Geri beslemeli voltaj regülatörü. Dijital PWM fırçalanmış motor hız kontrol cihazı

Sarsıntı veya güç dalgalanmaları olmadan motorun düzgün çalışması, dayanıklılığının anahtarıdır. Bu göstergeleri kontrol etmek için 220V, 12V ve 24V için bir elektrik motoru hız kontrol cihazı kullanılır, bu frekansların tümü kendi ellerinizle yapılabilir veya hazır bir ünite satın alabilirsiniz.

Neden bir hız kontrol cihazına ihtiyacınız var?

Bir frekans dönüştürücü olan motor hız kontrol cihazı, voltajı tersine çevirmek ve aynı zamanda PWM kullanarak asenkron bir motorun düzgün durdurulmasını ve çalıştırılmasını sağlamak için gerekli olan güçlü bir transistöre sahip bir cihazdır. PWM – elektrikli cihazların geniş darbeli kontrolü. Alternatif ve doğru akımın belirli bir sinüzoidini oluşturmak için kullanılır.

Fotoğraf - asenkron motor için güçlü bir regülatör

Dönüştürücünün en basit örneği geleneksel bir voltaj dengeleyicidir. Ancak tartışılan cihazın çok daha geniş bir çalışma ve güç aralığı var.

Frekans dönüştürücüler elektrik enerjisiyle çalışan her türlü cihazda kullanılır. Governörler, motor devrinin yukarı veya aşağı ayarlanabilmesi için son derece hassas elektrik motoru kontrolü sağlar, devirleri istenilen seviyede tutar ve aletleri ani devir değişimlerinden korur. Bu durumda elektrik motoru tam güçte çalıştırmak yerine yalnızca çalışması için gereken enerjiyi kullanır.


Fotoğraf – DC motor hız kontrol cihazı

Asenkron bir elektrik motoru için neden bir hız kontrol cihazına ihtiyacınız var:

  1. Enerji tasarrufu yapmak için. Motorun hızını, çalıştırma ve durdurmanın düzgünlüğünü, gücünü ve hızını kontrol ederek kişisel fonlarınızda önemli tasarruflar sağlayabilirsiniz. Örnek olarak hızı %20 oranında azaltmak %50 oranında enerji tasarrufu sağlayabilir.
  2. Frekans dönüştürücü, proses sıcaklığını, basıncını kontrol etmek için veya ayrı bir denetleyici kullanılmadan kullanılabilir;
  3. Yumuşak başlatma için ek denetleyiciye gerek yoktur;
  4. Bakım maliyetleri önemli ölçüde azalır.

Cihaz genellikle bir kaynak makinesi (esas olarak yarı otomatik makineler için), elektrikli ocak, bir dizi ev aleti (elektrikli süpürge, dikiş makinesi, radyo, çamaşır makinesi), ev ısıtıcısı, çeşitli gemi modelleri vb. için kullanılır.


Fotoğraf – PWM hız kontrol cihazı

Hız kontrol cihazının çalışma prensibi

Hız kontrol cihazı aşağıdaki üç ana alt sistemden oluşan bir cihazdır:

  1. Alternatif akım motoru;
  2. Ana sürücü denetleyicisi;
  3. Tahrik ve ek parçalar.

AC motor tam güçte çalıştırıldığında yükün tam gücüyle akım aktarılır, bu 7-8 kez tekrarlanır. Bu akım motor sargılarını bükerek uzun süre üretilecek ısıyı üretir. Bu, motorun ömrünü önemli ölçüde azaltabilir. Diğer bir deyişle dönüştürücü, çift enerji dönüşümü sağlayan bir çeşit adım eviricidir.


Fotoğraf - bir komütatör motoru için regülatörün diyagramı

Üç fazlı veya tek fazlı bir elektrik motorunun hızının frekans regülatörü, gelen voltaja bağlı olarak 220 veya 380 voltluk akımı düzeltir. Bu işlem, enerji girişinde bulunan bir doğrultucu diyot kullanılarak gerçekleştirilir. Daha sonra akım kapasitörler kullanılarak filtrelenir. Daha sonra PWM üretilir, bundan elektrik devresi sorumludur. Artık asenkron motorun sargıları darbe sinyalini iletmeye ve bunları istenen sinüs dalgasına entegre etmeye hazırdır. Mikroelektrik motorla bile bu sinyaller kelimenin tam anlamıyla gruplar halinde verilir.


Fotoğraf - bir elektrik motorunun normal çalışmasının sinüzoidi

Bir regülatör nasıl seçilir

Bir araba, makine elektrik motoru veya ev ihtiyaçları için bir hız kontrol cihazı seçmeniz gereken çeşitli özellikler vardır:

  1. Kontrol tipi. Komütatör motorları için vektör veya skaler kontrol sistemli regülatörler bulunmaktadır. İlki daha sık kullanılır, ancak ikincisi daha güvenilir kabul edilir;
  2. Güç. Bu, elektriksel frekans dönüştürücü seçiminde en önemli faktörlerden biridir. Korunan cihazda izin verilen maksimum değere karşılık gelen güce sahip bir frekans üretecinin seçilmesi gerekir. Ancak düşük voltajlı bir motor için izin verilen watt değerinden daha güçlü bir regülatör seçmek daha iyidir;
  3. Gerilim. Doğal olarak, buradaki her şey bireyseldir, ancak mümkünse, devre şeması çok çeşitli izin verilen voltajlara sahip olan bir elektrik motoru için bir hız kontrol cihazı satın almanız gerekir;
  4. Frekans aralığı. Frekans dönüşümü bu cihazın ana görevidir, bu nedenle ihtiyaçlarınıza en uygun modeli seçmeye çalışın. Diyelim ki manuel bir yönlendirici için 1000 Hertz yeterli olacaktır;
  5. Diğer özelliklerine göre. Bu garanti süresi, giriş sayısı, boyutu (masaüstü makineler ve el aletleri için özel ataşman bulunmaktadır).

Aynı zamanda evrensel rotasyon regülatörünün var olduğunu da anlamalısınız. Bu fırçasız motorlar için bir frekans dönüştürücüdür.


Fotoğraf – fırçasız motorlar için regülatör şeması

Bu devrede iki parça vardır - biri mikrodenetleyicinin çip üzerinde bulunduğu mantıksal bölüm, ikincisi ise güçtür. Temel olarak böyle bir elektrik devresi güçlü bir elektrik motoru için kullanılır.

Video: SHIRO V2'li elektrik motoru hız kontrol cihazı

Ev yapımı bir motor hız kontrol cihazı nasıl yapılır

Basit bir triyak motor hız kontrol cihazı yapabilirsiniz, şeması aşağıda verilmiştir ve fiyat yalnızca herhangi bir elektrik mağazasında satılan parçalardan oluşur.

Çalışmak için BT138-600 tipinde güçlü bir triyaka ihtiyacımız var, radyo mühendisliği dergisi tarafından öneriliyor.


Fotoğraf - kendin yap hız kontrol cihazı şeması

Açıklanan devrede hız, P1 potansiyometresi kullanılarak ayarlanacaktır. P1 parametresi gelen darbe sinyalinin fazını belirler ve bu da triyak'ı açar. Bu şema hem tarla çiftçiliğinde hem de evde kullanılabilir. Bu regülatörü dikiş makinalarında, fanlarda, masa üstü delme makinalarında kullanabilirsiniz.

Çalışma prensibi basittir: Motor biraz yavaşladığında endüktansı düşer ve bu R2-P1 ve C3'teki voltajı artırır, bu da triyakın daha uzun süre açılmasına yol açar.

Tristör geri besleme regülatörü biraz farklı çalışır. Enerjinin enerji sistemine geri akmasını sağlar, bu da çok ekonomik ve faydalıdır. Bu elektronik cihaz, elektrik devresine güçlü bir tristörün dahil edilmesini içerir. Diyagramı şöyle görünüyor:


Burada doğru akımı sağlamak ve doğrultmak için bir kontrol sinyali üreteci, bir amplifikatör, bir tristör ve bir hız stabilizasyon devresi gereklidir.

Her modern matkap veya taşlama makinesi fabrikada bir hız regülatörü ile donatılmamıştır ve çoğu zaman hız kontrolü hiç sağlanmamaktadır. Bununla birlikte, hem açılı taşlama makineleri hem de matkaplar, her bir sahibinin, bir havyayı nasıl kullanacağını bilseler bile, yerli veya ithal mevcut elektronik bileşenlerden kendi hız kontrol cihazlarını yapmasına olanak tanıyan komütatör motorları temelinde inşa edilmiştir.

Bu makalede, bir elektrikli el aleti için en basit motor devri kontrol cihazının şemasına ve çalışma prensibine bakacağız ve tek koşul, motorun, rotor ve fırçalar üzerinde karakteristik lamellere sahip (bazen kıvılcım çıkaran) bir komütatör tipi olması gerektiğidir. ).

Yukarıdaki şema minimum parça içerir ve matkap veya taşlama makinesi için 1,8 kW ve üzeri elektrikli aletler için uygundur. Benzer bir devre, yüksek hızlı komütatör motorlarına sahip otomatik çamaşır makinelerinde ve akkor lambalar için dimmerlerde hızı düzenlemek için kullanılır. Bu tür devreler, prensip olarak, bir havya ucunun, ısıtma elemanlarına dayalı bir elektrikli ısıtıcının vb. ısıtma sıcaklığını düzenlemenize izin verecektir.

Aşağıdaki elektronik bileşenler gerekli olacaktır:

    Sabit direnç R1 - 6,8 kOhm, 5 W.

    Değişken direnç R2 - 2,2 kOhm, 2 W.

    Sabit direnç R3 - 51 Ohm, 0,125 W.

    Film kapasitörü C1 - 2 µF 400 V.

    Film kapasitörü C2 - 0,047 uF 400 volt.

    Diyotlar VD1 ve VD2 - 400 V'a kadar voltaj için, 1 A'ya kadar akım için.

    Tristör VT1 - gerekli akım için, en az 400 voltluk ters voltaj için.


Devre bir tristöre dayanmaktadır. Tristör, üç terminali olan bir yarı iletken elemandır: anot, katot ve kontrol elektrodu. Tristörün kontrol elektroduna kısa bir pozitif polarite darbesi uygulandıktan sonra tristör bir diyota dönüşür ve devresindeki bu akım kesilinceye veya yön değiştirene kadar akım iletmeye başlar.

Akım durduktan sonra veya yönü değiştiğinde tristör kapanacak ve kontrol elektroduna bir sonraki kısa darbe uygulanana kadar akımı iletmeyi bırakacaktır. Peki, ev ağındaki voltaj alternatif sinüzoidal olduğundan, ağ sinüzoidinin her periyodunda tristör (bu devrenin bir parçası olarak) kesinlikle ayarlanan andan (ayarlanan fazda) başlayarak çalışacaktır ve tristör ne kadar az olursa Elektrikli aletin hızı her periyotta açık olursa, elektrikli aletin hızı ne kadar düşük olur ve tristör ne kadar uzun süre açık kalırsa, hız da o kadar yüksek olur.

Gördüğünüz gibi prensip basittir. Ancak komütatör motorlu bir elektrikli alete uygulandığında devre daha akıllıca çalışır ve bunun hakkında daha sonra konuşacağız.

Yani buradaki ağ paralel olarak şunları içerir: bir ölçüm kontrol devresi ve bir güç devresi. Ölçüm devresi sabit ve değişken dirençler R1 ve R2, kapasitör C1 ve diyot VD1'den oluşur. Bu zincir ne işe yarıyor? Bu bir voltaj bölücüdür. Bölücüden gelen voltaj ve daha da önemlisi motor rotorundan gelen geri EMF, antifaz olarak toplanır ve tristörü açacak bir darbe oluşturur. Yük sabit olduğunda tristörün açık kalma süresi sabittir, dolayısıyla hız sabit ve sabittir.

Alet üzerindeki ve dolayısıyla motordaki yük arttığında, hız düştüğü için geri EMF'nin değeri azalır, bu da tristörün kontrol elektroduna giden sinyalin arttığı ve açılmanın daha az gecikmeyle gerçekleştiği anlamına gelir. yani motora verilen güç artarak düşen hız artar. Bu sayede hız yük altında bile sabit kalır.

Geri EMF'den ve dirençli bölücüden gelen sinyallerin birleşik eyleminin bir sonucu olarak, yük hızı büyük ölçüde etkilemez, ancak bir regülatör olmadan bu etki önemli olacaktır. Böylece, bu devreyi kullanarak ağ sinüzoidinin her pozitif yarı çevriminde kararlı hız kontrolü elde edilebilir. Orta ve düşük dönüş hızlarında bu etki daha belirgindir.

Ancak hız arttıkça, yani değişken direnç R2'den kaldırılan voltajın artmasıyla, sabit hızı koruma kararlılığı azalır.

Bu durumda tristöre paralel bir SA1 şönt butonu sağlamak daha iyidir. VD1 ve VD2 diyotlarının işlevi, bölücüden ve rotordan gelen voltajlar yalnızca motordan akım olmadığında karşılaştırıldığından regülatörün yarım dalga çalışmasını sağlamaktır.

Kondansatör C1, düşük hızlarda kontrol bölgesini genişletir ve kondansatör C2, fırça kıvılcımından kaynaklanan parazitlere karşı hassasiyeti azaltır. Tristörün 100 μA'dan daha düşük bir akımın açabilmesi için oldukça hassas olması gerekir.

Ev yapımı ürünlerle ilgili her türlü konuyla ilgili başka bir inceleme. Bu sefer dijital hız kontrol cihazından bahsedeceğim. Bu kendi açısından ilginç, ama daha fazlasını istedim.
İlgilenenler okumaya devam etsin :)

Çiftlikte küçük bir öğütücü vb. gibi bazı düşük voltajlı cihazların bulunması. Fonksiyonel ve estetik görünümlerini biraz arttırmak istedim. Doğru, işe yaramadı, yine de hedefime ulaşmayı umuyorum, belki başka bir zaman, ama bugün size küçük şeyin kendisinden bahsedeceğim.
Bu regülatörün üreticisi Maitech'tir veya daha doğrusu bu isim genellikle ev yapımı ürünler için her türlü eşarp ve blokta bulunur, ancak bazı nedenlerden dolayı bu şirketin web sitesine rastlamadım.

İstediğimi yapamadığım için inceleme normalden daha kısa olacak ama her zaman olduğu gibi nasıl satıldığı ve gönderildiğiyle başlayacağım.
Zarfın içinde sıradan bir kilitli torba vardı.

Kit yalnızca değişken dirençli bir regülatör ve bir düğme içerir, sert bir ambalaj veya talimat yoktur, ancak her şey sağlam ve hasarsız olarak geldi.

Arkasında talimatların yerini alan bir çıkartma bulunmaktadır. Prensip olarak böyle bir cihaz için başka hiçbir şeye gerek yoktur.
Çalışma voltajı aralığı 6-30 Volt ve maksimum akım 8 Amperdir.

Görünüm oldukça iyi, koyu "cam", kasanın koyu gri plastiği, kapatıldığında tamamen siyah görünüyor. Görünüşe göre iyi bir şey, şikayet edecek bir şey yok. Nakliye filmi ön tarafa yapıştırılmıştır.
Cihazın kurulum boyutları:
Uzunluk 72 mm (kutudaki minimum delik 75 mm), genişlik 40 mm, ön panel hariç derinlik 23 mm (ön panelle birlikte 24 mm).
Ön panel boyutları:
Uzunluk 42,5, mm genişlik 80 mm

Sapa değişken bir direnç dahildir; sap kesinlikle serttir, ancak kullanım için uygundur.
Direnç direnci 100KOhm'dur, ayar bağımlılığı doğrusaldır.
Daha sonra ortaya çıktığı gibi 100KOhm direnci bir aksaklık veriyor. Anahtarlamalı bir güç kaynağından beslendiğinde, kararlı okumalar ayarlamak imkansızdır, değişken rezistöre giden kablolardaki parazit etkilenir, bu nedenle okumalar +\- 2 basamak atlar, ancak atlasalar iyi olur ve aynı zamanda motor devri de atlar.
Direncin direnci yüksektir, akım küçüktür ve teller etraftaki tüm gürültüyü toplar.
Doğrusal bir güç kaynağından güç verildiğinde bu sorun tamamen yoktur.
Direnç ve düğmeye giden kabloların uzunluğu yaklaşık 180 mm'dir.

Button, burada özel bir şey yok. Kontaklar normalde açıktır, kurulum çapı 16 mm, uzunluk 24 mm, arka ışık yok.
Düğme motoru kapatır.
Onlar. Güç uygulandığında gösterge yanar, motor çalışır, düğmeye basıldığında kapanır, ikinci kez basıldığında tekrar açılır.
Motor kapatıldığında gösterge de yanmaz.

Kapağın altında bir cihaz kartı bulunmaktadır.
Terminaller güç kaynağı ve motor bağlantı kontaklarını içerir.
Konektörün pozitif kontakları birbirine bağlanır, güç anahtarı motorun negatif kablosunu açar.
Değişken direncin ve düğmenin bağlantısı çıkarılabilir.
Her şey düzgün görünüyor. Kondansatör uçları biraz eğri ama sanırım bu affedilebilir :)

Daha fazla sökmeyi bir spoylerin altına gizleyeceğim.

Daha fazla detay

Gösterge oldukça büyük, rakamın yüksekliği 14 mm.
Tahta boyutları 69x37mm.

Kart düzgün bir şekilde monte edilmiş, gösterge kontaklarının yakınında akı izleri var, ancak genel olarak kart temiz.
Kart şunları içerir: ters kutuplara karşı koruma için bir diyot, 5 Volt'luk bir dengeleyici, bir mikro denetleyici, 470 uF 35 Volt'luk bir kapasitör, küçük bir radyatörün altındaki güç elemanları.
Ek konektörlerin takılacağı yerler de görülebilir, amaçları belirsizdir.

Neyin anahtarlandığını ve nasıl bağlandığını kabaca anlamak için küçük bir blok diyagram çizdim. Değişken direncin bir ayağı 5 Volt'a, diğeri ise toprağa bağlanır. bu nedenle daha düşük bir değerle kolayca değiştirilebilir. Diyagram lehimlenmemiş bir konnektöre olan bağlantıları göstermemektedir.

Cihaz, STMicroelectronics tarafından üretilen bir mikro denetleyiciyi kullanıyor.
Bildiğim kadarıyla bu mikrodenetleyici amper-voltmetre gibi pek çok farklı cihazda kullanılıyor.

Güç dengeleyici maksimum giriş voltajında ​​​​çalışırken ısınır, ancak çok fazla değil.

Güç elemanlarından gelen ısının bir kısmı panelin bakır poligonlarına aktarılır; solda panelin bir tarafından diğerine çok sayıda geçiş görebilirsiniz, bu da ısının giderilmesine yardımcı olur.
Isı ayrıca güç elemanlarına yukarıdan bastırılan küçük bir radyatör kullanılarak da uzaklaştırılır. Radyatörün bu yerleşimi bana biraz şüpheli görünüyor, çünkü ısı kasanın plastiği aracılığıyla dağıtılıyor ve böyle bir radyatör pek yardımcı olmuyor.
Güç elemanları ile radyatör arasında macun kalmıyor, radyatörü söküp macunla kaplamanızı tavsiye ederim, en azından biraz düzelecektir.

Güç bölümünde bir transistör kullanılıyor, kanal direnci 3,3 mOhm, maksimum akım 161 Amper ancak maksimum voltaj yalnızca 30 Volt, bu nedenle girişi 25-27 Volt ile sınırlamanızı tavsiye ederim. Maksimuma yakın akımlarda çalışırken hafif bir ısınma olur.
Ayrıca yakınlarda motorun kendi kendine indüksiyonundan kaynaklanan akım dalgalanmalarını sönümleyen bir diyot da bulunmaktadır.
Burada 10 Amper, 45 Volt kullanılmaktadır. Diyot hakkında soru yok.


İlk başlangıç. Öyle oldu ki testleri koruyucu filmi çıkarmadan önce yaptım, bu yüzden bu fotoğraflarda hala orada.
Gösterge kontrastlı, orta derecede parlak ve mükemmel şekilde okunabilir.

İlk başta küçük yüklerde denemeye karar verdim ve ilk hayal kırıklığını yaşadım.
Hayır, üreticiye veya mağazaya karşı hiçbir şikayetim yok, sadece bu kadar nispeten pahalı bir cihazın motor devrinde stabilizasyona sahip olacağını umuyordum.
Ne yazık ki, bu sadece ayarlanabilir bir PWM'dir, gösterge doluluk yüzdesini %0'dan %100'e kadar gösterir.
Regülatör küçük motoru fark etmedi bile, bu tamamen saçma bir yük akımı :)

Dikkatli okuyucular muhtemelen gücü regülatöre bağladığım kabloların kesitini fark etmişlerdir.
Evet, daha sonra konuya daha küresel yaklaşmaya karar verdim ve daha güçlü bir motor bağladım.
Elbette regülatörden belirgin şekilde daha güçlüdür, ancak rölantide akımı yaklaşık 5 Amperdir, bu da regülatörü maksimuma yakın modlarda test etmeyi mümkün kıldı.
Regülatör mükemmel davrandı, bu arada, açıldığında, regülatörün PWM dolumunu sıfırdan ayarlanan değere sorunsuz bir şekilde çıkardığını, yumuşak bir hızlanma sağladığını, göstergenin ise hemen ayarlanan değeri gösterdiğini ve üzerindeki gibi olmadığını belirtmeyi unuttum. gerçek akımın görüntülendiği frekans sürücüleri.
Regülatör arızalanmadı, biraz ısındı ama kritik derecede değil.

Regülatör nabız olduğundan, sırf eğlence olsun diye bir osiloskopla etrafı karıştırmaya ve farklı modlarda güç transistörünün kapısında ne olduğunu görmeye karar verdim.
PWM çalışma frekansı yaklaşık 15 KHz'dir ve çalışma sırasında değişmez. Motor yaklaşık %10 dolulukta çalışır.



Başlangıçta, eski (büyük olasılıkla eski) güç kaynağıma küçük bir elektrikli alet için bir regülatör kurmayı planladım (bu konuya başka zaman daha fazla değineceğim). Teorik olarak, ön panel yerine takılması gerekiyordu ve hız kontrol cihazının arka tarafa yerleştirilmesi gerekiyordu, bir düğme takmayı planlamadım (neyse ki açıldığında cihaz hemen açık moda geçiyor) .
Güzel ve düzgün çıkması gerekiyordu.

Ama sonrasında beni bir hayal kırıklığı bekliyordu.
1. Gösterge, ön panel ek parçasından biraz daha küçük olmasına rağmen, daha da kötüsü, kasanın yarısını bağlamak için raflara yaslanarak derinliğe sığmamasıydı.
ve gösterge mahfazasının plastiği kesilse bile, regülatör panosu yolumu kapattığı için zaten bunu yapmazdım.
2. Ancak ilk soruyu çözmüş olsam bile ikinci bir sorun vardı: Güç kaynağımın nasıl yapıldığını tamamen unutmuştum. Gerçek şu ki, regülatör eksi güç kaynağını kesiyor ve devre boyunca geri vites için bir rölem var, motoru çalıştırıyorum ve zorla durduruyorum, tüm bunlar için bir kontrol devresi var. Ve onları yeniden yapmanın çok daha karmaşık olduğu ortaya çıktı :(

Regülatör hız stabilizasyonuna sahip olsaydı, o zaman yine de kafam karışır ve kontrolü ve devreyi ters çevirirdim veya regülatörü + güç geçişi için yeniden yapardım. Aksi takdirde, bunu yeniden yapabilirim ve yapacağım, ancak coşku olmadan ve şimdi ne zaman olacağını bilmiyorum.
Belki birisi ilgilenir, güç kaynağımın iç kısmının bir fotoğrafı, yaklaşık 13-15 yıl önce bu şekilde monte edilmiş, röleyi değiştirmek zorunda kaldığımda neredeyse her zaman sorunsuz çalışıyordu.

Özet.
artıları
Cihaz tamamen çalışır durumdadır.
Düzgün görünüm.
Yüksek kaliteli yapı
Kit ihtiyacınız olan her şeyi içerir.

Eksileri.
Güç kaynaklarının değiştirilmesi nedeniyle hatalı işlem.
Gerilim rezervi olmayan güç transistörü
Bu kadar mütevazı bir işlevsellikle fiyat çok yüksek (ancak burada her şey görecelidir).

Benim fikrim. Cihazın fiyatına gözlerinizi kapatırsanız, o zaman kendi içinde oldukça iyi, temiz görünüyor ve iyi çalışıyor. Evet, gürültü bağışıklığı çok iyi olmayan bir sorun var, bence çözülmesi zor değil ama biraz sinir bozucu. Ayrıca giriş voltajının 25-27 Volt'un üzerine çıkmamasını tavsiye ederim.
Daha da sinir bozucu olan şey, her türlü hazır regülatör için seçeneklere çok fazla baktım, ancak hiçbir yerde hız stabilizasyonu ile bir çözüm sunmuyorlar. Belki birisi buna neden ihtiyacım olduğunu soracaktır. Stabilizasyonlu bir taşlama makinesiyle nasıl karşılaştığımı açıklayacağım, onunla çalışmak normal bir taşlama makinesinden çok daha keyifli.

Hepsi bu, umarım ilginç olmuştur :)

Ürün mağaza tarafından yorum yazılması için sağlandı. İnceleme Site Kuralları'nın 18. maddesine uygun olarak yayınlandı.

+23 almayı planlıyorum Favorilere ekle İncelemeyi beğendim +38 +64

Tek fazlı komütatörlü elektrik motorları için yüksek kaliteli ve güvenilir bir dönüş hızı kontrol cihazı, ortak parçalar kullanılarak tam anlamıyla 1 akşam içinde yapılabilir. Bu devrede yerleşik bir aşırı yük algılama modülü bulunur, kontrollü motorun yumuşak bir şekilde çalıştırılmasını ve motor dönüş hızı dengeleyicisini sağlar. Bu ünite hem 220 hem de 110 volt gerilimlerle çalışır.

Regülatör teknik parametreleri

  • Besleme voltajı: 230 volt AC
  • düzenleme aralığı: %5…99
  • yük voltajı: 230 V / 12 A (radyatörle birlikte 2,5 kW)
  • radyatörsüz maksimum güç 300 W
  • düşük gürültü seviyesi
  • hız stabilizasyonu
  • yumuşak başlangıç
  • tahta boyutları: 50×60 mm

Şematik diyagram


Triyak ve U2008'deki motor regülatörünün şeması

Kontrol sistemi modülü devresi, bir PWM puls üretecine ve bu tür cihazlar için klasik bir devre tasarımı olan bir motor kontrol triyakına dayanmaktadır. D1 ve R1 elemanları, besleme voltajının jeneratör mikro devresine güç sağlamak için güvenli bir değerle sınırlı olmasını sağlar. Kondansatör C1, besleme voltajının filtrelenmesinden sorumludur. R3, R5 ve P1 elemanları, yüke sağlanan güç miktarını ayarlamak için kullanılan, onu düzenleme yeteneğine sahip bir voltaj bölücüdür. Giriş devresine doğrudan m/s fazına dahil edilen R2 direncinin kullanılması sayesinde iç üniteler VT139 triyak ile senkronize edilir.


Baskılı devre kartı

Aşağıdaki şekil baskılı devre kartı üzerindeki elemanların düzenini göstermektedir. Kurulum ve başlatma sırasında, güvenli çalışma koşullarının sağlanmasına dikkat edilmelidir - regülatör 220V'luk bir ağ tarafından çalıştırılır ve elemanları doğrudan faza bağlanır.

Regülatör gücünün arttırılması

Test versiyonunda, maksimum 12 A akıma sahip bir BT138/800 triyak kullanıldı ve bu, 2 kW'ın üzerindeki bir yükün kontrol edilmesini mümkün kıldı. Daha büyük yük akımlarını kontrol etmeniz gerekiyorsa tristörü kartın dışına, büyük bir soğutucuya monte etmenizi öneririz. Yüke bağlı olarak doğru SİGORTA sigortasını seçmeyi de unutmamalısınız.

Devreyi elektrik motorlarının hızını kontrol etmenin yanı sıra herhangi bir değişiklik yapmadan lambaların parlaklığını ayarlamak için de kullanabilirsiniz.

Aletlerde elektrik motoru kullanıldığında ciddi sorunlardan biri dönme hızının ayarlanmasıdır. Hız yeterince yüksek değilse alet yeterince etkili değildir.

Çok yüksekse, bu yalnızca önemli miktarda elektrik enerjisi israfına değil, aynı zamanda aletin olası yanmasına da yol açar. Dönme hızı çok yüksekse aletin çalışması da daha az tahmin edilebilir hale gelebilir. Nasıl düzeltilir? Bu amaçla özel bir dönüş hızı kontrol cihazının kullanılması gelenekseldir.

Elektrikli el aletleri ve ev aletleri için motor genellikle 2 ana tipten biridir:

  1. Komütatör motorları.
  2. Asenkron motorlar.

Geçmişte bu kategorilerden ikincisi en yaygın olanıydı. Günümüzde elektrikli aletlerde, ev veya mutfak aletlerinde kullanılan motorların yaklaşık %85'i komütatör tipindedir. Bu, daha kompakt olmaları, daha güçlü olmaları ve onları yönetme sürecinin daha basit olmasıyla açıklanmaktadır.

Herhangi bir elektrik motorunun çalışması çok basit bir prensibe dayanmaktadır: Kendi ekseni etrafında dönebilen bir mıknatısın kutupları arasına dikdörtgen bir çerçeve yerleştirirseniz ve içinden doğru akım geçirirseniz çerçeve dönmeye başlayacaktır. Dönme yönü “sağ el kuralına” göre belirlenir.

Bu model bir komütatör motorunu çalıştırmak için kullanılabilir.

Burada önemli olan akımı bu çerçeveye bağlamaktır. Döndüğü için bunun için özel kayar kontaklar kullanılır. Çerçeve 180 derece döndükten sonra bu kontaklardan geçen akım ters yönde akacaktır. Böylece dönüş yönü aynı kalacaktır. Aynı zamanda düzgün dönüş de çalışmayacaktır. Bu etkiyi elde etmek için birkaç düzine çerçevenin kullanılması gelenekseldir.

Cihaz


Bir komütatör motoru genellikle bir rotor (armatür), stator, fırçalar ve takojeneratörden oluşur:

  1. Rotor- bu dönen kısımdır, stator harici bir mıknatıstır.
  2. Grafitten yapılmış fırçalar- bu, dönen armatüre voltajın sağlandığı kayan kontakların ana kısmıdır.
  3. Takojeneratör dönme özelliklerini izleyen bir cihazdır. Hareket bütünlüğünün ihlal edilmesi durumunda motora verilen voltajı ayarlayarak daha yumuşak hale getirir.
  4. Stator bir mıknatıs değil, örneğin 2 (2 çift kutup) içerebilir. Ayrıca burada statik mıknatıslar yerine elektromıknatıs bobinleri de kullanılabilir. Böyle bir motor hem doğru hem de alternatif akımda çalışabilir.

Bir komütatör motorunun hızını ayarlama kolaylığı, dönme hızının doğrudan uygulanan voltajın büyüklüğüne bağlı olmasıyla belirlenir.

Ayrıca önemli bir özellik, dönme ekseninin ara mekanizmalar kullanılmadan doğrudan dönen bir alete bağlanabilmesidir.

Sınıflandırmalarından bahsedersek, şunlardan bahsedebiliriz:

  1. Fırçalanmış motorlar doğru akım.
  2. Fırçalanmış motorlar alternatif akım.

Bu durumda elektrik motorlarına güç sağlamak için ne tür bir akımın kullanıldığı hakkında konuşuyoruz.

Motor uyarılma prensibine göre de sınıflandırma yapılabilir. Fırçalı motor tasarımında, motorun hem rotoruna hem de statörüne (elektromıknatıs kullanılıyorsa) elektrik gücü sağlanır.

Aradaki fark, bu bağlantıların nasıl organize edildiğidir.

Burada ayırt etmek gelenekseldir:

  • Paralel uyarılma.
  • Tutarlı uyarılma.
  • Paralel sıralı uyarma.

Ayarlama


Şimdi komütatör motorların hızını nasıl ayarlayabileceğinizden bahsedelim. Motorun dönüş hızının basitçe sağlanan voltaj miktarına bağlı olması nedeniyle, bu işlevi yerine getirebilecek herhangi bir ayarlama aracı bunun için oldukça uygundur.

Örnek olarak bu seçeneklerden birkaçını sıralayalım:

  1. Laboratuvar ototransformatörü(LATR).
  2. Fabrika ayar panoları ev aletlerinde kullanılır (özellikle mikser veya elektrikli süpürgelerde kullanılanları kullanabilirsiniz).
  3. Düğmeler elektrikli aletlerin tasarımında kullanılır.
  4. Ev düzenleyicileri pürüzsüz hareketle aydınlatma.

Ancak yukarıdaki yöntemlerin hepsinin çok önemli bir kusuru vardır. Hızın azalmasıyla birlikte motor gücü de azalır. Bazı durumlarda sadece elinizle bile durdurulabilir. Bazı durumlarda bu kabul edilebilir olsa da çoğu durumda ciddi bir engeldir.

İyi bir seçenek, bir takojeneratör kullanarak hızı ayarlamaktır. Genellikle fabrikada kurulur. Motorun dönüş hızında sapmalar varsa, gerekli dönüş hızına karşılık gelen önceden ayarlanmış bir güç kaynağı motora iletilir. Motor dönüş kontrolünü bu devreye entegre ederseniz güç kaybı yaşanmaz.

Bu yapıcı olarak nasıl görünüyor? En yaygın olanı reostatik rotasyon kontrolü ve yarı iletkenler kullanılarak yapılanlardır.

İlk durumda mekanik ayarlı değişken dirençten bahsediyoruz. Komütatör motoruna seri olarak bağlanır. Dezavantajı ise ilave ısı üretimi ve ilave pil ömrünün israfıdır. Bu ayar yöntemi ile motor dönüş gücünde kayıp meydana gelir. Ucuz bir çözümdür. Belirtilen nedenlerden dolayı yeterince güçlü motorlar için geçerli değildir.

İkinci durumda, yarı iletkenler kullanıldığında motor belirli darbeler uygulanarak kontrol edilir. Devre, bu tür darbelerin süresini değiştirebilir, bu da güç kaybı olmadan dönüş hızını değiştirir.

Kendin nasıl yapılır?

Ayarlama şemaları için çeşitli seçenekler vardır. Bunlardan birini daha ayrıntılı olarak sunalım.

İşte nasıl çalışıyor:

Başlangıçta bu cihaz elektrikli araçlarda komütatör motorunu ayarlamak için geliştirildi. Besleme geriliminin 24 V olduğu bir tasarımdan bahsediyorduk ama bu tasarım diğer motorlar için de geçerli.

Devrenin çalışmasının test edilmesi sırasında tespit edilen zayıf noktası, çok yüksek akım değerlerine uygunluğunun zayıf olmasıdır. Bunun nedeni devrenin transistör elemanlarının çalışmasındaki bir miktar yavaşlamadır.

Akımın 70 A'dan fazla olmaması tavsiye edilir. Bu devrede akım veya sıcaklık koruması yoktur, bu nedenle bir ampermetre monte edilmesi ve akımın görsel olarak izlenmesi tavsiye edilir. Anahtarlama frekansı 5 kHz olacak, 20 nf kapasiteli C2 kondansatörü tarafından belirlenecektir.

Akım değiştikçe bu frekans 3 kHz ile 5 kHz arasında değişebilir. Akımı düzenlemek için değişken direnç R2 kullanılır. Evde elektrik motoru kullanırken standart tipte bir regülatör kullanılması tavsiye edilir.

Aynı zamanda regülatörün çalışmasını doğru şekilde yapılandıracak şekilde R1 değerinin seçilmesi tavsiye edilir. Mikro devrenin çıkışından kontrol darbesi, KT815 ve KT816 transistörlerini kullanan bir itme-çekme amplifikatörüne gider ve ardından transistörlere gider.

Baskılı devre kartının boyutu 50 x 50 mm'dir ve tek taraflı fiberglastan yapılmıştır:

Bu şemada ayrıca 2 adet 45 ohm direnç gösterilmektedir. Bu, cihazı soğutmak için normal bir bilgisayar fanının olası bağlantısı için yapılır. Bir elektrik motorunu yük olarak kullanırken, devrenin, özelliklerinde yük akımının iki katına ve besleme voltajının iki katına karşılık gelen bir blokaj (damper) diyotu ile bloke edilmesi gerekir.

Böyle bir diyotun yokluğunda cihazın çalıştırılması, olası aşırı ısınma nedeniyle arızaya yol açabilir. Bu durumda diyotun soğutucuya yerleştirilmesi gerekecektir. Bunu yapmak için 30 cm2 alana sahip metal bir plaka kullanabilirsiniz.

Düzenleyici anahtarlar üzerlerindeki güç kayıpları oldukça küçük olacak şekilde çalışır. İÇİNDE Orijinal tasarımda standart bir bilgisayar fanı kullanıldı. Bağlamak için 100 Ohm'luk bir sınırlama direnci ve 24 V'luk bir besleme voltajı kullanıldı.

Birleştirilmiş cihaz şöyle görünür:



Bir güç ünitesinin imalatında (alttaki şekilde), kablolar, içinden büyük akımların geçtiği iletkenlerde minimum bükülme olacak şekilde bağlanmalıdır.Böyle bir cihazın imalatının belirli mesleki bilgi gerektirdiğini görüyoruz. ve beceriler. Belki bazı durumlarda satın alınan bir cihazı kullanmak mantıklıdır.

Seçim kriterleri ve maliyet

En uygun regülatör tipini doğru bir şekilde seçmek için, bu tür cihazların ne tür olduğuna dair iyi bir fikre sahip olmanız gerekir:

  1. Çeşitli kontrol türleri. Vektör veya skaler kontrol sistemi olabilir. Birincisi daha sık kullanılırken ikincisi daha güvenilir kabul edilir.
  2. Regülatör gücü mümkün olan maksimum motor gücüne karşılık gelmelidir.
  3. Gerilime göre En evrensel özelliklere sahip bir cihazı seçmek uygundur.
  4. Frekans özellikleri. Size uygun regülatör, motorun kullandığı en yüksek frekansa uygun olmalıdır.
  5. Diğer özellikler. Burada garanti süresinin uzunluğundan, boyutlarından ve diğer özelliklerinden bahsediyoruz.

Amaca ve tüketici özelliklerine bağlı olarak düzenleyicilerin fiyatları önemli ölçüde değişebilir.

Çoğunlukla yaklaşık 3,5 bin ruble ile 9 bin arasında değişiyor:

  1. Hız kontrol cihazı KA-18 ESC 1:10 ölçekli modeller için tasarlanmıştır. 6890 ruble maliyeti.
  2. MEGA hız kontrol cihazı toplayıcı (neme dayanıklı). Maliyeti 3605 ruble.
  3. LaTrax 1:18 modelleri için hız kontrol cihazı. Fiyatı 5690 ruble.