của động cơ xe và tốc độ của nó.

Cách thiết lập mạch.

Nó rất dễ.

1. Nhấn bàn đạp đến điểm tối đa để đầu vít đạt đến vị trí gần nhất có thể ở phía trước cụm đèn LED / LDR.
2. Tiếp theo điều chỉnh giá trị đặt trước 100k cho đến khi chân 3 của IC2 bắt đầu tạo PWM với độ rộng tối đa, điều này có thể được xác nhận bằng cách đo điện áp tại chân 3 càng gần với điện áp cung cấp của mạch càng tốt, đó là 5V.
3. Khi điều này được thực hiện, quy trình thiết lập có thể được coi là hoàn tất.
4. Kết quả hiện có thể được xác minh bằng cách nhấn bàn đạp ở các mức khác nhau và kiểm tra tốc độ động cơ khác nhau theo cách giống nhau.