ساخت دستگاه خش گیر CD - جلسه هفتم
اهداف: ساخت مدارات تغذیه - نصب میکروسوئیچ ها - سیم کشی دستگاه و نصب کلید ها
در جلسه ششم به صورت مختصر با چند قطعه الکترونیکی آشنا شدیم. در این جلسه می خواهیم با استفاده از اطلاعات جلسه پیش برای دستگاه خود منبع تغذیه طراحی نماییم و بسازیم.
به طور کلی دو نوع جریان داریم: جریان متناوب و جریان مستقیم
جریان مستقیم(DC)
در جریان DC، جریان الکتریکی تنها در یک جهت و با شدت ثابت برقرار می باشد. نمونه هایی از جریان DC، جریان الکتریکی تنها در یک جهت و با شدت ثابت برقرار می باشد. نمونه هایی از جریان DC شامل باتری ها و منابع تغذیه DC می باشد. اگر نمودار شدت جریان بر حسب زمان را برای جریان DC رسم کنیم، به نمودار شکل 1 خواهیم رسید:
شکل 1: نمودار جریان DC بر حسب زمان
جریان متناوب (AC)
در جریان متناوب، شدت و جهت جریان با زمان تغییر می کند. مثال هایی از جریان AC شامل برق شهر، دینام دوچرخه و ژنراتور های برق می باشند.
اگر نمودار شدت جریان AC بر حسب زمان را رسم کنیم، به نموداری به شکل زیر دست خواهیم یافت:
شکل 2: نمودار جریان AC بر حسب زمان
برخی از موتورهای الکتریکی با جریان AC و برخی با جریان DC کار می کنند. کنترل سرعت موتورهای DC بسیار ساده تر از موتور های AC می باشد، لذا در بخش روبوتیک بیشتر از موتورهای DC استفاده می شود.
برای راه اندازی موتور، علاوه بر AC یا DC بودن مدار تغذیه، باید به مقدار ولتاژ آن نیز توجه داشته باشیم. وسیله ای که مقدار ولتاژ را تنظیم می کند ترانسفورماتور نام دارد.
ترانسفورماتور
ترانسفورماتور یک ماشین الکتریکی استا است یعنی مانند موتورها و ژنراتورها حاوی قسمت متحرک (دوار) نمی باشد.
ترانسفورماتورها معمولا از دو یا چند سیم پیچ تشکیل شده اند که توسط یک مدار مغناطیسی مشترک به هم پیوند داده می شوند.
هسته مغناطیسی که سیم پیچ ها را به هم پیوند می دهد، از مواد فرومغناطیس ساخته می شود تا پیوند مغناطیسی قوی بین سیم پیچ ها ایجاد کند.
ترانسفورماتورها در مدار به شکل زیر نشان داده می شوند.
شکل3:ترانسفورماتور
یکی از این سیم پیچ ها به منبع ولتاژ AC وصل می شود و به آن سیم پیچ اولیه گفته می شود و سیم پیچ دیگر به مصرف کننده متصل خواهد شد و سیم پیچ ثانویه نام دارد.
به طور کلی، آن سیم پیچی که تعداد دورش بیشتر است، به ولتاژ زیاد وصل می شود و سیم پیچ HV نام دارد. و همچنین آن سیم پیچی که تعداد دورش کمتر است، به ولتاژ کمتری وصل می شود و سیم پیچ LV نام دارد.
ترانسفور ماتور قادر است ولتاژ را کم (کاهنده) یا زیاد (افزاینده) نماید.
در شکل 4، شکل شماتیک ترانسفورماتور را مشاهده می کنید.
شکل 4: شماتیک ترانسفورماتور
اگر N1 و N2 وv1 وv2 به ترتیب تعداد دورها و ولتاژ سیم پیچ های 1و2 باشند داریم:
یکسو سازی:
همان گونه که گفتیم، برخی موتورها برای کار کردن به جریان DC نیاز دارند، موتورهای به کار رفته در ساخت این دستگاه نیز همین گونه می باشند.
برق سهر، برق 220 ولت AC می باشد، لذا مدار تغذیه هم باید ولتاژ آن را تا 12 ولت کاهش دهد و هم آن را به جریان مستقیم تبدیل کند.
برای کاهش ولتاژ از ترانسفورماتور و برای تبدیل آن به DC از پل دیود استفاده می کنیم.
پل دیود وسیله ای است که 4 پایه دارد. دو پایه آن با علامت سه و دو پایه دیگر با علامت + و – مشخص شده اند.
شکل 5: پل دیود
اگر برق خروجی از ترانس که AC می باشد را به پایه های سه وصل کنیم، دو پایه دیگر قطب + و – ولتاژ خروجی را تشکیل خواهند داد.
پل دیود در حقیقت بخش منفی نمودار جریان متناوب را قرینه می کند و آن را به شکل زیر تبدیل می کند:
شکل 6: برق خروجی از پل دیود
حال باید این جریان را به جریان DC ایده آل که به صورت یک خط می باشد تبدیل کنیم.
برای این کار می توانیم یک خازن را با خروجی پل دیود موازی نماییم تا جریان به شکل زیر در آید.
شکل 7: اثر موازی کردن خازن
پس نقشه مدار تغذیه به صورت زیر در خواهد آمد.
شکل 8: مدار تغذیه
که می توانید با استفاده از یک فیبر سوراخدار آن را بسازید.
از یک خازن MF4700 و V24 می توانید در این مدار استفاده نمایید. حتما دقت کنید که پایه منفی خازن که با نوار رنگی مشخص می شود را به پایه = - و پایه دیگر را به پایه =+ پل دیود وصل کنید، در غیر این صورت احتمال ترکیدن خازن وجود دارد. با توجه به تعداد و ولتاژ مورد نیاز برای موتورهای به کار رفته در ساخت دستگاه، منابع تغذیه را بسازید و آن ها را در یک جعبه پلاستیکی مناسب نصب نماید. برای تهیه جعبه نیز می توانید به خیابان جمهوری مراجعه کنید.
برای تست کردن منبع تغذیه ساخته شده، می توانید خروجی آن را به موتورهای دستگاه وصل کنید و در صورت راه افتادن موتور، منبع تغذیه ساخته شده به صورت مناسب کار می کند.
مطالب مرتبط:
ساخت دستگاه خش گیر CD جلسه اول
ساخت دستگاه خش گیر CD جلسه دوم
ساخت دستگاه خش گیر CD جلسه سوم
ساخت دستگاه خش گیر CD جلسه چهارم
ساخت دستگاه خش گیر CD جلسه پنجم
ساخت دستگاه خش گیر CD جلسه ششم
ساخت دستگاه خش گیر CD جلسه هشتم
