Circuito otimizador automático de torque em motores elétricos

Neste artigo discutimos um projeto de circuito que ajudará a otimizar o torque de um motor de indução utilizado em veículos elétricos, analisando seu consumo de corrente.

Usando um inversor IC 555 para controle Toque

O design é projetado especificamente para Veículos elétricos que são projetados para trabalhar com motores de indução e, portanto, aqui um inversor é incluído para operar o motor de indução a partir de uma bateria.

O circuito otimizador de torque automático proposto para motor de indução pode ser testemunhado no diagrama a seguir. Uma vez que foi projetado para um veículo elétrico, um circuito inversor é incluído e construído usando um IC 555.

O IC 555, juntamente com os mosfets e transformadores associados, forma um circuito inversor decente para acionar o motor de indução monofásico especificado a partir de uma bateria de 12V ou 24V. Para uma bateria de 24 V, a seção IC precisará ser escalonada
até 12 V através de um estágio regulador de tensão adequado.

Voltando ao projeto real, aqui precisamos ter certeza de que o motor de indução conectado ao transformador inicia com uma velocidade mais baixa e começa a ganhar impulso, velocidade e torque conforme é carregado.

Usando a técnica PWM

Basicamente, para implementar isso, um PWM torna-se a melhor técnica e também neste projeto aproveitamos a Otimização PWM integrada do IC 555 recurso. Como todos sabemos que o pino # 5 do IC 555 forma a tensão de controle
entrada do IC, que responde a uma tensão variável para ajustar o nível de largura de pulso em seu pino # 3, o que significa que para níveis de potencial mais elevados no pino # 5, a largura de pulso no pino # 3 fica mais ampla e para potenciais mais baixos no pino # 5 , a largura de pulso no pino 3 fica mais estreita.

A fim de traduzir a especificação de carga em uma tensão variável no pino # 5, precisamos de um estágio de circuito capaz de converter a carga crescente no motor de indução em um potencial de aumento proporcional
diferença no pino # 5 do IC 555

Função do sensor de limite de corrente

Isso é feito introduzindo um resistor de detecção de corrente Rx , que transforma a corrente ascendente puxada pela carga em uma diferença potencial ascendente proporcional sobre si mesma.

Essa diferença de potencial é detectada pelo BC547 e transfere os dados para o LED conectado, que na verdade é o LED dentro de um LED / LDR opto acoplador feito em casa manualmente.
Conforme o brilho do LED aumenta em resposta a um consumo crescente de corrente por uma carga conectada, a resistência do LDR diminui proporcionalmente.

O LDR pode ser visto formando uma parte da rede divisora ​​de potencial através de uma entrada não inversora do Opamp, portanto, quando a resistência do LDR cai, o potencial no pino # 3 do opamp aumenta, o que por sua vez causa um aumento correspondente da tensão na saída do opamp.

Isso acontece porque o opamp é configurado como um circuito seguidor de tensão, o que significa que os dados de tensão em seu pino # 3 serão replicados exatamente em seu pino de saída # 6 e de forma amplificada.

Esta tensão correspondentemente crescente no pino # 6 do opamp em resposta à carga crescente no motor de indução alimenta um potencial crescente no pino # 5 do IC555. Isso, por sua vez, faz com que o PWM inicial mais estreito no pino # 3 do IC 555 se torne mais largo.

Quando isso acontece, os mosfets do inversor começam a conduzir mais corrente para o transformador, permitindo uma potência proporcionalmente maior para o motor de indução, e o processo permite que a carga opere com mais potência e com ótima
atuação.

Por outro lado, assim que a carga é reduzida, a corrente através de Rx também é reduzida, o que diminui o brilho do LED, e o potencial de saída dos opamps cai correspondentemente, o que finalmente faz com que o IC 555 reduza seu PWM para os mosfets e reduza a entrada de energia para o transformador.

Usando o otimizador de torque para motores de esteira

O circuito otimizador de torque explicado acima para motores de indução é destinado a veículos elétricos, no entanto, se você estiver interessado em operar um motor CC comum de alta potência, como um motor do moinho , nesse caso, a seção do transformador poderia ser simplesmente eliminada e o motor poderia ser conectado diretamente conforme indicado no diagrama a seguir:

Tenho certeza de que você teria muitas perguntas preocupadas, então sinta-se à vontade para colocá-las por meio de seus valiosos comentários. Todas as suas dúvidas relacionadas serão respondidas o mais rápido possível