•   Mjenjač
• Motor
• Motor 
• Tekućine
• Mjenjač 

Regulator brzine za komutatorski motor iz perilice rublja. Vrste i izvedba regulatora brzine za kolektorske motore Regulator brzine vrtnje za kolektorske motore

Prilikom rada s električnim alatom (električna bušilica, uređaj za brušenje itd.) Poželjno je imati mogućnost glatke promjene brzine. Ali jednostavno smanjenje napona napajanja dovodi do smanjenja snage koju razvija alat. Predložena shema (slika 1) koristi povratnu kontrolu struje motora, zbog čega se, kako se opterećenje povećava, okretni moment povećava. prema tome

Na osovini. Otporno-kapacitivni krug R1-R2-C1 generira podesivi referentni napon, koji iz motora R2 ulazi u krug upravljačke elektrode tiristora VS1 i kompenzira zaostalu povratnu EMF motora M1 ako brzina vrtnje motora padne s povećanjem opterećenja, njegov povratni EMF se također smanjuje. Zbog toga se u sljedećem poluperiodu mrežnog napona tiristor otvara ranije zbog referentnog napona. Odgovarajuće povećanje napona motora dovodi do povećanja snage na osovini motora. Kada se brzina povećava, a opterećenje smanjuje, opisani proces se odvija obrnuto.

Podešavanje uređaja praktički se svodi na odabir otpora R1, tako da se pri minimalnoj brzini motor okreće glatko, bez trzaja, a istovremeno pruža cijeli raspon promjena brzine. Moguće je da će mali otpornik morati biti spojen na donji terminal R2 u krugu, ograničavajući minimalnu brzinu motora. Ako se tiristor VS1 jako zagrije, potrebno ga je ugraditi na hladnjak.

Pojednostavljena verzija regulatora prikazana je na sl.. 2. Ako pričvrstite nastavak odvijača u steznu glavu električne bušilice, možete koristiti ovaj nastavak za zatezanje vijaka i samonareznih vijaka.

Književnost

1 I. Semenov. Regulator snage s povratnom spregom. - Radioamater, 1997, N12, S.21.

2 R.Graf. Elektronički sklopovi 1300 primjera - M Mir, 1989, P 395.

3. U Shcherbatyuku vozimo vijke električnom bušilicom. - Radioamater, 1999 N9, S 23

Motor od perilice rublja, koji je odličan za kućne potrepštine, ima previsoke okretaje i kratak vijek trajanja na maksimalnim brzinama. Stoga koristim jednostavan domaći regulator brzine (bez gubitka snage). Shema je testirana i pokazala je izvrsne rezultate. Brzina je podesiva od otprilike 600 do max.

Potenciometar je električno izoliran od mreže, što povećava sigurnost korištenja regulatora.

Triac mora biti postavljen na radijator.

Skoro bilo koji optocoupler (2 kom), ali EL814 ima 2 LED brojača unutra, i prikladan je za ovaj krug.

Može se instalirati visokonaponski tranzistor, na primjer, IRF740 (iz napajanja računala), ali bilo bi šteta instalirati tako snažan tranzistor u krug niske struje. Tranzistori 1N60, 13003, KT940 rade dobro.

Umjesto mosta KTs407, most 1N4007 ili bilo koji s >300V i strujom od >100mA sasvim je prikladan.

Pečat u .lay5 formatu. Pečat je nacrtan "Pogled sa strane M2 (lemljenje)", dakle Prilikom ispisa na pisač mora se zrcaliti. Boja M2 = crna, pozadina = bijela, druge boje ne tiskati. Obris ploče (za rezanje) napravljen je na strani M2, a označit će granice ploče nakon jetkanja. Treba ga ukloniti prije brtvljenja dijelova. Na pečatu je dodan crtež dijelova s ​​montažne strane za prijenos na pečat. Tada poprima lijep i dovršen izgled.

Podešavanje od 600 o/min prikladno je za većinu kućnih proizvoda, ali za posebne slučajeve predlaže se krug s germanijskim tranzistorom. Minimalna brzina smanjena je na 200.

Minimalna brzina je bila 200 okretaja u minuti (170-210, elektronički tahometar ne mjeri dobro na malim brzinama), ugrađen je T3 tranzistor GT309, direktno je vodljiv, a ima ih puno. Ako stavite MP39, 40, 41, P13, 14, 15, tada bi se brzina trebala dodatno smanjiti, ali više ne vidim potrebu. Glavna stvar je da su takvi tranzistori kao prljavština, za razliku od MP37 (vidi forum).

Soft start radi odlično, istina, osovina motora je prazna, ali zbog opterećenja osovine tijekom pokretanja, odabrat ću R5 ako treba.

R5 = 0-3k3 ovisno o opterećenju;; R6 = 18 Ohm - 51 Ohm - ovisno o trijaku, sada nemam ovaj otpornik;; R4 = 3k - 10k - T3 zaštita;; RP1 = 2k-10k - regulator brzine, priključen na mrežu, potrebna zaštita od mrežnog napona operatera!!!. Postoje potenciometri sa plastičnom osovinom, preporučljivo ih je koristiti!!!Ovo je veliki nedostatak ove sheme, a ako nema velike potrebe za malim brzinama, savjetujem vam da koristite V17 (od 600 o / min).

C2 = meki start, = vrijeme odgode za uključivanje motora;; R5 = naboj C2, = nagib krivulje naboja, = vrijeme ubrzanja motora;; R7 - C2 vrijeme pražnjenja za sljedeći ciklus mekog pokretanja (pri 51 k to je otprilike 2-3 sekunde)

Popis radioelemenata

Nije svaka moderna bušilica ili brusilica opremljena tvorničkim regulatorom brzine, a najčešće kontrola brzine uopće nije predviđena. No, i brusilice i bušilice izgrađene su na bazi kolektorskih motora, što omogućuje svakom njihovom vlasniku, čak i ako zna baratati lemilom, da od dostupnih elektroničkih komponenti, domaćih ili uvoznih, napravi vlastiti regulator brzine.

U ovom članku ćemo pogledati shemu i princip rada najjednostavnijeg regulatora broja okretaja motora za električni alat, a jedini uvjet je da motor mora biti komutatorskog tipa - sa karakterističnim lamelama na rotoru i četkicama (koje ponekad i iskre). ).

Gornji dijagram sadrži najmanje dijelova i prikladan je za električne alate do 1,8 kW i više, za bušilicu ili brusilicu. Sličan krug se koristi za regulaciju brzine u automatskim perilicama rublja koje imaju komutatorske motore velike brzine, kao i u prigušivačima za žarulje sa žarnom niti. Takvi krugovi, u načelu, omogućit će vam reguliranje temperature zagrijavanja vrha lemilice, električnog grijača na temelju grijaćih elemenata itd.

Bit će potrebne sljedeće elektroničke komponente:

Konstantni otpornik R1 - 6,8 kOhm, 5 W.

Promjenjivi otpornik R2 - 2,2 kOhm, 2 W.

Konstantni otpornik R3 - 51 Ohm, 0,125 W.

Filmski kondenzator C1 - 2 µF 400 V.

Filmski kondenzator C2 - 0,047 uF 400 volti.

Diode VD1 i VD2 - za napon do 400 V, za struju do 1 A.

Tiristor VT1 - za potrebnu struju, za obrnuti napon od najmanje 400 volti.

Krug se temelji na tiristoru. Tiristor je poluvodički element s tri izvoda: anodom, katodom i kontrolnom elektrodom. Nakon kratkog impulsa pozitivnog polariteta na upravljačku elektrodu tiristora, tiristor se pretvara u diodu i počinje provoditi struju sve dok se ta struja u njegovom krugu ne prekine ili promijeni smjer.

Nakon što struja prestane ili kada joj se promijeni smjer, tiristor će se zatvoriti i prestati provoditi struju sve dok se sljedeći kratki impuls ne primijeni na upravljačku elektrodu. Pa, budući da je napon u kućnoj mreži izmjenično sinusoidan, tada će svaki period mrežnog sinusoida tiristor (kao dio ovog kruga) raditi strogo počevši od zadanog trenutka (u zadanoj fazi), a što je manje tiristor otvoren tijekom svakog razdoblja, manja će biti brzina električnog alata, a što je dulje tiristor otvoren, veća će biti brzina.

Kao što vidite, princip je jednostavan. Ali kada se primijeni na električni alat s kolektorskim motorom, krug radi pametnije, a o tome ćemo kasnije govoriti.

Dakle, mreža ovdje uključuje paralelno: mjerni upravljački krug i strujni krug. Mjerni krug sastoji se od konstantnih i promjenjivih otpornika R1 i R2, kondenzatora C1 i diode VD1. Čemu služi ovaj lanac? Ovo je razdjelnik napona. Napon iz razdjelnika, i ono što je važno, povratni EMF iz rotora motora, zbrajaju se u protufazi i formiraju impuls za otvaranje tiristora. Kada je opterećenje konstantno, tada je otvoreno vrijeme tiristora konstantno, stoga je brzina stabilizirana i konstantna.

Čim se poveća opterećenje na alatu, a time i na motoru, vrijednost povratnog EMF-a se smanjuje, jer se brzina smanjuje, što znači da se signal upravljačkoj elektrodi tiristora povećava, a otvaranje se događa s manjim kašnjenjem , odnosno snaga dovedena u motor se povećava, povećavajući smanjenu brzinu. Na taj način brzina ostaje konstantna čak i pod opterećenjem.

Kao rezultat kombiniranog djelovanja signala iz povratnog EMF-a i iz otpornog razdjelnika, opterećenje ne utječe mnogo na brzinu, ali bez regulatora taj bi utjecaj bio značajan. Dakle, korištenjem ovog kruga, stabilna regulacija brzine je moguća u svakom pozitivnom poluciklusu sinusoide mreže. Pri srednjim i niskim brzinama vrtnje ovaj je učinak izraženiji.

Međutim, s povećanjem brzine, odnosno povećanjem napona koji se uklanja s promjenjivog otpornika R2, stabilnost održavanja konstantne brzine opada.

U ovom slučaju, bolje je osigurati tipku SA1 paralelnu s tiristorom. Funkcija dioda VD1 i VD2 je osigurati poluvalni rad regulatora, jer se naponi iz razdjelnika i rotora uspoređuju samo u odsutnosti struje kroz motor.

Kondenzator C1 proširuje kontrolnu zonu pri malim brzinama, a kondenzator C2 smanjuje osjetljivost na smetnje od iskrenja četkica. Tiristor mora biti vrlo osjetljiv kako bi ga struja manja od 100 μA mogla otvoriti.

Za izvođenje mnogih vrsta radova na drvu, metalu ili drugim vrstama materijala nisu potrebne velike brzine, već dobra vučna sila. Ispravnije bi bilo reći – trenutak. Zahvaljujući njemu planirani posao može se obaviti učinkovito i uz minimalne gubitke snage. U tu svrhu kao pogonski uređaj koriste se istosmjerni (ili komutatorski) motori kod kojih napon napajanja ispravlja sam uređaj. Zatim, za postizanje traženih radnih karakteristika, potrebno je prilagoditi brzinu kolektorskog motora bez gubitka snage.

Značajke kontrole brzine

Važno je znati, što svaki motor troši pri rotaciji ne samo aktivnu, već i jalovu snagu. U tom će slučaju razina jalove snage biti veća, što je posljedica prirode opterećenja. U ovom slučaju, zadatak projektiranja uređaja za regulaciju brzine vrtnje kolektorskih motora je smanjenje razlike između djelatne i jalove snage. Stoga će takvi pretvarači biti prilično složeni i nije ih lako napraviti sami.

Vlastitim rukama možete konstruirati samo neki privid regulatora, ali nema smisla govoriti o uštedi energije. Što je moć? U električnom smislu, to je potrošena struja pomnožena s naponom. Rezultat će dati određenu vrijednost koja uključuje aktivne i reaktivne komponente. Da bi se izolirao samo aktivni, odnosno da bi se gubici sveli na nulu, potrebno je promijeniti prirodu opterećenja u aktivno. Ove karakteristike imaju samo poluvodički otpornici.

Stoga, potrebno je induktivitet zamijeniti otpornikom, ali to je nemoguće, jer će se motor pretvoriti u nešto drugo i očito neće ništa pokretati. Cilj regulacije bez gubitaka je održavanje okretnog momenta, a ne snage: on će se i dalje mijenjati. Samo se pretvarač može nositi s takvim zadatkom, koji će kontrolirati brzinu promjenom trajanja impulsa otvaranja tiristora ili tranzistora snage.

Generalizirani sklop regulatora

Primjer regulatora koji provodi princip upravljanja motorom bez gubitka snage je tiristorski pretvarač. To su proporcionalni integrirani krugovi povratne veze koji pružaju strogi propis karakteristike, u rasponu od ubrzanja i kočenja do vožnje unatrag. Najučinkovitija je kontrola faze impulsa: brzina ponavljanja impulsa otključavanja sinkronizirana je s frekvencijom mreže. To vam omogućuje održavanje momenta bez povećanja gubitaka u reaktivnoj komponenti. Generalizirani dijagram može se prikazati u nekoliko blokova:

• ispravljač s kontrolom snage;
• upravljačka jedinica ispravljača ili upravljački krug impulsne faze;
• povratna informacija tahogeneratora;
• jedinica za upravljanje strujom u namotima motora.

Prije upuštanja u precizniji uređaj i princip regulacije, potrebno je odlučiti o vrsti kolektorskog motora. O tome će ovisiti shema upravljanja njegovim karakteristikama performansi.

Vrste kolektorskih motora

Poznata su najmanje dva tipa kolektorskih motora. Prvi uključuje uređaje s armaturom i uzbudnim namotom na statoru. Drugi uključuje uređaje s armaturom i trajnim magnetima. Također je potrebno odlučiti, za koju svrhu je potrebno projektirati regulator:

Dizajn motora

Strukturno, motor iz perilice rublja Indesit je jednostavan, ali pri projektiranju regulatora za kontrolu njegove brzine potrebno je uzeti u obzir parametre. Motori mogu imati različite karakteristike, zbog čega će se promijeniti i upravljanje. Također se uzima u obzir način rada koji će odrediti dizajn pretvarača. Strukturno, komutatorski motor se sastoji od sljedećih komponenti:

• Armatura, ima namot položen u utore jezgre.
• Kolektor, mehanički ispravljač izmjeničnog mrežnog napona, preko kojeg se on prenosi na namot.
• Stator s namotom polja. Potrebno je stvoriti konstantno magnetsko polje u kojem će se armatura okretati.

Kada se struja u strujnom krugu motora, spojenom prema standardnom krugu, poveća, namot polja je spojen u seriju s armaturom. Ovim uključivanjem također povećavamo magnetsko polje koje djeluje na armaturu, čime postižemo linearnost karakteristika. Ako polje ostane nepromijenjeno, tada će biti teže postići dobru dinamiku, a da ne spominjemo velike gubitke snage. Bolje je koristiti takve motore pri malim brzinama, jer ih je prikladnije kontrolirati pri malim diskretnim pokretima.

Organiziranjem odvojenog upravljanja uzbudom i armaturom moguće je postići visoku točnost pozicioniranja osovine motora, ali će se tada upravljački krug znatno komplicirati. Stoga ćemo pobliže pogledati regulator koji vam omogućuje promjenu brzine rotacije od 0 do maksimalne vrijednosti, ali bez pozicioniranja. Ovo bi moglo dobro doći, ako će punopravni stroj za bušenje s mogućnošću rezanja navoja biti izrađen od motora perilice rublja.

Izbor sheme

Nakon što ste saznali sve uvjete pod kojima će se motor koristiti, možete početi proizvoditi regulator brzine za kolektorski motor. Trebali biste započeti odabirom odgovarajuće sheme koja će vam pružiti sve potrebne karakteristike i mogućnosti. Trebali biste ih zapamtiti:

• Regulacija brzine od 0 do maksimuma.
• Omogućuje dobar okretni moment pri malim brzinama.
• Glatka kontrola brzine.

Gledajući mnoge sheme na Internetu, možemo zaključiti da malo ljudi stvara takve "jedinice". To je zbog složenosti principa upravljanja, jer je potrebno organizirati regulaciju mnogih parametara. Kut otvaranja tiristora, trajanje upravljačkog impulsa, vrijeme ubrzanja-usporenja, brzina porasta momenta. Ovim funkcijama upravlja krug na kontroleru koji izvodi složene integralne izračune i transformacije. Razmotrimo jednu od shema, koja je popularna među samoukim majstorima ili onima koji jednostavno žele dobro iskoristiti stari motor iz perilice rublja.

Sve naše kriterije ispunjava krug za kontrolu brzine vrtnje brušenog motora, sastavljen na specijaliziranom mikro krugu TDA 1085. Ovo je potpuno gotov upravljački program za upravljanje motorima koji vam omogućuje podešavanje brzine od 0 do maksimalne vrijednosti , osiguravajući održavanje zakretnog momenta upotrebom tahogeneratora.

Značajke dizajna

Mikrokrug je opremljen svime što je potrebno za visokokvalitetnu kontrolu motora u različitim režimima brzine, od kočenja do ubrzanja i rotacije pri najvećoj brzini. Stoga, njegova uporaba uvelike pojednostavljuje dizajn, dok istovremeno radi sve univerzalni pogon, budući da možete odabrati bilo koju brzinu s konstantnim momentom na osovini i koristiti ga ne samo kao pogon za pokretnu traku ili stroj za bušenje, već i za pomicanje stola.

Karakteristike mikro kruga mogu se naći na službenoj web stranici. Navest ćemo glavne značajke koje će biti potrebne za izradu pretvarača. To uključuje: integrirani krug za pretvorbu frekvencije u napon, generator ubrzanja, soft starter, jedinicu za obradu signala Tacho, modul za ograničenje struje, itd. Kao što vidite, krug je opremljen nizom zaštita koje će osigurati stabilan rad regulatora u različitim načinima rada.

Donja slika prikazuje tipični dijagram strujnog kruga za spajanje mikro kruga.

Shema je jednostavna, tako da je prilično ponovljiva vlastitim rukama. Postoje neke značajke koje uključuju granične vrijednosti i način kontrole brzine:

Ako trebate organizirati preokret motora, tada ćete za to morati nadopuniti krug starterom koji će promijeniti smjer pobudnog namota. Također ćete trebati kontrolni krug nulte brzine kako biste dali dozvolu za vožnju unazad. Nije prikazano na slici.

Princip kontrole

Kada se brzina vrtnje osovine motora postavi pomoću otpornika u izlaznom krugu 5, na izlazu se formira niz impulsa za otključavanje triaka pod određenim kutom. Brzina rotacije prati tahogenerator, koji se javlja u digitalnom formatu. Driver pretvara primljene impulse u analogni napon, zbog čega se brzina osovine stabilizira na jednoj vrijednosti, bez obzira na opterećenje. Ako se napon iz tahogeneratora promijeni, unutarnji regulator će povećati razinu izlaznog upravljačkog signala triaka, što će dovesti do povećanja brzine.

Mikrokrug može kontrolirati dva linearna ubrzanja, omogućujući vam postizanje dinamike potrebne od motora. Jedan od njih je instaliran na pin rampe 6 kruga. Ovaj regulator koriste sami proizvođači perilica za rublje, tako da ima sve prednosti za korištenje u kućanstvu. To je osigurano prisutnošću sljedećih blokova:

Korištenje slična shema pruža potpunu kontrolu komutatorskog motora u bilo kojem načinu rada. Zahvaljujući prisilnoj kontroli ubrzanja, moguće je postići potrebnu brzinu ubrzanja do zadane brzine vrtnje. Takav regulator može se koristiti za sve moderne motore perilica rublja koji se koriste u druge svrhe.

Svaki moderni električni alat ili kućanski aparat koristi kolektorski motor. To je zbog njihove svestranosti, tj. sposobnosti rada na izmjeničnom i istosmjernom naponu. Još jedna prednost je učinkovit startni moment.

Međutim, velika brzina kolektorskog motora ne odgovara svim korisnicima. Za glatko pokretanje i mogućnost promjene brzine rotacije, izumljen je regulator, koji je sasvim moguće napraviti vlastitim rukama.

Princip rada i vrste kolektorskih motora

Svaki elektromotor sastoji se od komutatora, statora, rotora i četkica. Princip njegovog rada je prilično jednostavan:

Osim standardnog uređaja, tu su i:

Regulatorski uređaj

U svijetu postoji mnogo shema takvih uređaja. Ipak, svi se mogu podijeliti u 2 skupine: standardni i modificirani proizvodi.

Standardni uređaj

Tipični proizvodi odlikuju se jednostavnošću izrade idinistora i dobrom pouzdanošću pri promjeni brzine motora. U pravilu se takvi modeli temelje na tiristorskim regulatorima. Princip rada takvih shema je prilično jednostavan:

Tako se podešava brzina kolektorskog motora. U većini slučajeva slična se shema koristi u stranim usisavačima za kućanstvo. Međutim, trebali biste znati da takav regulator brzine nema povratnu vezu. Stoga, kada se opterećenje promijeni, morat ćete prilagoditi brzinu elektromotora.

Promijenjene sheme

Naravno, standardni uređaj odgovara mnogim ljubiteljima regulatora brzine da "kopaju" u elektroniku. No, bez napretka i usavršavanja proizvoda još uvijek bismo živjeli u kamenom dobu. Stoga se stalno izmišljaju zanimljivije sheme, koje mnogi proizvođači rado koriste.

Najčešće se koriste reostatski i integralni regulatori. Kao što naziv implicira, prva opcija temelji se na krugu reostata. U drugom slučaju koristi se integralni mjerač vremena.

Reostatski su učinkoviti u mijenjanju broja okretaja kolektorskog motora. Visoka učinkovitost je zbog tranzistora snage, koji preuzimaju dio napona. Time se strujni tok smanjuje i motor radi s manje napora.

Video: uređaj za kontrolu brzine s održavanjem snage

Glavni nedostatak ove sheme je velika količina proizvedene topline. Stoga se za nesmetan rad regulator mora stalno hladiti. Štoviše, hlađenje uređaja mora biti intenzivno.

Drugačiji pristup implementiran je u integralnom regulatoru, gdje je integralni mjerač vremena odgovoran za opterećenje. U pravilu se u takvim krugovima koriste tranzistori gotovo bilo kojeg tipa. To je zbog činjenice da sadrži mikro krug s velikim vrijednostima izlazne struje.

Ako je opterećenje manje od 0,1 ampera, tada sav napon ide izravno u mikro krug, zaobilazeći tranzistore. Međutim, za učinkovit rad regulatora potrebno je da na vratima postoji napon od 12 V. Stoga električni krug i sam napon napajanja moraju odgovarati ovom rasponu.

Pregled tipičnih sklopova

Rotaciju osovine elektromotora male snage možete regulirati serijskim spajanjem otpornika snage s br. Međutim, ova opcija ima vrlo nisku učinkovitost i nemogućnost glatke promjene brzine. Da biste izbjegli takvu smetnju, trebali biste razmotriti nekoliko krugova regulatora koji se najčešće koriste.

Kao što znate, PWM ima konstantnu amplitudu impulsa. Osim toga, amplituda je identična naponu napajanja. Posljedično, elektromotor se neće zaustaviti čak ni kada radi pri malim brzinama.

Druga opcija slična je prvoj. Jedina je razlika u tome što se kao glavni oscilator koristi operacijsko pojačalo. Ova komponenta ima frekvenciju od 500 Hz i proizvodi impulse trokutastog oblika. Podešavanje se također provodi pomoću promjenjivog otpornika.

Kako ga sami napraviti

Ako ne želite trošiti novac na kupnju gotovog uređaja, možete ga sami napraviti. Na taj način ne samo da možete uštedjeti novac, već i steći korisno iskustvo. Dakle, za izradu tiristorskog regulatora trebat će vam:

• lemilo (za provjeru funkcionalnosti);
• žice;
• tiristor, kondenzatori i otpornici;
• shema.

Kao što se može vidjeti iz dijagrama, regulator kontrolira samo 1 poluciklus. Međutim, za testiranje performansi na običnom lemilu to će biti sasvim dovoljno.

Ako nemate dovoljno znanja za dešifriranje dijagrama, možete se upoznati s tekstualnom verzijom:

Korištenje regulatora omogućuje ekonomičnije korištenje elektromotora. U određenim situacijama takav se uređaj može napraviti samostalno. Međutim, za ozbiljnije svrhe (na primjer, nadzor opreme za grijanje), bolje je kupiti gotov model. Srećom, na tržištu postoji širok izbor takvih proizvoda, a cijena je prilično pristupačna.