Плавный пуск детского электромобиля своими руками

должна подойти

будет обороты стабилизировать, в относительно широком диапазоне нагрузок на вал

я полагаю автора темы интересовала не столько скорость изменения, сколько автоматизация плавного старта. тут думаю много вариантов есть, от механического заведения педали на переменное сопротивление, до какой то электронной обёртки

вапще говоря тема прошлогодняя, жаль автор не отписался о результатах

Восхитительная интуиция. Но «недоинтуированная». Для холостого хода двигателя в тепличных условиях — можно и резистором. Однако, рассмотрим вариант ограничения напряжения на двигателе резистором при изменяющейся нагрузке (точнее, стОило бы написать: ограничение тока, потребляемого двигателем, но пока оставим вопрос в авторской формулировке).

Итак, нужное число оборотов на некоем виртуальном двигателе на ХХ нам удалось получить, например, при напряжении на двигателе 4,5 В, которое мы «сбросили» последовательно включенным резистором из напряжения питания. ну, например, 9 В. При этом сопротивление резистора составило. Ну, пусть 100 Ом. Что мы из этого поимели? Поимели мы эмпирически рассчитанное сопротивление двигателя при 4.5 В на ХХ 100 Ом (ну, резонно же — напряжение попилили пополам с помощью резистора 100 Ом, а значит — и сопротивление двигателя такое же).

А теперь начинаем грузить вал двигателя. И что мы при этом имеем? Мало того, что мы и так притормаживаем движок («отбираем» часть мощности на валу), так ещё и растёт потребляемый им ток. А ток, не забываем, ограничен последовательным резистором, т.е БОЛЬШЕ он стать не может (ну, может — но не пропорционально «сопротивлению» двигателя, а пропорционально сумме сопротивлений двигателя и присобаченного к нему резюка. В результате, «сопротивление» двигателя падает, падает напряжение на нём, мощность на валу равна U*I*η, причем — η почти константа, U уменьшилось в n раз, I увеличилось в пропорции ΔU / ΔI = (R1 + Rд) / Rд, т.е, для приведённого эмпирического случая, ΔU / ΔI = 2, а стало быть, ток изменился в два раза меньше, чем требовалось для поддержания даже прежней мощности на валу. А мы таки его ещё и грузим, отчего обороты уменьшаются ещё больше и ещё больше растёт потребляемый им ток. А ток ограни. М-дя. Рекурсия. Ну, это я и имел в виду.

Короче, даже при малейшем увеличении нагрузки на валу, мы имеем лавинообразное торможение двигателя.

Вот так. Кстати, в школе по математике у меня трояк был. Интуиция — дело, конечно, хорошее, но её периодически логикой подкармливать надо, чтобы развивалась. И подкормку желательно чередовать: сегодня — логика, завтра — практика.

А насчет регулирования оборотов — как видим, регулирование оборотов двигателя простым ограничением тока вызывает обратно-сверхпропорциональную реакцию его скорости вращения на значение нагрузки на валу.
Из этого: резистор должен каким-то образом АВТОМАТИЧЕСКИ уменьшать своё сопротивление при изменении тока двигателя (нагрузки на валу).

Даже простое регулирование скорости вращения простым регулируемым стабилизатором НАПРЯЖЕНИЯ (по сути — переменный резистор, изменяющий своё сопротивление в зависимости от уменьшения напряжения в точке подключения двигателя с целью сохранения значения этого напряжения) даст намного более лучший эффект — скорость вращения будет снижаться хотя бы примерно прямо пропорционально нагрузке (а не квадратично, как в пошлом примере).

А (почти) идеальный вариант — применение для стабилизации оборотов сверхпропорциональных регуляторов (например, с увеличением напряжения на двигателе в прямой зависимости от потребляемого двигателем тока) — в таком случае увеличение нагрузки на валу («отбираемой» у двигателя мощности) приведёт к увеличению потребляемого им тока. Что, в свою очередь, вызовет увеличение напряжения на двигателе, и двигатель вновь восстановит свою скорость вращения. Собственно, ПРИМЕРНО по этому принципу и работают ок. 70% всех стабилизаторов скорости миниатюрных двигателей, включая РЧО, например, движков бытовых магнитофонов.

Источник

ДЕТСКИЙ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ

В последнее время в продаже появилась очень интересная игрушка — детский электромобиль. Раньше о таком можно было мечтать, но вот теперь такие девайсы стали вполне доступны, и как следствие — популярны. Вот и я упил внуку такой электромобиль, в процессе эксплуатации которого сразу возникло желание его модернизировать. Ниже приводится его краткое описание:

Ходовая часть имеет два двигателя на напряжение 12В, соответственно такое и и бортовое питание — электромобиль работает от двух аккумуляторов по 6В 8ампер. Имеется пульт дистанционного управления, многофункциональный руль с музыкальными сигналами и возможностью подключения МР3 плеера, открывающиеся двери, ручное переключение направления движения взад-вперед, звуковой сигнал, зеркала заднего вида, передние фары.

Характеристики детского электромобиля:
· Подходит для детей до 7 лет
· Ремни безопасности
· Пульт радиоуправления
· Приводится в движение с помощью педали газа: давление – ход, отпускание — остановка
· Привод задний
· Аккумулятор 2х6V
· Две скорости движения
· Максимальный вес пассажира 45 кг.

Сам электромобиль довольно неплохой, но выскажу свои наблюдения и некоторые минусы конструкции:

1. При подключении МП3 звук очень некачественный.
2. Фары включаются автоматически при движении только вперед.
3. При начале движения машина резко дергается с отрывом передних колес от земли. Это происходит в следствии того, что аккумуляторы расположены под сиденьем и их вес выходит за пределы задней оси.

После разборки и осмотра было принято решение произвести ряд доработок.

1. Перенести аккумуляторы на свое место под капот — как у всех нормальных машин.
2. Добавить еще один аккумулятор на 6 в для дополнительной подсветки.
3. Сделать ближний и дальний свет фар на светодиодах.
4. Поставить подсветку в задние подфарники.
5. Поставить подсветку в верхние подфарники.
6. Сделать нормальный усилитель с колонками для подключения МП3 плеера.
7. Сделать устройство плавного пуска двигателей электромобиля.

После того, как план составлен, приступаем к модернизации.

Снимаем передние фары и видим в них обычную лампочку накаливания! Причём стоит одна лампочка, хотя там место конструктивно предназначено для двух. Да и лампочка очень слабая.

У меня были готовы уже рассеиватели на ближний свет с углом рассеивания 65 градусов на дальний 45 и светодиоды на радиаторах.

Итак, сделал по два отверстия в фарах по 22 мм там место было как раз для них. Установил светодиоды с рассеивателями, подключил попарно, собрал все назад и откорректировал дальний и ближний свет. Закрепил все силиконовым пистолетом.

Аналогичным образом сделал и задние подфарники — там вообще не было подсветки, хотя тоже есть место под два светодиода. Поставил по два 10 мм светодиода.

Все это дело объединил под одним трехдиапазонным выключателем (вывел его на торпедку) и отдельным аккумулятором.

Переставил аккумуляторы под капот, вперед, и добавил для подсветки еще один аккумулятор. Теперь свет можно включать в любое время — задние подфарники включаются и при дальнем и при ближнем свете.

На этом закончим с основными светодиодами, доделаем габаритные подфарники.

Сначала для красоты решил вставить туда тоже светодиоды, но так как она снимается и дома не используется (чтобы легче проезжать под столами) то она будет автономна. Для этого я ее разобрал, там на отражатель была приклеена тонкая фольга. Решил сделать более качественный отражатель, из тонкой жести (консервной банки). Тоже поставил по два 5мм светодиода, вставил туда источник питания и вывел выключатель. На второй подфарник сделал отвод питания.

Ещё сделал в электромобиль мигалку, но после первой же вечерней прогулки решили от нее избавится, так как она раздражает.

Теперь сделаем небольшой аудиоусилитель с колонками, для подключения МП3 плеера. А основой для нашей новой автомузыки будет вот такой девайс

Брал его когда-то для ноутбука — там был звук тихий, лэптопа уже нет давно, а вот это дело осталось. Это как раз колонки и усилитель — все в одном флаконе. И кстати звук довольно приличный, как для такой маленькой акустики. Питание у него 4 пальчиковых батарейки, итого как раз 6 вольт, которые есть специально для подсветки.

А вот теперь самое главное, ради чего все это затевалось — плавный пуск двигателей. Много лазил по форумам и оказалось что практически все схемы работают на шим-регуляторе. То тесть от переменного сопротивления, переделывается педаль газа. Однако данный детский автомобиль имеет дистанционный пульт управления и вся электронная схема сидит на нем. Педаль газа просто микрик — жмем, едет, отпускаем — стоит. Кроме того внуку еще только годик, поэтому управлять электромобилем ближайшие полгода будем мы. При изучении схемы автомобиля было выяснено, что на первой скорости (скорости переключаются в ручную на торпедки авто) двигатели включаются последовательно друг другу и на каждый идет по 6 вольт. Скорость движения около 4 км/час. На второй скорости двигатели переключаются параллельно, и на каждый идет по 12 вольт, скорость движения при этом около 8 км/час. В общую схему заходит 12 вольт, а там уже через реле она дает выход на двигатели, включается первое реле идет (+12) машина едет вперед, включается второе реле идет (-12) соответственно машина едет назад. Так же стоят еще два реле на включения поворота руля влево и в право.

Поэтому решил отделить питание двигателей на движения вперед и назад, и запустить через шим. Кроме этого схема плавного пуска должна быть постоянно выключена и включатся только когда включается реле вперед или назад. Для этого было задействовано еще одно реле для шим регулятора, она включается и от первого реле и от второго реле которое дают импульс движения вперед и назад, чтобы не было двойных срабатываний, питание на реле идет через отдельные диоды. В процессе экспериментов собрал и опробовал несколько разных схем, и остановился на вот этой (спасибо Максиму lackys)

Очень плавная — до полной мощности она набирает за 5 секунд, мне этого даже много, поэтому уменьшил ёмкость С1 до 47 мкф и соответственно уменьшилось время полного старта до 2 секунд. Также заменил управляющий транзистор на IRF1405. Он по даташиту 169А, что вполне хватит.

Естественно поставил транзистор на радиатор. Шим-регулятор плавного старта в сборе:

1. белые провода питание для шим через реле, под кембриками диоды.
2. черный (-)
3. красный (+)
4. оранжевый ( выход плавного пуска)
5. Попался разъем от компа но 4 пиновый не стал мудрить добавил дополнительный пин отдельно и все.

Вид с задний стороны платы с изображением группы контактов реле, и питания реле.

Место разреза дорожки в плате чтобы отделить питание для двигателей и запустить его через шим. Разрезается одна дорожка минусовая и подается туда выход с шима. Дополнительной перемычкой минусовое питание подается на плату чтобы вся остальная часть платы была запитана. На фото точки пайки шима к плате.

Вот и все, в результате тестирования и полевых испытаний все остались довольны.

Источник

Вам также может понравиться

Программатор pickit2 lite своими руками

Проекты : Программаторы и отладочные платы PICkit-2

06

Программатор pic контроллеров своими рук

ПРОГРАММАТОР ДЛЯ PIC Данное устройство —

011

Программатор pic avr usb своими руками

USB программатор PIC своими руками Собираем программатор

08

Программатор omega собрать своими руками

CnCLab Программатор микроконтроллеров MTRK Omega Mtrk —

06