Тестер коллекторных моторов постоянного тока

ГлавнаяЭлектроприводТестер коллекторных моторов постоянного тока

Устройство предназначено для тестирования щеточных моторов постоянного тока напряжением до 60В мощностью до 500Вт. Тестер позволяет

Определять потребляемую мощность мотора

Измерять напряжение и потребляемый ток

Устанавливать и измерять скорость вращения вала об/мин

Определять время разгона и время торможения с точностью до 0.1сек

Измерять угловую скорость в рад/сек и момент силы Н/м

Измерять температуру мотора

Схема приведена ниже

Устройство выполнено на Ардуино Нано. Скорость тестируемого мотора регулируется переменным резистором RV1 методом ШИМ. С выхода ШИМ D9 Ардуино сигнал поступает на затвор logic level MOSFET транзистора Q1, который управляет скоростью вращения вала тестируемого мотора. Для индикации измеренных значений применен 4-строчный 20-ти символьный I2C LCD дисплей. Потребляемый ток измеряется путем падения напряжения на резисторе R4 токовым сенсором U1. Напряжение питания мотора измеряется с помощью делителя R2,R3 и поступает на аналоговый вход А1 Ардуино. Реле RL1 переключает мотор в реверс. Температура мотора измеряется температурным сенсором U3.

Для измерения скорости вращения вала применен инфракрасный сенсор препятствия IR1. Принцип работы такого датчика заключается в регистрации инфракрасного излучения, отражённого от объекта. Источником излучения является инфракрасный светодиод, приёмником служит фоточувствительный элемент – фототранзистор. Чем ближе к датчику объект, тем выше интенсивность отражённого инфракрасного излучения. Когда интенсивность достигает порогового значения, датчик срабатывает: загорается индикатор препятствий и состояние вывода Out изменяется с высокого уровня на низкий. Порог срабатывания датчика (другими словами его чувствительность) регулируется потенциометром. Ниже приведено размещение датчика около мотора

Когда планка с белым матовым покрытием прикрепленная к валу двигателя в процессе вращения вала оказывается вблизи излучателя, отражённое инфракрасное излучение поступает на фотоприемник, напряжение на сигнальном выходе платы сенсора изменяется с высокого уровня на низкий. Это напряжение поступает на цифровой вход D3 Ардуино.

AC DC конвертор А1 обеспечивает выходное напряжение +12Vdc для питания Ардуино. К коннектору J4 подключается источник напряжением от +5 до +60В и током до 10А для питания мотора. Для этого подойдет лабораторный блок питания. Диод D1 защищает транзистор Q1 от всплесков напряжения, вызванных накоплением энергии индуктивностью обмотки мотора.

Для измерения времени разгона и торможения мотора установленную переменным резистором RV1 скорость вращения вала нажатием кнопки SW1 записывают в EEPROM U2. Кнопкой SW2 включается реверс, кнопка SW3 переключает дисплей, кнопка SW4 запускается и останавливается мотор. Подробнее на видео.

Перечень элементов, проект в FLPROG со скетчем для Ардуино, чертеж печатной платы в EagleCAD с герберфайлами для заказа, проект в Протеус с симуляцией в архиве