7. Пропорциональное управление скоростью модели с ходовым электродвигателем

Большинство авто-и судомоделей приводится в движение электродвига­телями. Развитие модельной техники пропорционального управления позволило-решить задачу реверса ходового электродвигателя и плавное регулирование ча­стоты вращения его вала в обоих направлениях. Плавное регулирование скоро­сти движения дает возможность проводить модель безошибочно по сложным трассам.

Рис. 52. Схема пропорционального управления частотой вращения вала ходового электродвигателя

Рассмотрим один из вариантов пропорционального управления частотой вра­щения ходового электродвигателя. Электронный блок этого своеобразного ме­ханизма преобразует длительность канальных импульсов в частоту вращения ва­ла ходового электродвигателя и обеспечивает его реверсирование. Для управле­ния таким блоком подходят импульсные системы пропорционального многоканаль­ного радиоуправления, у которых длительность канальных импульсов находится в пределах от 1±0,5 до 2 ±0,5 мс. Амплитуда канальных импульсов должна быть 4 — 9 В.

Рис. 53. Эпюры напряжений

Схема блока управления частотой вращения вала электродвигателя изобра­жена на рис. 52. В этом блоке могут работать электродвигатели с потреблени­ем тока от 0,2 до 10 — 12 А. Блок надежен в работе, его особенность — отсут­ствие обратной связи.

С дешифратора на вход блока поступают канальные импульсы положитель­ной полярности. Импульсы после дифференцирования конденсатором СЗ фронтом запускают одновибратор на транзисторах VT1, VT2. На коллекторе транзи­стора VT2 (точка в) формируются импульсы отрицательной полярности, калиб­рованные по длительности. Эпюры напряжения в разных точках блока показаны на рис. 53. Они сняты для случая питания блока напряжением 6 В, а электро­двигателя — 12 В. Длительность канального импульса равна 1 мс и изменяется в процессе управления на ±0,2 мс.

Входной канальный импульс и импульс одновибратора в точке г складыва­ются. Если результирующий импульс положителен, то пройдя через конденсатор С5, он откроет транзистор VT4 интегрирующей ступени и изменит напряжение на базе транзистора VT6. На транзисторах VT6 и VT7 собран мультивибратор. Изменение режима транзистора VT6 вызывает изменение частоты и длительнос­ти генерируемых импульсов. Если же результирующий импульс в точке г отри­цателен, то он инвертируется каскадом на транзисторе VT3 и также открывает транзистор VT4. .

Импульсы прямоугольной формы с мультивибратора поступают на усилитель мощности на транзисторах VT8, VT9. В коллекторную цепь транзистора VT9 включен ходовой электродвигатель, частота вращения вала которого зависит от частоты и скважности импульсов. Выходной транзистор усилителя мощности работает в ключевом режиме, потери на нем незначительны. При равенстве ос амплитуде канального импульса и импульса одновибратора двигатель остано­вится. Как показывает эпюра напряжения в точке и, двигатель полностью не обесточивается, но мощность на нем не превышает долей ватта.

Если же суммарный импульс в точке г станет отрицательным, изменится направление вращения вала электродвигателя (произойдет реверсирование). Переключают ходовой электродвигатель контакты реле К2, которое срабатывает после срабатывания промежуточного реле К1, являющегося нагрузкой транзистора VT10. Интегрирующий конденсатор С7 поддерживает постоянство напряжения на базь транзистора VT10 при появлении положительных «мпульсов на базе транзистора VT5. Конденсатор С9 сглаживает напряжение на транзисторе VT10 « препятствует дребезжанию контактов реле KL

Рис. 54. Схема включения ходового электродвигателе « постоянным магнитом

На рис. 54 показан вариант схемы включе­ния ходового электродвигателя с возбуждением от постоянного магнита.

Налаживают блок, пользуясь осциллографом. Процесс начинают с узла сравнения. Необходимо следить, чтобы отношение длительности паузы к дли­тельности выходных импульсов мультивибратора менялось при изменении шири-«ы входного канального импульса. Выходной транзистор должен полностью от­крываться. Между эмиттером и коллектором транзистора VT9 подключают вольтметр. Его показание должно быть близко к нулю при максимальном на­пряжении на двигателе. Если транзистор VT9 не открывается полностью, его сле­дует заменить на другой, с большим значением коэффициента й_21Э, или же за­менить транзисторы VT6 — VT8 другими, с большим значением этого коэффици­ента.

Затем добиваются четкой работы реле К1. Еслгг оно не срабатывает при ми­нимальном напряжении на двигателе, то следует подобрать транзисторы VT5 в VT10 с большим значением h _1Э, а также уточнить номиналы резисторов в их базовых цепях. При токе нагрузки электродвигателя до 4 А можно выбрать R25 сопротивлением 300 Ом; R26 — 390 Ом; VT8 — из серии МП16; VT9 — из серии П214-П217, П4. Надежность работы блока при управлении мощными электро­двигателями может быть повышена применением вместо одного транзистора VT9 двух, включенных параллельно и установленных на теплоотводы.