Kann ich einen Transistor und ein Relais zusammen verwenden, um die Geschwindigkeit und Drehrichtung eines Bürstenmotors zu steuern?

Der Titel sagt alles. Ich arbeite an einem Projekt, bei dem ich einen bürstenbehafteten Gleichstrommotor antreiben muss, der die Richtung umkehren und die Geschwindigkeit ändern kann. Alles wird von Arduino gesteuert, aber eine externe Batterie versorgt den Motor. Der Arduino tritt dazwischen, um den Stromfluss zum Motor zu steuern. Ich bin neu in der Elektronik und dies ist mein erstes Projekt, daher hoffe ich hier auf eine Anleitung von der EE-Community.

Ist mein Ansatz, einen MOSFET zur Steuerung der Motordrehzahl und ein Relais (da es die Spannung umkehren kann) zur Steuerung der Richtung zu verwenden, sinnvoll?

Wie würde das in einem Schaltplan aussehen, wenn es überhaupt funktionieren könnte?

Ich hoffe, dies sind ausreichende Informationen, aber wenn Sie weitere Details benötigen, hinterlassen Sie bitte einen Kommentar, und ich werde näher darauf eingehen. Wenn Sie andere Ansätze haben, die Sie teilen möchten, tun Sie dies bitte.

Bearbeiten: Die vorgeschlagene doppelte "Frage" hilft mir nicht oder beantwortet meine Frage nicht, da ich keine Frage sehe und nicht sehe, wie die Antworten jeden Teil der Frage ansprechen, die ich hier stelle. Meine Hauptfrage lautet speziell, ob ich einen Transistor und ein Relais in derselben Schaltung verwenden kann, um die Richtung und Geschwindigkeit eines Motors zu steuern. Ich würde auch gerne wissen, wie ich dies implementieren könnte, indem ich einen Schaltplan sehe.

Wie wäre es mit einer H-Brücke?

Antworten (3)

Ja, Sie können ein Relais zur Richtungsumkehr eines bürstenbehafteten Gleichstrommotors verwenden. Es würde ein DPDT-Relais verwenden, wie im Diagramm unten gezeigt. Und ja, gleichzeitig können Sie einen N-Kanal-MOSFET-Transistor verwenden, um die Drehzahl des Motors zu steuern, indem Sie den MOSFET mit einem Hochgeschwindigkeits-PWM-Signal ansteuern. Das Tastverhältnis der PWM würde die Motordrehzahl steuern.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Mit der richtigen Auswahl des MOSFET können Sie den MOSFET über den PWM-Ausgang Ihres Arduino ansteuern. Die Spule des Richtungsrelais wird so gezeigt, dass sie die gleiche Spannung verwendet wie die, die zum Antreiben des Motors verwendet wird. Wenn die Relaisspule eine andere Spannung hätte, könnte sie mit einer separaten Spannungsschiene verbunden werden.

Danke, Michael! Genau das, wonach ich gesucht habe. Ich werde wahrscheinlich eine H-Brücke verwenden, wie Golaž vorgeschlagen hat, aber Ihre Antwort hat mir geholfen, mehr über Relais, Transistoren und Schaltungsdesign zu verstehen.

Du kannst. Wie Michael Karas vorgeschlagen hat. Üblicher ist jedoch die Verwendung einer Vollbrücke oder eines speziellen Motortreiber-ICs, der wiederum diese Brücke enthält. Das funktioniert reibungsloser als das Relais und bleibt zuverlässiger und leiser als das Relais.

Da es in der Schule vorteilhafter wäre, eine H-Brücke zu verwenden, sind sie mit einem Mikrocontroller einfach zu steuern, und ich denke, Sie lernen mehr als nur einen Motortreiber zu kaufen. Dieser nimmt zwei Signale von einem Uno.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einSignaldefinitionen

  1. A_C5V_L: Dies ist ein von der Steuerung generiertes Signal, das Motorobjekt schreibt dieses Signal.
  2. B_C5V_L: Dies ist ein von der Steuerung generiertes Signal, das Motorobjekt schreibt dieses Signal.
  3. 12V oder die variable Spannung: Wird vom Powerboard erzeugt und kann mit einem Schraubendreher variiert werden
  4. GND ist mit der Leistungsplatine geerdet. Referenztabelle, die den Betrieb der Schaltung beschreibt

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Geschwindigkeitsregelung (Pulsweitenmodulation): Zusätzlich zum Anlegen der konstanten variablen Spannung, die vom Schaltregler in der Leistungsplatine erzeugt wird, wenn man eine Rechteckwelle an A_C5V_L oder B_C5V_L anlegt, ist die Spannung, die der Anker des Motors sieht, effektiv niedriger . Wo die Spannung ungefähr ist: V = (Variable Spannung) x (Einschaltdauer %) /100. So funktioniert also die Open-Loop-Geschwindigkeitsregelung des Motors.

Unten ist ein mögliches Leiterplattendesign:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Herstellung von Leiterplatten wurde aus zwei Gründen verwendet:

  1. Leiterplatten sind im Vergleich zu Steckbrettern leicht. Die Verwendung von PCB-Platinen erfüllt die Beschränkungen des Gewichtsdesigns
  2. Leiterplatten machen Hunderte von Drähten überflüssig und reduzieren die Fertigungszeit durch die Automatisierung des Prozesses

Natürlich müssten Sie diese für Ihre eigene Anwendung nachrüsten.

Kann ich einen Transistor und ein Relais zusammen verwenden, um die Geschwindigkeit und Drehrichtung eines Bürstenmotors zu steuern?
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