Sprieguma regulators ar atgriezenisko saiti. Digitālais PWM matēts motora ātruma regulators

Vienmērīga dzinēja darbība bez grūdieniem vai jaudas pārspriegumiem ir tā izturības atslēga. Šo indikatoru vadīšanai tiek izmantots elektromotora ātruma regulators 220V, 12V un 24V, visas šīs frekvences var izgatavot ar savām rokām vai iegādāties gatavu ierīci.

Kāpēc jums ir nepieciešams ātruma regulators?

Dzinēja apgriezienu regulators, frekvences pārveidotājs, ir ierīce ar jaudīgu tranzistoru, kas nepieciešams, lai invertētu spriegumu, kā arī nodrošinātu vienmērīgu asinhronā motora apturēšanu un iedarbināšanu, izmantojot PWM. PWM – elektrisko ierīču plaša impulsu vadība. To izmanto, lai izveidotu īpašu maiņstrāvas un līdzstrāvas sinusoīdu.

Foto - jaudīgs regulators asinhronajam motoram

Vienkāršākais pārveidotāja piemērs ir parasts sprieguma stabilizators. Bet apspriežamajai ierīcei ir daudz plašāks darbības un jaudas diapazons.

Frekvences pārveidotājus izmanto jebkurā ierīcē, kas tiek darbināta ar elektrisko enerģiju. Regulatori nodrošina ārkārtīgi precīzu elektromotora vadību, lai dzinēja apgriezienus varētu regulēt uz augšu vai uz leju, uzturot apgriezienus vēlamajā līmenī un pasargājot instrumentus no pēkšņas apgriezienu rašanās. Šajā gadījumā elektromotors izmanto tikai darbam nepieciešamo enerģiju, nevis darbojas ar pilnu jaudu.


Foto – līdzstrāvas motora ātruma regulators

Kāpēc jums ir nepieciešams ātruma regulators asinhronam elektromotoram:

  1. Lai taupītu enerģiju. Kontrolējot motora ātrumu, tā iedarbināšanas un apturēšanas vienmērīgumu, spēku un ātrumu, jūs varat sasniegt ievērojamus personīgo līdzekļu ietaupījumus. Piemēram, ātruma samazināšana par 20% var nodrošināt enerģijas ietaupījumu par 50%.
  2. Frekvences pārveidotāju var izmantot, lai kontrolētu procesa temperatūru, spiedienu vai neizmantojot atsevišķu regulatoru;
  3. Mīkstajai palaišanai nav nepieciešams papildu kontrolieris;
  4. Uzturēšanas izmaksas ir ievērojami samazinātas.

Ierīci bieži izmanto metināšanas iekārtai (galvenokārt pusautomātiskajām iekārtām), elektriskā plīts, virkne sadzīves tehnikas (putekļsūcējs, šujmašīna, radio, veļas mašīna), mājas sildītāja, dažādu kuģu modeļu u.c.


Foto – PWM ātruma regulators

Ātruma regulatora darbības princips

Ātruma regulators ir ierīce, kas sastāv no šādām trim galvenajām apakšsistēmām:

  1. maiņstrāvas motors;
  2. Galvenais piedziņas kontrolieris;
  3. Piedziņa un papildu daļas.

Kad maiņstrāvas motors tiek iedarbināts ar pilnu jaudu, strāva tiek pārsūtīta ar pilnu slodzes jaudu, to atkārto 7-8 reizes. Šī strāva saliec motora tinumus un rada siltumu, kas tiks ģenerēts ilgu laiku. Tas var ievērojami samazināt dzinēja ilgmūžību. Citiem vārdiem sakot, pārveidotājs ir sava veida soļu invertors, kas nodrošina dubultu enerģijas pārveidošanu.


Foto - komutatora motora regulatora shēma

Trīsfāzu vai vienfāzes elektromotora ātruma frekvences regulators atkarībā no ienākošā sprieguma iztaisno strāvu 220 vai 380 voltu. Šo darbību veic, izmantojot taisngriežu diodi, kas atrodas pie enerģijas ievades. Tālāk strāva tiek filtrēta, izmantojot kondensatorus. Tālāk tiek ģenerēts PWM, par to ir atbildīga elektriskā ķēde. Tagad asinhronā motora tinumi ir gatavi pārraidīt impulsa signālu un integrēt tos vēlamajā sinusoidālajā vilnī. Pat ar mikroelektrisko motoru šie signāli tiek izdoti burtiski pa partijām.


Foto - elektromotora normālas darbības sinusoīds

Kā izvēlēties regulatoru

Ir vairākas īpašības, pēc kurām jums jāizvēlas ātruma regulators automašīnai, mašīnas elektromotoram vai sadzīves vajadzībām:

  1. Kontroles veids. Komutatoru motoriem ir regulatori ar vektora vai skalāras vadības sistēmu. Pirmie tiek izmantoti biežāk, bet pēdējie tiek uzskatīti par uzticamākiem;
  2. Jauda. Tas ir viens no svarīgākajiem faktoriem, izvēloties elektrisko frekvences pārveidotāju. Nepieciešams izvēlēties frekvences ģeneratoru ar jaudu, kas atbilst maksimāli pieļaujamajai aizsargātajai ierīcei. Bet zemsprieguma motoram labāk izvēlēties jaudīgāku regulatoru par pieļaujamo vatu vērtību;
  3. Spriegums. Protams, šeit viss ir individuāls, taču, ja iespējams, jums ir jāiegādājas ātruma regulators elektromotoram, kura shēmas shēmai ir plašs pieļaujamo spriegumu diapazons;
  4. Frekvenču diapazons. Frekvences pārveidošana ir šīs ierīces galvenais uzdevums, tāpēc mēģiniet izvēlēties modeli, kas vislabāk atbilst jūsu vajadzībām. Teiksim, manuālajam rūterim pietiks ar 1000 Hertz;
  5. Saskaņā ar citām īpašībām. Tas ir garantijas laiks, ievades skaits, izmērs (ir īpašs pielikums galddatoriem un rokas instrumentiem).

Tajā pašā laikā jums arī jāsaprot, ka ir tā sauktais universālais rotācijas regulators. Šis ir frekvences pārveidotājs bezsuku motoriem.


Foto – bezsuku motoru regulatora shēma

Šajā shēmā ir divas daļas - viena ir loģiska, kur mikrokontrolleris atrodas mikroshēmā, bet otrā ir jauda. Būtībā šāda elektriskā ķēde tiek izmantota jaudīgam elektromotoram.

Video: elektromotora ātruma regulators ar SHIRO V2

Kā izveidot pašdarinātu motora ātruma regulatoru

Jūs varat izgatavot vienkāršu triac motora ātruma regulatoru, tā diagramma ir parādīta zemāk, un cena sastāv tikai no detaļām, kas tiek pārdotas jebkurā elektropreču veikalā.

Lai strādātu, mums ir nepieciešams jaudīgs BT138-600 tipa triaks, to iesaka radiotehnikas žurnāls.


Foto - ātruma regulatora diagramma, ko dari pats

Aprakstītajā shēmā ātrums tiks regulēts, izmantojot potenciometru P1. Parametrs P1 nosaka ienākošā impulsa signāla fāzi, kas savukārt atver triac. Šo shēmu var izmantot gan lauksaimniecībā, gan mājās. Šo regulatoru varat izmantot šujmašīnām, ventilatoriem, galda urbjmašīnām.

Darbības princips ir vienkāršs: brīdī, kad motors nedaudz palēninās, tā induktivitāte samazinās, un tas palielina spriegumu R2-P1 un C3, kas savukārt noved pie ilgāka triac atvēršanas.

Tiristoru atgriezeniskās saites regulators darbojas nedaudz savādāk. Tas ļauj enerģijai ieplūst atpakaļ energosistēmā, kas ir ļoti ekonomiski un izdevīgi. Šī elektroniskā ierīce ietver jaudīga tiristora iekļaušanu elektriskajā ķēdē. Viņa diagramma izskatās šādi:


Šeit līdzstrāvas padevei un iztaisnošanai ir nepieciešams vadības signāla ģenerators, pastiprinātājs, tiristors un ātruma stabilizācijas ķēde.

Ne katrs modernais urbis vai slīpmašīna ir aprīkots ar rūpnīcas ātruma regulatoru, un visbiežāk ātruma kontrole netiek nodrošināta vispār. Taču gan slīpmašīnas, gan urbjmašīnas ir būvētas uz kolektoru dzinēju bāzes, kas ļauj katram to īpašniekam, pat protot apieties ar lodāmuru, izgatavot savu ātruma regulatoru no pieejamajiem elektroniskajiem komponentiem – gan pašmāju, gan importētiem.

Šajā rakstā apskatīsim vienkāršākā elektroinstrumenta motora apgriezienu regulatora shēmu un darbības principu, un vienīgais nosacījums ir tāds, ka dzinējam jābūt komutatora tipa - ar raksturīgām lamelēm uz rotora un sukām (kas dažkārt rada dzirksteles ).

Iepriekš redzamajā diagrammā ir iekļauts minimālais detaļu skaits un tā ir piemērota elektroinstrumentiem ar jaudu līdz 1,8 kW un vairāk, urbjmašīnai vai slīpmašīnai. Līdzīga shēma tiek izmantota, lai regulētu ātrumu automātiskajās veļas mašīnās, kurām ir komutatoru ātrgaitas motori, kā arī kvēlspuldžu dimmeros. Šādas shēmas principā ļaus regulēt lodāmura uzgaļa, elektriskā sildītāja, kura pamatā ir sildelementi, sildīšanas temperatūru utt.

Būs nepieciešami šādi elektroniskie komponenti:

    Pastāvīgais rezistors R1 - 6,8 kOhm, 5 W.

    Mainīgais rezistors R2 - 2,2 kOhm, 2 W.

    Pastāvīgais rezistors R3 - 51 omi, 0,125 W.

    Plēves kondensators C1 - 2 µF 400 V.

    Filmas kondensators C2 - 0,047 uF 400 volti.

    Diodes VD1 un VD2 - spriegumam līdz 400 V, strāvai līdz 1 A.

    Tiristors VT1 - nepieciešamajai strāvai, vismaz 400 voltu reversajam spriegumam.


Ķēde ir balstīta uz tiristoru. Tiristors ir pusvadītāju elements ar trim spailēm: anodu, katodu un vadības elektrodu. Pēc tam, kad tiristora vadības elektrodam tiek pielikts īss pozitīvas polaritātes impulss, tiristors pārvēršas par diodi un sāk vadīt strāvu, līdz šī strāva savā ķēdē tiek pārtraukta vai maina virzienu.

Pēc strāvas pārtraukšanas vai mainoties tās virzienam, tiristors aizvērsies un pārtrauks vadīt strāvu, līdz vadības elektrodam tiek ievadīts nākamais īsais impulss. Tā kā spriegums mājsaimniecības tīklā ir mainīgs sinusoidāls, tad katrs tīkla sinusoīda periods tiristors (kā daļa no šīs ķēdes) strādās stingri, sākot no iestatītā brīža (iestatītajā fāzē), un jo mazāks ir tiristors. atvērts katrā periodā, jo mazāks būs elektroinstrumenta ātrums, un jo ilgāk tiristors ir atvērts, jo lielāks būs ātrums.

Kā redzat, princips ir vienkāršs. Bet, ja to izmanto elektroinstrumentam ar kolektora motoru, ķēde darbojas gudrāk, un mēs par to runāsim vēlāk.

Tātad tīkls šeit paralēli ietver: mērīšanas vadības ķēdi un strāvas ķēdi. Mērīšanas ķēde sastāv no pastāvīgajiem un mainīgajiem rezistoriem R1 un R2, kondensatora C1 un diodes VD1. Kam paredzēta šī ķēde? Šis ir sprieguma dalītājs. Spriegums no dalītāja un, kas ir svarīgi, aizmugurējais EMF no motora rotora, summējas pretfāzē un veido impulsu, lai atvērtu tiristoru. Kad slodze ir nemainīga, tad tiristora atvēršanas laiks ir nemainīgs, tāpēc ātrums ir stabilizēts un nemainīgs.

Tiklīdz instrumenta un līdz ar to arī dzinēja slodze palielinās, aizmugurējā EMF vērtība samazinās, jo ātrums samazinās, kas nozīmē, ka signāls tiristora vadības elektrodam palielinās, un atvēršana notiek ar mazāku kavēšanos. , tas ir, dzinējam piegādātā jauda palielinās, palielinot samazināto ātrumu . Tādā veidā ātrums saglabājas nemainīgs pat pie slodzes.

Aizmugurējā EMF un pretestības dalītāja signālu kombinētās darbības rezultātā slodze īpaši neietekmē ātrumu, bet bez regulatora šī ietekme būtu būtiska. Tādējādi, izmantojot šo ķēdi, ir iespējama stabila ātruma kontrole katrā tīkla sinusoīda pozitīvajā pusciklā. Pie vidēja un zema griešanās ātruma šis efekts ir izteiktāks.

Tomēr, palielinoties ātrumam, tas ir, palielinoties spriegumam, kas tiek noņemts no mainīgā rezistora R2, nemainīga ātruma uzturēšanas stabilitāte samazinās.

Šajā gadījumā labāk ir nodrošināt šunta pogu SA1 paralēli tiristoram. Diožu VD1 un VD2 funkcija ir nodrošināt regulatora pusviļņu darbību, jo spriegumus no dalītāja un rotora salīdzina tikai tad, ja nav strāvas caur motoru.

Kondensators C1 paplašina vadības zonu pie maziem ātrumiem, un kondensators C2 samazina jutību pret traucējumiem, ko rada birstes dzirksteļošana. Tiristoram jābūt ļoti jutīgam, lai strāva, kas ir mazāka par 100 μA, to varētu atvērt.

Vēl viens pārskats par tēmu par visu veidu mājās gatavotiem izstrādājumiem. Šoreiz es runāšu par digitālo ātruma regulatoru. Lieta savā ziņā interesanta, bet gribējās vairāk.
Tiem, kas interesējas, lasiet tālāk :)

Saimniecībā ir dažas zemsprieguma ierīces, piemēram, maza dzirnaviņas utt. Vēlējos nedaudz palielināt to funkcionālo un estētisko izskatu. Tiesa, tas neizdevās, lai gan es joprojām ceru sasniegt savu mērķi, varbūt citreiz, bet es jums pastāstīšu par pašu sīkumu šodien.
Šī regulatora ražotājs ir Maitech, pareizāk sakot, šis nosaukums bieži ir atrodams uz visādiem pašdarinātu izstrādājumu šallēm un klučiem, lai gan kaut kādu iemeslu dēļ es netiku uz šīs firmas vietni.

Sakarā ar to, ka es nedarīju to, ko gribēju, apskats būs īsāks nekā parasti, bet es sākšu, kā vienmēr, ar to, kā tas tiek pārdots un nosūtīts.
Aploksnē bija parasta soma ar rāvējslēdzēju.

Komplektā ir tikai regulators ar mainīgo rezistoru un pogu, nav cieta iepakojuma vai instrukcijas, bet viss atnāca neskarts un bez bojājumiem.

Aizmugurē ir uzlīme, kas aizstāj instrukcijas. Principā nekas vairāk šādai ierīcei nav vajadzīgs.
Darba sprieguma diapazons ir 6-30 volti, un maksimālā strāva ir 8 ampēri.

Izskats diezgan labs, tumšs “stikls”, korpusa plastmasa tumši pelēka, izslēdzot šķiet pavisam melna. Pēc izskata tas ir labs, nav par ko sūdzēties. Priekšpusē tika pielīmēta piegādes plēve.
Ierīces uzstādīšanas izmēri:
Garums 72mm (minimālais caurums korpusā 75mm), platums 40mm, dziļums bez priekšējā paneļa 23mm (ar priekšējo paneli 24mm).
Priekšējā paneļa izmēri:
Garums 42,5, mm platums 80mm

Rokturā ir iekļauts mainīgs rezistors; rokturis noteikti ir raupjš, taču tas ir piemērots lietošanai.
Rezistoru pretestība ir 100KOhm, regulēšanas atkarība ir lineāra.
Kā vēlāk izrādījās, 100KOhm pretestība rada kļūmi. Barojot no komutācijas barošanas avota nav iespējams uzstādīt stabilus rādījumus, ietekmē traucējumi uz vadiem uz mainīgo rezistoru, kādēļ rādījumi lec +\- 2 cipari, bet būtu labi, ja tie lēktu, un plkst. tajā pašā laikā lec dzinēja apgriezieni.
Rezistora pretestība ir augsta, strāva ir maza un vadi savāc visu apkārtējo troksni.
Ja tiek darbināts no lineārā barošanas avota, šīs problēmas pilnībā nav.
Vadu garums līdz rezistoram un pogai ir aptuveni 180 mm.

Poga, nu, nekā īpaša te nav. Kontakti parasti ir atvērti, uzstādīšanas diametrs 16 mm, garums 24 mm, nav fona apgaismojuma.
Poga izslēdz dzinēju.
Tie. Kad tiek ieslēgta strāva, indikators ieslēdzas, dzinējs ieslēdzas, nospiežot pogu, tas izslēdzas, otrreiz nospiežot, tas atkal ieslēdzas.
Kad dzinējs ir izslēgts, indikators arī neiedegas.

Zem vāka atrodas ierīces dēlis.
Termināļos ir barošanas avota un motora savienojuma kontakti.
Savienotāja pozitīvie kontakti ir savienoti kopā, barošanas slēdzis pārslēdz motora negatīvo vadu.
Mainīgā rezistora un pogas savienojums ir noņemams.
Viss izskatās glīti. Kondensatora vadi ir nedaudz šķībi, bet domāju, ka to var piedot :)

Tālāko demontāžu paslēpšu zem spoilera.

Skatīt vairāk

Indikators ir diezgan liels, cipara augstums ir 14 mm.
Dēļa izmēri 69x37mm.

Plāksne salikta glīti, pie indikatora kontaktiem ir plūsmas pēdas, bet kopumā dēlis ir tīrs.
Plātnē ir: diode aizsardzībai pret polaritātes maiņu, 5 voltu stabilizators, mikrokontrolleris, 470 uF 35 voltu kondensators, barošanas elementi zem neliela radiatora.
Ir redzamas arī vietas papildu savienotāju uzstādīšanai, to mērķis ir neskaidrs.

Es ieskicēju nelielu blokshēmu, lai tikai aptuveni saprastu, kas tiek pārslēgts un kā tas ir savienots. Mainīgais rezistors ir savienots ar vienu kāju līdz 5 voltiem, otru ar zemi. tāpēc to var viegli aizstāt ar mazāku nominālvērtību. Diagrammā nav parādīti savienojumi ar nepielodētu savienotāju.

Ierīce izmanto mikrokontrolleri, ko ražo STMicroelectronics.
Cik man zināms, šo mikrokontrolleri izmanto diezgan daudz dažādās ierīcēs, piemēram, ampērvoltmetros.

Jaudas stabilizators uzsilst, kad darbojas ar maksimālo ieejas spriegumu, bet ne ļoti daudz.

Daļa siltuma no spēka elementiem tiek pārnesta uz dēļa vara daudzstūriem, kreisajā pusē var redzēt lielu skaitu pāreju no vienas dēļa puses uz otru, kas palīdz noņemt siltumu.
Siltums tiek noņemts arī, izmantojot nelielu radiatoru, kas tiek piespiests pie jaudas elementiem no augšas. Šis radiatora novietojums man šķiet nedaudz apšaubāms, jo siltums tiek izkliedēts caur korpusa plastmasu un šāds radiators neko daudz nepalīdz.
Starp barošanas elementiem un radiatoru nav pastas, iesaku izņemt radiatoru un apklāt ar pastu, vismaz nedaudz uzlabosies.

Strāvas daļā tiek izmantots tranzistors, kanāla pretestība ir 3,3 mOhm, maksimālā strāva ir 161 A, bet maksimālais spriegums ir tikai 30 volti, tāpēc es ieteiktu ierobežot ieeju uz 25-27 voltiem. Darbojoties ar gandrīz maksimālo strāvu, ir neliela apkure.
Blakus atrodas arī diode, kas slāpē strāvas pārspriegumu no motora pašindukcijas.
Šeit tiek izmantoti 10 ampēri, 45 volti. Jautājumu par diodi nav.


Pirmais starts. Tā sagadījās, ka testus veicu jau pirms aizsargplēves noņemšanas, tāpēc arī šajās fotogrāfijās tā ir vēl joprojām.
Indikators ir kontrastains, vidēji spilgts un lieliski salasāms.

Sākumā nolēmu izmēģināt uz mazām slodzēm un saņēmu pirmo vilšanos.
Nē, man nav pretenziju ne pret ražotāju, ne veikalu, tikai cerēju, ka tik salīdzinoši dārgai iekārtai būs dzinēja apgriezienu stabilizācija.
Diemžēl tas ir tikai regulējams PWM, indikators parāda piepildījuma % no 0 līdz 100%.
Regulators pat nepamanīja mazo motoru, tā ir pilnīgi smieklīga slodzes strāva :)

Uzmanīgie lasītāji droši vien pamanīja vadu šķērsgriezumu, ar kuriem pieslēdzu strāvu regulatoram.
Jā, tad nolēmu pieiet jautājumam globālāk un pieslēdzu jaudīgāku dzinēju.
Tas, protams, ir ievērojami jaudīgāks par regulatoru, taču tukšgaitā tā strāva ir aptuveni 5 ampēri, kas ļāva pārbaudīt regulatoru režīmos, kas tuvāki maksimumam.
Regulators darbojās lieliski, starp citu, aizmirsu norādīt, ka, ieslēdzot, regulators vienmērīgi palielina PWM piepildījumu no nulles līdz iestatītajai vērtībai, nodrošinot vienmērīgu paātrinājumu, savukārt indikators uzreiz parāda iestatīto vērtību, nevis kā uz. frekvences piedziņas, kur tiek parādīta reālā strāva.
Regulators nekļūdījās, nedaudz uzsildīja, bet ne kritiski.

Tā kā regulators ir pulss, izklaidei nolēmu pabāzt apkārt ar osciloskopu un paskatīties, kas notiek pie jaudas tranzistora vārtiem dažādos režīmos.
PWM darba frekvence ir aptuveni 15 KHz un darbības laikā nemainās. Dzinējs iedarbina aptuveni 10% piepildījuma.



Sākotnēji es plānoju savā vecajā (visticamāk, senajā) barošanas blokā uzstādīt regulatoru mazam elektroinstrumentam (par to vairāk citreiz). Teorētiski to vajadzēja uzstādīt priekšējā paneļa vietā, un ātruma regulatoram bija jāatrodas aizmugurē, pogu es neplānoju uzstādīt (par laimi, ieslēdzot, ierīce uzreiz pāriet ieslēgtā režīmā) .
Bija jāsanāk skaistam un glītam.

Bet tad mani sagaidīja kāda vilšanās.
1. Lai gan indikators bija nedaudz mazāks par priekšējā paneļa ieliktni, sliktākais bija tas, ka tas neiederējās dziļumā, balstoties pret statīviem korpusa pušu savienošanai.
un pat ja indikatora korpusa plastmasu varētu nogriezt, es tik un tā to nedarītu, jo regulatora panelis bija ceļā.
2. Bet pat tad, ja es būtu atrisinājis pirmo jautājumu, radās otra problēma: es pilnībā aizmirsu, kā tika izveidots mans barošanas avots. Fakts ir tāds, ka regulators pārtrauc mīnus barošanas avotu, un tālāk pa ķēdi man ir relejs atpakaļgaitā, ieslēdzot un piespiežot dzinēju apturēt, un tam visam ir vadības ķēde. Un to pārtaisīšana izrādījās daudz sarežģītāka :(

Ja regulators būtu ar apgriezienu stabilizāciju, tad tik un tā apjuktu un pārtaisītu vadības un reversa ķēdi, vai pārtaisītu regulatoru + jaudas pārslēgšanai. Citādi es varu un pārtaisīšu, bet bez entuziasma un tagad nezinu, kad.
Varbūt kādam interesē, foto ar mana barošanas bloka iekšpusi, tā salikts pirms kādiem 13-15 gadiem, gandrīz visu laiku strādāja bez problēmām, vienreiz nācās nomainīt releju.

Kopsavilkums.
plusi
Ierīce ir pilnībā darbspējīga.
Glīts izskats.
Augstas kvalitātes uzbūve
Komplektā ir viss nepieciešamais.

Mīnusi.
Nepareiza darbība no komutācijas barošanas avotiem.
Jaudas tranzistors bez sprieguma rezerves
Ar tik pieticīgu funkcionalitāti cena ir pārāk augsta (bet šeit viss ir relatīvs).

Mans viedoklis. Ja piever acis uz ierīces cenu, tad pati par sevi tā ir diezgan laba, izskatās glīti un darbojas labi. Jā, ir problēma ar ne pārāk labu trokšņu imunitāti, manuprāt, to nav grūti atrisināt, bet tas ir nedaudz nomākts. Turklāt iesaku nepārsniegt ieejas spriegumu virs 25-27 voltiem.
Vēl nomākta ir tas, ka esmu diezgan daudz meklējis dažādu gatavu regulatoru iespējas, bet nekur tie nepiedāvā risinājumu ar ātruma stabilizāciju. Varbūt kāds jautās, kāpēc man tas ir vajadzīgs. Paskaidrošu, kā es tiku pie slīpmašīnas ar stabilizāciju; ar to ir daudz patīkamāk strādāt nekā ar parastu.

Tas arī viss, ceru, ka bija interesanti :)

Prece tika nodrošināta veikala atsauksmes rakstīšanai. Pārskats tika publicēts saskaņā ar Vietnes noteikumu 18. punktu.

Plānoju pirkt +23 Pievienot pie favorītiem Man patika apskats +38 +64

Kvalitatīvu un uzticamu griešanās ātruma regulatoru vienfāzes kolektora elektromotoriem var izgatavot, izmantojot kopējās detaļas burtiski 1 vakarā. Šai shēmai ir iebūvēts pārslodzes noteikšanas modulis, nodrošina vadāmā motora mīkstu iedarbināšanu un motora rotācijas ātruma stabilizatoru. Šī iekārta darbojas gan ar 220, gan 110 voltu spriegumu.

Regulatora tehniskie parametri

  • Barošanas spriegums: 230 volti maiņstrāva
  • regulēšanas diapazons: 5…99%
  • slodzes spriegums: 230 V / 12 A (2,5 kW ar radiatoru)
  • maksimālā jauda bez radiatora 300 W
  • zems trokšņa līmenis
  • ātruma stabilizācija
  • mīkstais starts
  • dēļa izmēri: 50×60 mm

Shematiska diagramma


Motora regulatora shēma uz triac un U2008

Vadības sistēmas moduļa shēma ir balstīta uz PWM impulsu ģeneratoru un motora vadības triac - klasisku ķēdes dizainu šādām ierīcēm. Elementi D1 un R1 nodrošina, ka barošanas spriegums ir ierobežots līdz vērtībai, kas ir droša ģeneratora mikroshēmas barošanai. Kondensators C1 ir atbildīgs par barošanas sprieguma filtrēšanu. Elementi R3, R5 un P1 ir sprieguma dalītājs ar iespēju to regulēt, ko izmanto, lai iestatītu slodzei pievadītās jaudas daudzumu. Pateicoties rezistora R2 izmantošanai, kas ir tieši iekļauts m/s fāzes ievades ķēdē, iekšējās vienības tiek sinhronizētas ar VT139 triac.


Iespiedshēmas plate

Nākamajā attēlā parādīts elementu izvietojums uz iespiedshēmas plates. Uzstādīšanas un palaišanas laikā uzmanība jāpievērš drošu ekspluatācijas apstākļu nodrošināšanai - regulators tiek darbināts no 220V tīkla un tā elementi ir tieši savienoti ar fāzi.

Regulatora jaudas palielināšana

Testa versijā tika izmantots BT138/800 triac ar maksimālo strāvu 12 A, kas ļauj kontrolēt slodzi, kas pārsniedz 2 kW. Ja nepieciešams kontrolēt vēl lielākas slodzes strāvas, iesakām tiristoru uzstādīt ārpus plates uz lielas radiatora. Jums arī jāatceras izvēlēties pareizo FUSE drošinātāju atkarībā no slodzes.

Papildus elektromotoru ātruma kontrolei jūs varat izmantot ķēdi, lai pielāgotu lampu spilgtumu bez jebkādām izmaiņām.

Izmantojot elektromotoru instrumentos, viena no nopietnām problēmām ir to griešanās ātruma regulēšana. Ja ātrums nav pietiekami liels, rīks nav pietiekami efektīvs.

Ja tas ir pārāk augsts, tas izraisa ne tikai ievērojamu elektroenerģijas izšķiešanu, bet arī iespējamu instrumenta izdegšanu. Ja griešanās ātrums ir pārāk liels, instrumenta darbība var kļūt mazāk paredzama. Kā to salabot? Šim nolūkam ir ierasts izmantot īpašu rotācijas ātruma regulatoru.

Elektroinstrumentu un sadzīves tehnikas motors parasti ir viens no diviem galvenajiem veidiem:

  1. Komutatoru motori.
  2. Asinhronie motori.

Agrāk otrā no šīm kategorijām bija visizplatītākā. Mūsdienās aptuveni 85% elektroinstrumentos, sadzīves vai virtuves iekārtās izmantoto motoru ir komutatora tipa. Tas izskaidrojams ar to, ka tie ir kompaktāki, jaudīgāki un to pārvaldības process ir vienkāršāks.

Jebkura elektromotora darbība balstās uz ļoti vienkāršu principu: Ja starp magnēta poliem novieto taisnstūrveida rāmi, kas var griezties ap savu asi, un caur to izlaiž līdzstrāvu, rāmis sāks griezties. Rotācijas virzienu nosaka pēc “labās rokas likuma”.

Šo modeli var izmantot, lai darbinātu komutatora motoru.

Šeit galvenais ir savienot strāvu ar šo rāmi. Tā kā tas griežas, tam tiek izmantoti īpaši bīdāmie kontakti. Pēc tam, kad rāmis pagriežas par 180 grādiem, strāva caur šiem kontaktiem plūdīs pretējā virzienā. Tādējādi griešanās virziens paliks nemainīgs. Tajā pašā laikā vienmērīga rotācija nedarbosies. Lai sasniegtu šo efektu, ir ierasts izmantot vairākus desmitus kadru.

Ierīce


Komutatora motors parasti sastāv no rotora (armatūras), statora, sukām un tahoģeneratora:

  1. Rotors- šī ir rotējošā daļa, stators ir ārējs magnēts.
  2. Otas no grafīta- šī ir galvenā bīdāmo kontaktu daļa, caur kuru rotējošajai armatūrai tiek piegādāts spriegums.
  3. Tahoģenerators ir ierīce, kas uzrauga rotācijas raksturlielumus. Kustības vienmērīguma pārkāpuma gadījumā tas pielāgo dzinējam piegādāto spriegumu, tādējādi padarot to vienmērīgāku.
  4. Stators var saturēt nevis vienu magnētu, bet, piemēram, 2 (2 stabu pāri). Arī statisko magnētu vietā šeit var izmantot elektromagnētu spoles. Šāds motors var darboties gan ar līdzstrāvu, gan ar maiņstrāvu.

Komutatora motora ātruma regulēšanas vieglumu nosaka fakts, ka griešanās ātrums ir tieši atkarīgs no pielietotā sprieguma lieluma.

Turklāt svarīga iezīme ir tā, ka rotācijas asi var tieši piestiprināt pie rotējoša instrumenta, neizmantojot starpposma mehānismus.

Ja mēs runājam par to klasifikāciju, mēs varam runāt par:

  1. Matēti motori līdzstrāva.
  2. Matēti motori maiņstrāva.

Šajā gadījumā mēs runājam par to, kāda veida strāva tiek izmantota elektromotoru darbināšanai.

Klasifikācija var tikt veikta arī pēc motora ierosmes principa. Matēta motora konstrukcijā elektriskā strāva tiek piegādāta gan motora rotoram, gan statoram (ja tas izmanto elektromagnētus).

Atšķirība slēpjas tajā, kā šie savienojumi tiek organizēti.

Šeit ir ierasts atšķirt:

  • Paralēlā ierosme.
  • Pastāvīga uzbudinājums.
  • Paralēli secīga ierosme.

Pielāgošana


Tagad parunāsim par to, kā jūs varat regulēt kolektoru motoru ātrumu. Sakarā ar to, ka motora griešanās ātrums vienkārši ir atkarīgs no piegādātā sprieguma daudzuma, visi regulēšanas līdzekļi, kas spēj veikt šo funkciju, ir diezgan piemēroti.

Kā piemērus uzskaitīsim dažas no šīm opcijām:

  1. Laboratorijas autotransformators(LATR).
  2. Rūpnīcas regulēšanas dēļi, ko izmanto sadzīves tehnikā (jo īpaši varat izmantot tos, ko izmanto maisītājos vai putekļsūcējos).
  3. Pogas, ko izmanto elektroinstrumentu projektēšanā.
  4. Mājsaimniecības regulatori apgaismojums ar vienmērīgu darbību.

Tomēr visām iepriekš minētajām metodēm ir ļoti svarīgs trūkums. Līdz ar ātruma samazināšanos samazinās arī dzinēja jauda. Dažos gadījumos to var apturēt pat tikai ar roku. Dažos gadījumos tas var būt pieņemami, taču vairumā gadījumu tas ir nopietns šķērslis.

Laba iespēja ir pielāgot ātrumu, izmantojot tahoģeneratoru. Parasti tas tiek uzstādīts rūpnīcā. Ja motora griešanās ātrumā ir novirzes, uz motoru tiek pārsūtīts jau noregulēts barošanas avots, kas atbilst vajadzīgajam griešanās ātrumam. Ja šajā ķēdē integrēsit motora rotācijas vadību, jauda nezaudēs.

Kā tas izskatās konstruktīvi? Visizplatītākā ir reostatiskā rotācijas kontrole un tie, kas izgatavoti, izmantojot pusvadītājus.

Pirmajā gadījumā mēs runājam par mainīgu pretestību ar mehānisku regulēšanu. Tas ir virknē savienots ar komutatora motoru. Trūkums ir papildu siltuma ražošana un papildu akumulatora darbības laika izšķiešana. Izmantojot šo regulēšanas metodi, tiek zaudēta dzinēja griešanās jauda. Ir lēts risinājums. Minēto iemeslu dēļ nav piemērojams pietiekami jaudīgiem motoriem.

Otrajā gadījumā, izmantojot pusvadītājus, motoru kontrolē, pieliekot noteiktus impulsus. Ķēde var mainīt šādu impulsu ilgumu, kas savukārt maina rotācijas ātrumu, nezaudējot jaudu.

Kā pašam pagatavot?

Regulēšanas shēmām ir dažādas iespējas. Ļaujiet mums iepazīstināt ar vienu no tiem sīkāk.

Lūk, kā tas darbojas:

Sākotnēji šī ierīce tika izstrādāta, lai pielāgotu kolektora motoru elektriskajos transportlīdzekļos. Mēs runājām par tādu, kur barošanas spriegums ir 24 V, bet šis dizains ir piemērojams arī citiem dzinējiem.

Ķēdes vājā vieta, kas tika konstatēta tās darbības pārbaudes laikā, ir tās sliktā piemērotība ļoti lielām strāvas vērtībām. Tas ir saistīts ar zināmu ķēdes tranzistora elementu darbības palēnināšanos.

Ieteicams, lai strāva nebūtu lielāka par 70 A. Šajā ķēdē nav strāvas vai temperatūras aizsardzības, tāpēc ieteicams iebūvēt ampērmetru un uzraudzīt strāvu vizuāli. Pārslēgšanas frekvence būs 5 kHz, to nosaka kondensators C2 ar jaudu 20 nf.

Mainoties strāvai, šī frekvence var mainīties no 3 kHz līdz 5 kHz. Strāvas regulēšanai tiek izmantots mainīgais rezistors R2. Izmantojot elektromotoru mājās, ieteicams izmantot standarta tipa regulatoru.

Tajā pašā laikā ir ieteicams izvēlēties R1 vērtību tā, lai pareizi konfigurētu regulatora darbību. No mikroshēmas izejas vadības impulss iet uz push-pull pastiprinātāju, izmantojot tranzistorus KT815 un KT816, un pēc tam pāriet uz tranzistoriem.

Iespiedshēmas plates izmērs ir 50x50 mm, un tā ir izgatavota no vienpusējas stikla šķiedras:

Šajā diagrammā papildus parādīti 2 45 omu rezistori. Tas tiek darīts, lai varētu pievienot parasto datora ventilatoru, lai atdzesētu ierīci. Izmantojot elektromotoru kā slodzi, ir nepieciešams bloķēt ķēdi ar bloķējošu (amortizatoru) diodi, kas pēc saviem raksturlielumiem atbilst divreiz lielākai slodzes strāvai un divreiz lielākai barošanas spriegumam.

Ierīces darbība, ja šādas diodes nav, var izraisīt kļūmi iespējamās pārkaršanas dēļ.Šajā gadījumā diode būs jānovieto uz siltuma izlietnes. Lai to izdarītu, varat izmantot metāla plāksni, kuras laukums ir 30 cm2.

Regulēšanas slēdži darbojas tā, ka jaudas zudumi uz tiem ir diezgan mazi. IN Sākotnējā dizainā tika izmantots standarta datora ventilators. Lai to savienotu, tika izmantota ierobežojošā pretestība 100 omi un barošanas spriegums 24 V.

Samontētā ierīce izskatās šādi:



Izgatavojot barošanas bloku (apakšējā attēlā), vadi jāsavieno tā, lai būtu minimāls to vadītāju izliekums, caur kuriem iet lielas strāvas. Redzam, ka šādas ierīces izgatavošanai ir nepieciešamas noteiktas profesionālās zināšanas un prasmes. Varbūt dažos gadījumos ir jēga izmantot iegādātu ierīci.

Atlases kritēriji un izmaksas

Lai pareizi izvēlētos vispiemērotāko regulatora veidu, jums ir jābūt labam priekšstatam par to, kādi ir šādu ierīču veidi:

  1. Dažādi kontroles veidi. Var būt vektora vai skalārā kontroles sistēma. Pirmie tiek izmantoti biežāk, bet pēdējie tiek uzskatīti par uzticamākiem.
  2. Regulatora jauda jāatbilst maksimālajai iespējamajai dzinēja jaudai.
  3. Pēc sprieguma Ir ērti izvēlēties ierīci, kurai ir visuniversālākās īpašības.
  4. Frekvences raksturlielumi. Jums piemērotajam regulatoram ir jāatbilst motora izmantotajai augstākajai frekvencei.
  5. Citas īpašības.Šeit mēs runājam par garantijas perioda ilgumu, izmēriem un citām īpašībām.

Atkarībā no mērķa un patērētāju īpašībām regulatoru cenas var ievērojami atšķirties.

Lielākoties tie svārstās no aptuveni 3,5 tūkstošiem rubļu līdz 9 tūkstošiem:

  1. Ātruma regulators KA-18 ESC, paredzēts 1:10 mēroga modeļiem. Izmaksas 6890 rubļu.
  2. MEGA ātruma regulators kolektors (mitrumizturīgs). Izmaksas 3605 rubļi.
  3. Ātruma regulators LaTrax 1:18 modeļiem. Tās cena ir 5690 rubļi.