دائرة التحكم في سرعة المحركات الكهربائية عن طريق إشارة pwm - electric motors control by pwm
في هذا الدرس سوف نتعرف على طريقة التحكم في سرعة محرك dc motor بإستعمال mosfet و الأردوينو arduino. سبق و أن صممنا صممنا دائرة التحكم في إتجاه دوران المحرك - dc motor control، في مقالة منفصلة. لكن في تلك الدائرة يمكنك التحكم في الإتجاه فقط، لكن في هذا الدرس سوف نتحكم في السرعة عن طريق إشارة pwm .
و لكي نتحكم في سرعة المحرك dc motor سنستعمل إشارة pwm و هي أشهر طريقة، و الجيد في هذه الإشارة أنه هناك عدة متكاملات و أيسيات ic يمكنها توليدها بدون برمجة و أشهرها NE555 التي سبق و أن قمنا بشرحها و تقديم عدة مشاريع بها سأترك لكم روابط هذه المواضيع في خاصية " إقرأ أيضًا ".
المحرك الكهربائي electric motors:
يعتبر محرك dc motor أشهر المحركات الكهربائية و أكثرها إنتشارا في الأجهزة الإلكترونية لسهولة التعامل معه و هو يشتغل عندا توصليه مباشرة بالكهرباء و لايحتاج إلى أي دائرة خاريجية لتشغيله و يمكن عكس إتجاه دورانه بعكس الأقطاب فقط وله طرفين اثنين فقط السالب - و الموجب + ، عيبه يسحب تيار عالي ، و غير دقيق أبداً و هو يستعمل الأشياء التي تحتاج إلى حركة دوارنية فقط. هذا مقتطف من مقالة 'أنواع المحركات الكهربائية و كيف تعمل'.
إقرأ أيضًا :
التحكم في إتجاه دوران محركات التيار المستمر DC motor.
دوائر بإستعمال أشهر مؤقت NE555,
شرح كامل حول الأيسي المشهورة NE555 كيف تعمل وبعض تطبيقاتها .
كيف تصنع دائرة إشارة مرور بسيطة
شرح مركب الترانزستور transistor.
دائرة مكبر صوت بإستعمال الموسفيت و تعمل بنظام ستريو stereo .
دائرة فحص الترانزستور - transistor tester،
التحكم في سرعة المحرك dc motor باستخدام PWM :
قبل الشروع في شرح طريقة التحكم في السرعة دعنا نعطي تعريف مبسط حول إشارة pwm.
يتم توليد إشارة pwm عبر تقطيع التيار المستمر DC عدة مرات متتالية و بسرعة كبيرة تصل إلى ألف المرات في الثانية التي يعبر عنها ب التردد frequency الذي يقاس ب الهرتز Hz، و لكي نفهم الأمر بشكل واضح نعتبر أن مدة القطع و الوصل للتيار متساوية أي نسبة off =50٪ و نسبة on=50% هنا يكون نصف السرعة بمعنى أخر لو كان الدخل 12v فولت فإنا خارج الإشارة سيكون 6v فولت أي النصف هذا و كلما كانت نسبة off أصغر زاد الجهد "السرعة "، والعكس صحيح، هذا فقط شرح مختصر لكي نفهم طريقة التحكم في السرعة.
نحن نعلم أن الجهد الخارج من منافذ الأردوينو الخاصة ب إشارة pwm لا تتعدى 100mA إذا كيف نستطيع تشغيل محركات التيار المستمر التي تسحب تيار عالي؟
الجواب هو بإستعمال الترانزستور transistor أو الموسفيت MOSFET، و يمكنك قراءة هذه المواضيع لتفهم طريقة عمل هذا المركب.
شرح مركب الترانزستور transistor و كيف يعمل.
دائرة فحص مركب الترانزستور transistor tester.
بعدا أن قمنا بفهم إشارة pwm دعونا الأن نمر إلى طريقة الإستفادة منها لتحكم في سرعة المحركات الكهربائية عن طريق الترانزستور او الموسفيت و الأمر سهل بتنفيذ المخطط أسفله،
يخرج الأردوينو إشارة pwm في المنفذ 10 و يتم توصليها إلى قاعدة الترا أو بوابة الموسفيت لكي يقوم هو بتقطع التيار الكهربائي الذي يكون موصل بالحمل على شكل مفتاح.
دائرة تحكم في سرعة المحركات الكهربائية بواسطته pwm مع mosfet:
المكونات الإلكترونية المستخدمة في دائرة تحكم في سرعة المحركات الكهربائية :
مركب الترانزستور transistor أو Mosfet.
مقاومة: 10K.
دايود: 1N4007.
ملاحظة مهمة :
كما سبق الذكر أن هناك عدة ic و متحكمات يمكنها توليد إشارة pwm غير ال arduino لكن يفضل إستعمل الأردوينو لسهولة برمجته و التعامل معه، و أود تذكركم ب دورة تعلم برمجة الأردوينو الدرس التي بدأنها يمكنك الإنتقال إلى قسم خاص بها بالضغط هنا.
تحميل كود برمجة الأردوينو من هنا