Схема подключения резистора переменного к двигателю

Схема подключения резистора переменного к двигателю

Потенциометры для преобразователей частоты

Управление скоростью частотно-регулируемого привода осуществляется с нескольких устройств. Это:

  • Встроенные дисплеи.
  • Съемные панели.
  • Аналоговые, цифровые, релейные или частотные входы.
  • Внешние ПК или устройства, поддерживающие протоколы связи CAN, RS и другие.

Наиболее простое устройство для внешнего управления частотой вращения двигателя – потенциометр. Для частотных преобразователей рекомендуется применять проволочные переменные резисторы номинальным сопротивлением от 1 до 10 кОм. Большинство производителей выпускает специальные потенциометры для работы с устройствами управления электроприводом.

Потенциометры для преобразователей частоты

Такое устройство регулирования скорости используется при простых алгоритмах управления, например, для изменения скорости вращения шпинделя станка, производительности насоса в автономной системе отопления.

Производители преобразователей частоты также выпускают съемные панели с переменными резисторами. Такие устройства можно устанавливать непосредственно на частотники, выносить их на дверь шкафа, размещать на блоке управления оборудованием.

Переменные резисторы также используются для настроек ПИД-регулятора преобразователя перед пуском или тестированием после ремонта.

Подключение внешнего потенциометра и настройка преобразователя частоты

Центральные выводы потенциометра подключаются к аналоговым унифицированным клеммам, сконфигурированным для отслеживания изменений сигнала тока и напряжения 0…5 В; 0…10 В; -10…10 В, 4..20 мА. 2 других ввода подключают к источнику опорного напряжения, гальванически связанного с аналоговыми входами. В руководстве по эксплуатации преобразователя частоты обычно указывают схему подключения потенциометра. При наличии датчиков технологических параметров, необходимо выбрать преобразователь с несколькими аналоговыми входами.

При размещении преобразователя на расстоянии более 1 метра, для подключения применяют экранированные кабели. При подключении руководствуются правилами прокладки слаботочных кабелей:

  • Кабель и внешний потенциометр должны быть размещены вдали от источников электромагнитных помех.
  • Силовые и контрольные кабели прокладывают раздельно. Укладка в одном коробе не допускается.

Сопротивление потенциометра выбирают по расстоянию до преобразователя. Чем больше длина кабеля, тем меньше должно быть сопротивление. В противном случае, значения тока и напряжения будут ниже диапазона чувствительности преобразователя. Кроме того, работа электропривода при управлении скоростью с внешнего переменного резистора станет некорректной из-за наведенных помех. При выборе максимальной величины сопротивления переменного резистора, рекомендуется обратиться в службу технической поддержки. Каждый случай требует индивидуального решения. Значения сопротивления составляет от 1 до 10 кОм.

Для регулировки скорости выбирают потенциометр с линейной зависимостью напряжения и тока от угла поворота ручки. Устройства с логарифмической, обратнологарифмической, синусоидальной, косинусоидальной характеристиками сложно интегрировать в систему ручного управления скоростью.

Настройка частотного преобразователя Данфосс для управления скоростью с внешнего потенциометра

К программированию аналоговых входов для потенциометра приступают после монтажа, ввода в эксплуатацию и предварительной настройки преобразователя. Для этого открывают настройки в соответствующем разделе меню и устанавливают:

  • Время разгона. Этот параметр характеризует время, за которое механизм разгоняется до заданной скорости. Оно зависит от типа оборудования и его характеристик. Для плавной регулировки скорости или высокоинеркционного оборудования рекомендуется установить большее время. В противном случае, возможны перегрузки по току, перегрев электродвигателя, появление соответствующих ошибок преобразователя и аварийные остановки. Увеличение время разгона также устанавливают при недостаточной мощности преобразователя.
  • Время торможения. Характеристика определяет время замедления частоты вращения механизма с номинального значения до 0. При управлении внешним потенциометром выставляют значение, соответствующее требованиям оборудования. Заниженное время торможения ведет к перенапряжению в звене постоянного тока преобразователя частоты и аварийному отключению. В случае необходимости быстрой остановки механизма рекомендуется установка тормозного резистора.
  • Минимальное и максимальное значение скорости. Допустимая частота вращения должна соответствовать техническим возможностям оборудования.
  • Источник задания. При программировании частотного преобразователя с внешним потенциометром выбирают пункты “Analog in” или аналоговый сигнал. Второй источник задания скорости отключают или конфигурируют для работы с датчиком.

Далее выставляют значения напряжения на аналоговых входах. Верхнее значение напряжения должно соответствовать максимальной величине, подаваемой с потенциометра. Нижняя величина диапазона должно соответствовать минимальному напряжению при максимальном значении сопротивления резистора для регулировки скорости.

При минимальном сопротивлении потенциометра частота вращения механизма максимальная. При нулевом напряжении на аналоговом входе двигатель останавливается.

Значения скорости вала механизма внутри диапазона определяют из графика зависимости напряжения от сопротивления резистора. Чем ближе эта характеристика к линейной, чем точнее регулирование частоты вращения.

график зависимости напряжения от сопротивления резистора

Выносные потенциометры применяют относительно редко. Современные преобразователи частоты оснащены панелями управления с плавной регулировкой скорости вращения.

пульт для преобразователя-частоты micro drive fc51

При значительном расстоянии между частотным преобразователем и пунктом управления, используют пульты со встроенными переменными резисторами.

Для оборудования и механизмов в составах комплексных автоматизированных систем применяют задающие устройства. Такое оборудование предназначено для ручного управления электроприводами, системами и узлами аналоговыми сигналами 0-10 В, 0-20 мА, 4-20 мА. Задающие устройства способны автоматически вычислять изменение аналогового сигнала на выходе и соответствующее ему значение частоты вращения механизма. Приборы поддерживают распространенные протоколы связи и обеспечивают индикацию выходного аналогового сигнала в заданных единицах измерения.

Расчет емкости конденсатора для частотных преобразователей
Высоковольтные преобразователиВысоковольтные преобразователи частоты

Подключение потенциометра к Ардуино

В робототехнике регулировка различных параметров, таких как громкость звука, мощность, напряжение и т.д., осуществляется при помощи переменных резисторов с регулируемым уровнем сопротивления. Примером такого устройства является потенциометр ардуино, который при включении в электрическую схему может быть использован для регулировки параметров. В этой статье мы рассмотрим варианты подключения и примеры скетчей для работы с потенциометром.

Принцип работы потенциометра

Переменный резистор адуино

Переменный резистор или потенциометр – это электрическое устройство, значение уровня сопротивления которого можно задать в определенных пределах. Таким образом мы можем менять параметры электрических схем, гибко подстраивая их под определенные условия: например, регулировать чувствительность датчика или громкость звука в динамике. Потенциометры получили широкое распространение в схемах регулировки громкости, напряжения, контрастности и т.д., за свою простоту и практичность.

alt=»Потенциометр ардуино» width=»134″ height=»300″ />В зависимости от своего строения потенциометры делятся на два больших класса: цифровые и аналоговые. Основным элементом цифрового потенциометра является резистивная лестница, где на каждом шаге схемы имеются электронные переключатели. В конкретный момент времени происходит закрытие только одного электронного выключателя, что задает определенную величину сопротивления. За счет количества шагов в лестнице определяется диапазон разрешения потенциометра. Аналоговый потенциометр может изменять свое значение непрерывно, но, как правило, в более узком диапазоне и сам резистор будет иметь большие габариты.

В подавляющем большинстве случаев в проектах ардуино используются цифровые потенциометры. Чаще всего они являются интегральными схемами с положением цифрового указателя по центру шкалы.

Подключение потенциометра к платам Ардуино

Схема подключения

Подключение потенциометра к ардуино выполняется в соответствии со схемой, представленной на рисунке:

Arduino переменный резистор

Для этого три вывода потенциометра необходимо соединить с указанными выводами платы:

  • Черный – GND;
  • Красный – питание 5В;
  • Средний – от центрального вывода к аналоговому входу А0.

Изменяя положение вала подключенного потенциометра, происходит изменение параметра сопротивления, которое вызывает изменение показателя на нулевом пине платы ардуино. Считывание полученного значения напряжения аналогового импульса происходит в скетче с помощью команды analogRead ().

В плату Ардуино встроен аналого-цифровой преобразователь, способный считывать напряжение и переводить его в цифровые показатели со значением от нуля до 1023. При повороте указателя до конечного значения в одном из двух возможных направлений, напряжение на пине равно нулю, и, следовательно, напряжение, которое будет генерироваться составляет 0 В. При повороте вала до конца в противоположном направлении на пин поступает напряжение величиной 5В, а значит числовое значение будет составлять 1023.

Пример проекта

Примером реализации схемы подключения потенциометра может стать макетная плата с подключенным переменным резистором и светодиодом. При помощи потенциометра будет выполняться управление уровнем яркости свечения.

Потенциометр ардуино подключение

Для проведения работ следует подготовить такие детали:

  • 1 плату Arduino Uno
  • 1 беспаячную макетную плату
  • 1 светодиод
  • 1 резистор с сопротивлением 220 Ом
  • 6 проводов «папа-папа»
  • 1 потенциометр.

Для использования меньшего количества проводов от макетной платы к контроллеру следует подключить светодиод и потенциометр проводом земли к длинному рельсу минуса.

Пример скетча

В этом примере важно понимать, что яркость свечения светодиода управляется не напряжением подаваемым с потенциометра, а кодом.

Растягиваем диапазон регулировки. Грубая настройка, точная подстройка. Схемы растягивания. Способы настроить. Методы подстроить

Растягиваем диапазон регулировки. Грубая настройка, точная подстройка. Схемы растягивания. Способы настроить. Методы подстроить

Иногда при проектировании радиоэлектронных схем возникает необходимость обеспечить возможность регулировки с малым допуском ошибки. Такая регулировка еще называется регулировкой с растянутым диапазоном. Рассмотрим способы растягивания диапазона.

Для подстройки параметров схемы чаще всего применяются переменные / подстроечные конденсаторы и резисторы. Иногда можно увидеть также катушки индуктивности, с изменяющейся индуктивностью за счет перемещения сердечника. Остановимся на конденсаторных и резисторных схемах. В отношении схемы с переменными дросселями я дам дополнительное пояснение.

Схема делителя напряжения на резисторах

Схема делителя напряжения включает в себя входной источник напряжения и два резистора. Ниже вы можете увидеть несколько схематических вариантов изображения делителя, но все они несут один и тот же функционал.

Обозначим резистор, который находится ближе к плюсу входного напряжения (Uin) как R1, а резистор находящийся ближе к минусу как R2. Падение напряжения (Uout) на резисторе R2 — это пониженное напряжение, полученное в результате применения резисторного делителя напряжения.

Сборка схемы и особенности монтажа

Функции несущей основы схемы выполняет печатная пата, на которую, начиная с симистора и потенциометра, напаиваются все пять компонентов, а затем опять же пайкой подключаются соединительные провода.

При установке постоянного резисторы и динистора следует оставить между ними небольшой зазор. При установке конденсатора длины выводов целесообразно выбирать таким образом, чтобы корпус элемента можно было отогнуть на сторону установки симистора и потенциометра.

Для удобства управления движок потенциометра ориентируют наружу.

Фильтры и резисторы

С помощью резисторов и конденсаторов можно делать фильтры. Так называются RC фильтры.

Эта пара может разделять сигнал на постоянные и переменные составляющие.

В качестве примера рассмотрим ФНЧ и ФВЧ.

ФНЧ резистор и конденсатор

В схеме фильтра низких частот конденсатор C1 забирает на себя высокочастотные токи. Его сопротивление для них намного меньше, чем у нагрузки. Он шунтирует нагрузку. Таким образом, можно получить низкую частоту, отделив от нее все высокие составляющие.
В фильтре высоких частот наоборот. Высокие частоты свободно проходят через C1, и если в сигнале есть низкочастотные, то они пойдут через R1.

ФВЧ резистор и конденсатор

Такие фильтры бывают разные по конструкции. П образные, Г образные и т.п. Конкуренцию резистору может составить катушка индуктивности или дроссель. У них меньше активное сопротивление, но реактивное больше. Благодаря этому снижаются потери от активного сопротивления.

Понижение напряжения постоянного тока

В практике питания бытовых приборов существует масса примеров работы электрических устройств от постоянного тока. Но номинал рабочего напряжения может существенно отличаться, к примеру, если из 36 В вам нужно получить 12 В, или в ситуациях, когда от USB разъема персонального компьютера нужно запитать прибор от 3 В вместо имеющихся 5 вольт.

Для снижения такого уровня от блока питания или другого источника почти вполовину можно использовать как простые методы – включение в цепь дополнительного сопротивления, так и более эффективные – заменить стабилизатор напряжения в ветке обратной связи.

Замена резистора или стабилитрона

Рис. 1. Замена резистора или стабилитрона

На рисунке выше приведен пример схемы блока питания, в котором вы можете понизить вольтаж путем изменения параметров резистора и стабилитрона. Этот узел на рисунке обведен красным кругом, но в других моделях место установки, как и способ подсоединения, может отличаться. На некоторых схемах, чтобы понизить напряжение вы сможете воспользоваться лишь одним стабилитроном.

Если у вас нет возможности подключаться к блоку питания – можно обойтись и менее изящными методами. К примеру, вы можете понизить напряжение за счет включения в цепь резистора или подобрать диоды, второй вариант является более практичным для цепей постоянного тока. Этот принцип основан на падении напряжения за счет внутреннего сопротивления элементов. В зависимости от соотношения проводимости рабочей нагрузки и полупроводникового элемента может понадобиться около 3 – 4 диодов.

Подключение потенциометра к Ардуино

Как подключить потенциометр к Ардуино

Потенциометр Ардуино (переменный резистор) служит для регулировки или настройки различных параметров в электрической цепи — мощности, напряжения, громкости звука и т.д. Рассмотрим, как подключить переменный резистор к Ардуино правильно, и представим несколько примеров программ для регулировки яркости светодиода и угла поворота сервомотора подключенных к микроконтроллеру Arduino.

Потенциометр Ардуино — что это такое

Переменный резистор в электрической цепи с платой Arduino Uno или Nano используется в качестве делителя напряжения. На выводы потенциометра подается напряжение (5V и GND), а средний вывод радиоэлемента является подвижным контактом. При вращении ручки потенциометра, напряжение сигнала на среднем выводе будет меняться от своего максимального значения (5 Вольт) до нуля.

Со средней ножки потенциометра снимают напряжение

Подстроечный и переменный резистор (потенциометр)

Потенциометры бывают разных типов. По характеру изменения сопротивления они делятся на: линейные (сопротивление меняется в прямой зависимости), логарифмические и экспоненциальные (сопротивление меняется с разной интенсивностью). По типу корпуса бывают: однооборотные, многооборотные, ползунковые и т.д. По назначению: переменные и подстроечные резисторы.

Как подключить потенциометр к Ардуино

Для этого занятия нам потребуется:

  • плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
  • потенциометр (переменный резистор);
  • беспаечная макетная плата;
  • один светодиод и резистор;
  • сервопривод;
  • провода «папа-папа», «папа-мама».

Крайние ножки переменного резистора подключаются к портам питания (5V и GND). Средний контакт имеет подвижный контакт, на котором меняется напряжение вследствие изменения сопротивления при вращении ручки. Полярность подключения «+» и «-» роли не играет, при этом будет происходить только инверсия сигнала потенциометра. Соберите следующую схему и загрузите приведенный код в плату.

Скетч. Подключение потенциометра к аналоговому входу

Пояснения к коду:
  1. при необходимости подключения нескольких потенциометров к Arduino Nano, следует их подключать к другим аналоговым входам;.

Скетч. Подключение потенциометра и светодиода

Для регулировки яркости светодиода с помощью переменного резистора, следует считывать данные с данного радиоэлемента, подключив его к аналоговому входу. В зависимости от поворота ручки потенциометра необходимо в линейной зависимости менять яркость светодиода. Это сделать довольно просто на микроконтроллере, схема подключения переменного резистора с примером кода, размещена далее.

Схема подключения потенциометра и светодиода к Ардуино

Схема подключения потенциометра и светодиода к Ардуино

Пояснения к коду:
  1. светодиод подключается к аналоговому выходу с ШИМ сигналом;
  2. данные с порта A1, которые находятся в диапазоне 0…1023, мы делим на 4 и получаем диапазон от 0 до 255 для изменения яркости светодиода.

Скетч. Подключение потенциометра и сервопривода

Сервомотор подключается к аналоговым выходам Arduino Nano. В скетче использована функция map, которая пропорционально переносит значение переменной из текущего диапазона значений в новый диапазон. Таким образом, значения с потенциометра в диапазоне 0…1023, мы переводим их в новый диапазон от 0 до 180 (угол поворота сервомотора). Соберите схему и загрузите следующий скетч.

Схема подключения потенциометра и сервомотора к Ардуино

Схема подключения потенциометра и сервомотора к Ардуино

Читайте также  Схема подключения кранового двигателя с фазным ротором
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector