Регулятор скорости вращения электродвигателя. Регуляторы скорости вращения электродвигателей: виды, принципы работы и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие существуют способы регулирования скорости вращения электродвигателей. Как работают частотные преобразователи для асинхронных двигателей. В чем преимущества и недостатки различных методов регулировки скорости электромоторов.

Содержание

Основные способы регулирования скорости вращения электродвигателей

Регулирование скорости вращения электродвигателей является важной задачей во многих отраслях промышленности и бытовой технике. Существует несколько основных способов изменения частоты вращения вала электромотора:

Изменение напряжения, подаваемого на обмотки статора
Изменение частоты питающего напряжения
Изменение числа пар полюсов обмоток статора
Введение дополнительного сопротивления в цепь ротора (для двигателей с фазным ротором)

Каждый из этих методов имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Регулирование скорости асинхронного двигателя изменением напряжения на статоре

Этот способ основан на том, что при снижении напряжения, подаваемого на обмотки статора, уменьшается магнитный поток и, соответственно, вращающий момент двигателя. В результате при той же нагрузке частота вращения ротора снижается.

Преимущества данного метода:

Простота реализации
Плавность регулирования
Возможность применения для двигателей с короткозамкнутым ротором

Недостатки:

Небольшой диапазон регулирования (обычно не более 2-3 раз)
Снижение КПД двигателя при уменьшении напряжения
Уменьшение максимального момента двигателя

Для реализации этого способа используются автотрансформаторы или тиристорные регуляторы напряжения. Он применяется в основном для двигателей небольшой мощности в приводах вентиляторов, насосов и т.п.

Частотное регулирование скорости асинхронных двигателей

Частотное регулирование является наиболее эффективным и современным способом управления скоростью асинхронных двигателей. Оно основано на изменении частоты питающего напряжения с помощью специальных преобразователей частоты.

Принцип действия частотного регулирования базируется на том, что скорость вращения магнитного поля статора прямо пропорциональна частоте питающего напряжения:

n = 60f/p

где n — скорость вращения (об/мин), f — частота (Гц), p — число пар полюсов.

При этом для сохранения постоянства магнитного потока необходимо одновременно с частотой изменять и амплитуду напряжения. Обычно поддерживается соотношение U/f = const.

Преимущества частотного регулирования:

Широкий диапазон регулирования (до 1:100 и более)
Плавность регулирования во всем диапазоне
Высокий КПД электропривода
Возможность точного поддержания заданной скорости

Возможность применения для двигателей с короткозамкнутым ротором

Как работает преобразователь частоты для асинхронного двигателя?

Типовой преобразователь частоты состоит из следующих основных блоков:

Выпрямитель, преобразующий переменное напряжение сети в постоянное
Звено постоянного тока с фильтром
Инвертор, формирующий трехфазное напряжение переменной частоты
Система управления

Инвертор обычно выполняется на силовых IGBT-транзисторах, управляемых с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Это позволяет формировать практически синусоидальное выходное напряжение.

Система управления обеспечивает необходимый закон регулирования U/f, защиту, поддержание заданной скорости и другие функции.

Регулирование скорости асинхронного двигателя изменением числа пар полюсов

Этот способ позволяет ступенчато изменять скорость вращения за счет переключения обмоток статора. Как видно из формулы n = 60f/p, при изменении числа пар полюсов p меняется и скорость вращения магнитного поля статора.

Для реализации данного метода используются специальные многоскоростные асинхронные двигатели, имеющие несколько независимых обмоток статора с разным числом полюсов. При переключении обмоток изменяется скорость вращения.

Преимущества метода:

Простота реализации
Высокий КПД на каждой ступени регулирования
Возможность получения нескольких фиксированных скоростей

Недостатки:

Ступенчатое регулирование
Ограниченное число ступеней (обычно 2-4)
Необходимость применения специальных многоскоростных двигателей

Данный способ часто применяется в приводах подъемно-транспортных механизмов, металлорежущих станков, где требуются фиксированные скорости вращения.

Регулирование скорости двигателя с фазным ротором

Для асинхронных двигателей с фазным ротором возможно регулирование скорости путем введения дополнительного активного сопротивления в цепь ротора. При увеличении сопротивления увеличивается скольжение двигателя и снижается частота вращения ротора.

Особенности данного метода:

Простота реализации
Плавность регулирования
Возможность получения высоких пусковых моментов

Однако он имеет существенные недостатки:

Применим только для двигателей с фазным ротором
Низкий КПД из-за потерь в дополнительных резисторах
Сложность автоматизации

В настоящее время этот способ регулирования применяется редко, в основном в мощных приводах с тяжелыми условиями пуска.

Выбор способа регулирования скорости электродвигателя

При выборе метода регулирования скорости электропривода необходимо учитывать следующие факторы:

Требуемый диапазон и плавность регулирования

Тип используемого двигателя (с короткозамкнутым или фазным ротором)
Мощность электропривода
Характер нагрузки (постоянный или переменный момент)
Требования к энергоэффективности
Стоимость системы регулирования

В современных электроприводах наиболее перспективным является частотное регулирование, обеспечивающее высокие энергетические показатели и широкие функциональные возможности. Однако для простых применений могут быть эффективны и более простые способы, например, изменение числа пар полюсов.

Применение регуляторов скорости электродвигателей в промышленности

Регуляторы скорости вращения электродвигателей широко применяются в различных отраслях промышленности и транспорта. Рассмотрим некоторые примеры их использования:

Металлообработка

В станках с ЧПУ частотно-регулируемые приводы позволяют точно управлять скоростью подачи и главного движения, обеспечивая высокое качество обработки. Многоскоростные двигатели с переключением полюсов часто используются в универсальных станках.

Подъемно-транспортное оборудование

В кранах, лифтах, конвейерах регулируемый электропривод обеспечивает плавный пуск и остановку, точное позиционирование, экономию энергии.

Насосы и вентиляторы

Частотное регулирование позволяет оптимизировать работу насосных и вентиляционных установок в соответствии с реальной потребностью, что дает значительную экономию электроэнергии.

Бумажная промышленность

В бумагоделательных машинах согласованное регулирование скорости многих приводов обеспечивает поддержание натяжения бумажного полотна и высокое качество продукции.

Прокатное производство

В прокатных станах регулируемый электропривод позволяет точно поддерживать скорость и натяжение металла при прокатке.

Таким образом, применение современных регуляторов скорости электродвигателей позволяет повысить качество и эффективность технологических процессов во многих отраслях промышленности.

Перспективы развития систем регулирования скорости электродвигателей

Развитие технологий в области силовой электроники и микропроцессорной техники открывает новые возможности для совершенствования систем регулирования скорости электродвигателей. Основные тенденции в этой области:

Повышение энергоэффективности преобразователей частоты за счет применения новых типов силовых полупроводниковых приборов (SiC, GaN)
Разработка интеллектуальных систем управления с адаптивными алгоритмами
Интеграция преобразователей частоты в конструкцию двигателей (мотор-редукторы со встроенным частотным управлением)
Развитие беспроводных технологий для удаленного управления и мониторинга электроприводов
Применение новых алгоритмов управления, обеспечивающих высокие динамические характеристики

Эти инновации позволят создавать еще более эффективные и функциональные системы регулирования скорости электродвигателей для различных применений.

Регулирование скорости асинхронного двигателя

Вопрос, связанный с регуляцией скорости вращения электрического низковольтного двигателя , становится все более актуальным. Дело в том, что сокращение или увеличение числа оборотов, совершаемых оборудованием, важно для стабильной работы различных приборов, в частности, для механизмов, которые применяются для облегчения бытовых работ. На первый взгляд может показаться, что проще всего будет решить проблему за счет снижения напряжения, питающего двигатель. Однако, данный вариант подходит только для моделей постоянного тока. В них регуляторы напряжения отличаются лаконичностью конструкции. Кроме того, они вполне доступны. Тем не менее, в последнее время большая часть устройств, принимающих участие в производственном процессе, основываются на двигателях переменного тока асинхронного типа. В подобной ситуации в случае снижения напряжения двигатель начинает резко сокращать число оборотов, утрачивает мощность и тормозит.

Для регулирования скорости вращений существует более современный способ. Он предполагает применения частотных инвенторных преобразователей, которые в обиходе все чаще называются частотниками. Они нередко используются в различных сферах. Например, их часто применяют для оборудования станков и электрических приводов, входящих в состав промышленного оборудования.

Принцип функционирования частотника довольно прост. Его суть заключается в правиле определения вытяжной угловой скорости вращения вала. При этом важно учитывать такой немаловажный фактор, как частота сети, обеспечивающей питание. За счет изменения частоты питания появляется возможность регуляции скорости вращения ротора. Каждый частотный преобразователь снабжается специальной табличкой. На ней указываются основные характеристики.

Электродвигатель: особенности управления Возврат к списку

Частотный регулятор для регулировки скорости вращения асинхронного двигателя

Качественный обмен воздуха в помещении в значительной мере влияет на комфорт жизни в квартире. Чистый воздух, сухие стены, мягкий микроклимат в доме напрямую зависит от наличия системы вентиляции. При этом к самой популярной на сегодняшний день системе обмена воздушных потоков в помещении относится принудительная вентиляция, работающая по приточно-вытяжному принципу.

Большинство современных вентиляторов для вытяжных систем снабжаются электродвигателем с регулируемой скоростью вращения. При этом для изменения оборотов вентилятора используют специальные регуляторы, в том числе и частотные системы изменения скорости вращения асинхронного двигателя, который используется как в вытяжных устройствах, так и в различных бытовых приборах в квартире.

Предназначение и функции регуляторов

Ещё не так давно устройства регулировки скорости вращения асинхронного электродвигателя состояли из простейших ручных выключателей и магнитного реле, благодаря которым можно было только запустить мотор на максимальных оборотах или выполнить полное его отключение.

Любой регулятор оборотов двигателя, в том числе и частотный, предназначен для изменения скорости вращения мотора. При этом основной функцией регулятора скорости является изменение производительности вытяжной системы или другого оборудования. Но помимо этого такие приборы обладают и дополнительными возможностями, о которых не стоит забывать:

уменьшение износа оборудования в процессе эксплуатации;
экономия потребляемой электрической энергии;
снижение шумов на максимальных оборотах.

Большинство приборов, регулирующих скорость вращения электродвигателя, могут быть использованы как отдельный элемент системы, так и являться дополнением электронного блока управления, бытовым прибором, приводящимся в действие мотором.

Варианты регулировки скорости электродвигателя

Для изменения скорости вращения как асинхронного, так и любого другого двигателя, используется несколько вариантов регулировки оборотов:

регулировка подачи напряжения;
переключение обмоток асинхронных многоскоростных двигателей;
частотная регулировка показателей тока;
использование электронного коммутатора.

Изменение напряжения даёт возможность использовать достаточно дешёвые устройства для плавной или многоступенчатой регулировки скорости. Если говорить об асинхронных моторах, которые имеют внешний ротор, то для них лучше использовать регулятор сопротивления якоря для изменения оборотов. При этом частотная регулировка позволяет изменять скоростные показатели в достаточно широком диапазоне.

Разновидности моделей, регуляторов оборотов

Устройства регулировки скорости для однофазных, трёхфазных и асинхронных двигателей различаются по принципиальному изменению оборотов вращения:

регуляторы, собранные на тиристорах;
симисторные стемы изменения скорости;
частотные регуляторы;
регуляторы на основе трансформаторов.

Тиристорные регуляторы скорости используются для однофазных двигателей и позволяют помимо изменения оборотов вращения защищать оборудование от перегрева и перепадов напряжения.

Симисторные устройства могут управлять сразу несколькими электромоторами, работающими как на постоянном, так и переменном токе, но при условии, что параметры мощности не будут превышать предельных значений. Такой способ изменения оборотов один из самых популярных, если необходимо регулировать скорость благодаря изменению показателей напряжения от минимального до номинального значения.

Трёхфазный регулятор, более точный, и снабжается предохранителем, контролирующим, уровень тока. А чтобы снизить шумовые эффекты на низких оборотах устанавливается сглаживающий фильтр, состоящий из конденсатора.

Частотный регулятор скорости для асинхронного двигателя используется при преобразовании входного напряжения в диапазоне от 0 до 480 вольт, а непосредственный контроль оборотов осуществляется благодаря изменению подаваемой электрической энергии. Чаще всего такие регуляторы используются в трёхфазных двигателях, систем кондиционирования и вентиляции достаточно большой мощности.

Также для мощных электромоторов используют регулятор на основе однофазного или трёхфазного трансформатора. Благодаря такому устройству появляется возможность ступенчатой регулировки скорости двигателей. При этом одним трансформатором можно управлять сразу несколькими устройствами в автоматическом режиме.

Частотные регуляторы асинхронных моторов

Ещё нет так давно встретить частотный регулятор скорости для асинхронного двигателя было практически невозможно, а стоимость таких устройств была неоправданно высокой. При этом основной причиной дороговизны таких устройств было отсутствие качественных транзисторов и модулей высокого напряжения. Но благодаря разработкам в сфере твердотельных электронных устройств этот вопрос был решён. Вследствие этого рынок электроники заполонили сварочные инверторы, инверторные кондиционеры и частотные преобразователи.

На сегодняшний день, частотные регуляторы – самый распространённый метод регулировки, мощностных характеристик оборотов и уровня производительности большинства механизмов, которые приводятся в действие асинхронным трёхфазным электродвигателем.

При таком методе изменения скоростных показателей в электродвигателе, к нему подключается специальный частотный регулятор. В большинстве случаев это тиристорные преобразователи частоты. При этом сама регулировка оборотов осуществляется посредством изменения частотных показателей напряжения, которые непосредственно влияют на скорость вращения асинхронного электромотора.

Хочется отметить, что во время снижения частотных показателей падает, и перегрузочная способность электродвигателя и поэтому для компенсации мощностных потерь нужно увеличивать напряжение. При этом величина напряжения зависит от конструктивных особенностей привода. Если регулировка выполняется на моторе, работающем с постоянным уровнем нагрузки на валу, то величина напряжения увеличивается пропорционально падению частоты. Но при увеличении оборотов это недопустимо и может привести к выходу из строя двигателя.

В случае, когда частотная регулировка выполняется на электродвигателе постоянной мощности, то увеличение напряжения производится пропорционально корню квадратному падения частоты. При изменении оборотов в вентиляционных установках подаваемое напряжение изменяется пропорционально квадрату снижения частоты.

Частотные регуляторы скорости для асинхронных электродвигателей – единственно правильный способ изменения оборотов мотора. В первую очередь это обусловлено возможностью изменения скорости в максимально широком диапазоне практически без потери мощности и уменьшения перегрузочных характеристик мотора.

Особенности использования регуляторов скорости

В качестве элемента системы, автоматического изменения скорости вращения, вентиляционных устройств частотный регулятор обеспечивает контроль функционирования всего вытяжного механизма. При этом в процессе использования устройства для регулировки оборотов любых, в том числе и асинхронных двигателей, появляются дополнительные шумы, которые можно устранить, только используя трансформаторный регулятор.

Также кроме шума во время работы электродвигателя на разных скоростях могут появиться электромагнитные помехи, устранить которые можно за счёт экранированного кабеля. При использовании трёхфазного регулятора с шумом проблем не возникает, но обязательна дополнительная установка сглаживающих фильтров. Но вне зависимости от модели используемого регулятора существуют рекомендации по их эксплуатации.

Прежде чем включать устройство в сеть переменного тока важно проверить все соединительные элементы и провода на качество заземления.
Чтобы устранить различные помехи в сети важно устанавливать специальный фильтр.
Для недопущения перегрева регулятора оборотов мотора, его размещают в месте, куда не попадает солнце. В противном случае из-за повышения температуры устройство будет работать на предельной нагрузке и может перестать реагировать на показатели датчиков.
Любой регулятор, в том числе и частотный для асинхронного двигателя должен размещаться вертикально, что позволит качественно рассеивать тепло, выделяемое, в процессе работы прибора.
Не рекомендовано очень часто производить включение или выключение регуляторов, так как в процессе непрерывной работы они функционируют в оптимальных условиях и поэтому реже выходят из строя.

В настоящее время всё чаще используют частотные регуляторы, так как они имеют компактные размеры и невысокую стоимость по сравнению с трансформаторными аналогами. При этом во время работы такие устройства подают номинальное напряжение на электромотор.

Регулятор скорости вращения асинхронного электродвигателя | Электирика

» Электирика

Регуляторы скорости, запуск и торможение двигателей

Эта статья будет посвящена двигателям — возможности регулировки скорости вращения, запускам и торможению.

Однофазные конденсаторные электродвигатели отличаются от однофазных асинхронных электродвигателей с пусковой обмоткой и конденсаторным пуском тем, что рабочая и фазосдвигающая (конденсаторная) обмотки создают вращающееся магнитное поле как в момент пуска, так и при работе электродвигателя. Обе обмотки рассчитаны на длительный режим работы.

Одна из схем регулятора скорости для однофазного конденсаторного двигателя показана на рис.1.

Действие данного регулятора скорости вращения основано на зависимости скорости вращения от величины постоянного тока через фазосдвигающую (конденсаторную) обмотку. Выпрямленное диодом VD1 напряжение через резисторы R1, R2, R3 подается на фазосдвигающую обмотку.

Фазосдвигающий конденсатор служит одновременно для фильтрации выпрямленного напряжения, величину которого регулируют подстроечным резистором R1.

Минимальная скорость вращения зависит от надежного запуска двигателя и выставляется резистором R2. Для этого необходимо отключить двигатель, вывести резистор R1 в положение максимального сопротивления, а на место R2 временно установить переменный резистор на 2-3кОм. Желательно тоже вывести в максимальное положение. Включить в сеть и резистором R2 установить минимально возможные обороты. Далее выключить его на небольшое время и попытаться его запустить с выставленным таким способом сопротивлением R2. Если самостоятельного пуска не происходит — уменьшить еще немного сопротивление R2. Пробовать до тех пор, пока не произойдет самостоятельного надежного пуска. После этого можно измерть значение R2 и заменить его постоянным резистором. Если двигатель очень малой мощности, можно уменьшить значение R1.

Рекомендуемые детали : Резистор R1 типа ППЕ-3В или ППБ-15Е R1 и R2 — ПЭВ-7,5 VD1 — КД227Ж или с похожими параметрами С1 — штатный конденсатор данного двигателя.

* по материалам статьи В.Ф. Яковлева Регулятор скорости для однофазных конденсаторных двигателей

Регулирование скорости асинхронного двигателя

Наиболее распространены следующие способы регулирования скорости асинхронного двигателя. изменение дополнительного сопротивления цепи ротора, изменение напряжения, подводимого к обмотке статора, двигателя изменение частоты питающего напряжения, а также переключение числа пар полюсов.

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя путем введения резисторов в цепь ротора

Введение резисторов в цепь ротора приводит к увеличению потерь мощности и снижению частоты вращения ротора двигателя за счет увеличения скольжения, поскольку n = n о (1 — s).

Из рис. 1 следует, что при увеличении сопротивления в цепи ротора при том же моменте частота вращения вала двигателя уменьшается.

Жесткость механических характеристик значительно снижается с уменьшением частоты вращения, что ограничивает диапазон регулирования до (2 — 3). 1. Недостатком этого способа являются значительные потери энергии, которые пропорциональны скольжению. Такое регулирование возможно только для двигателя с фазным ротором.

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением напряжения на статоре

Изменение напряжения, подводимого к обмотке статора асинхронного двигателя. позволяет регулировать скорость с помощью относительно простых технических средств и схем управления. Для этого между сетью переменного тока со стандартным напряжением U 1ном и статором электродвигателя включается регулятор напряжения.

При регулировании частоты вращения асинхронного двигателя изменением напряжения, подводимого к обмотке статора, критический момент М кр асинхронного двигателя изменяется пропорционально квадрату подводимого к двигателю напряжения U рет (рис. 3 ), а скольжение от U рег не зависит.

Рис. 1. Механические характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором при различных сопротивлениях резисторов, включенных в цепь ротора

Рис. 2. Схема регулирования скорости асинхронного двигателя путем изменения напряжения на статоре

Рис. 3. Механические характеристики асинхронного двигателя при изменении напряжения подводимого к обмоткам статора

Если момент сопротивления рабочей машины больше пускового момента электродвигателя (Мс Мпуск), то двигатель не будет вращаться, поэтому необходимо запустить его при номинальном напряжении Uном или на холостом ходу.

Регулировать частоту вращения короткозамкнутых асинхронных двигателей таким способом можно только при вентиляторном характере нагрузки. Кроме того, должны использоваться специальные электродвигатели с повышенным скольжением. Диапазон регулирования небольшой, до n кр.

Для изменения напряжения применяют трехфазные автотрансформаторы и тиристорные регуляторы напряжения.

Рис. 4. Схема замкнутой системы регулирования скорости тиристорный регулятор напряжения — асинхронный двигатель (ТРН — АД)

Замкнутая схема управления асинхронным двигателем. выполненным по схеме тиристорный регулятор напряжения — электродвигатель позволяет регулировать скорость асинхронного двигателя с повышенным скольжением (такие двигатели применяются в вентиляционных установках).

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением частоты питающего напряжения

Так как частота вращения магнитного поля статора n о = 60 f /р, то регулирование частоты вращения асинхронного двигателя можно производить изменением частоты питающего напряжения.

Принцип частотного метода регулирования скорости асинхронного двигателя заключается в том, что, изменяя частоту питающего напряжения, можно в соответствии с выражением при неизменном числе пар полюсов р изменять угловую скорость n о магнитного поля статора.

Этот способ обеспечивает плавное регулирование скорости в широком диапазоне, а механические характеристики обладают высокой жесткостью.

Для получения высоких энергетических показателей асинхронных двигателей (коэффициентов мощности, полезного действия, перегрузочной способности) необходимо одновременно с частотой изменять и подводимое напряжение. Закон изменения напряжения зависит от характера момента нагрузки Мс. При постоянном моменте нагрузки напряжение на статоре должно регулироваться пропорционально частоте.

Схема частотного электропривода приведена на рис. 5, а механические характеристики АД при частотном регулировании — на рис. 6.

Рис. 5. Схема частотного электропривода

Рис. 6. Механические характеристики асинхронного двигателя при частотном регулировании

С уменьшением частоты f критический момент несколько уменьшается в области малых частот вращения. Это объясняется возрастанием влияния активного сопротивления обмотки статора при одновременном снижении частоты и напряжения.

Частотное регулирование скорости асинхронного двигателя позволяет изменять частоту вращения в диапазоне (20 — 30). 1. Частотный способ является наиболее перспективным для регулирования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Потери мощности при таком регулировании невелики, поскольку минимальны потери скольжения.

Большинство современных преобразователей частоты построено по схеме двойного преобразования. Они состоят из следующих основных частей: звена постоянного тока (неуправляемого выпрямителя), силового импульсного инвертора и системы управления.

Звено постоянного тока состоит из неуправляемого выпрямителя и фильтра. Переменное напряжение питающей сети преобразуется в нем в напряжение постоянного тока.

Силовой трехфазный импульсный инвертор содержит шесть транзисторных ключей. Каждая обмотка электродвигателя подключается через соответствующий ключ к положительному и отрицательному выводам выпрямителя. Инвертор осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в трехфазное переменное напряжение нужной частоты и амплитуды, которое прикладывается к обмоткам статора электродвигателя.

В выходных каскадах инвертора в качестве ключей используются силовые IGBT-транзисторы. По сравнению с тиристорами они имеют более высокую частоту переключения, что позволяет вырабатывать выходной сигнал синусоидальной формы с минимальными искажениями. Регулирование выходной частоты I вых и выходного напряжения осуществляется за счет высокочастотной широтно-импульсной модуляции.

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя переключение числа пар полюсов

Ступенчатое регулирование скорости можно осуществить, используя специальные многоскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Из выражения n о = 60 f /р следует, что при изменении числа пар полюсов р получаются механические характеристики с разной частотой вращения n о магнитного поля статора. Так как значение р определяется целыми числами, то переход от одной характеристики к другой в процессе регулирования носит ступенчатый характер.

Существует два способа изменения числа пар полюсов. В первом случае в пазы статора укладывают две обмотки с разным числом полюсов. При изменении скорости к сети подключается одна из обмоток. Во втором случае обмотку каждой фазы составляют из двух частей, которые соединяют параллельно или последовательно. При этом число пар полюсов изменяется в два раза.

Рис. 7. Схемы переключения обмоток асинхронного двигателя: а — с одинарной звезды на двойную б — с треугольника на двойную звезду

Регулирование скорости путем изменения числа пар полюсов экономично, а механические характеристики сохраняют жесткость. Недостатком этого способа является ступенчатый характер изменения частоты вращения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Выпускаются двухскоростные двигатели с числом полюсов 4/2, 8/4, 12/6. Четырехскоростной электродвигатель с полюсами 12/8/6/4 имеет две переключаемые обмотки.

Использованы материалы книги Дайнеко В.А. Ковалинский А.И. Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий.

Способы регулирования скорости асинхронного двигателя

Почти все станки в качестве электропривода оснащаются асинхронными двигателями. У них простая конструкция и не высокая стоимость. В связи с этим важным оказывается регулирование скорости асинхронного двигателя. Однако в стандартной схеме включения управлять его оборотами можно только с помощью механических передаточных систем (редукторы, шкивы), что не всегда удобно. Электрическое управление оборотами ротора имеет больше преимуществ, хотя оно и усложняет схему подключения асинхронного двигателя.

Для некоторых узлов автоматического оборудования подходит именно электрическое регулирование скорости вращения вала асинхронного электродвигателя. Только так можно добиться плавной и точной настройки рабочих режимов. Существует несколько способов управления частотой вращения путём манипуляций с частотой, напряжением и формой тока. Все они показаны на схеме.

Из представленных на рисунке способов, самыми распространёнными для регулирования скорости вращения ротора являются изменение следующих параметров:

напряжения подаваемого на статор,
вспомогательного сопротивления цепи ротора,
числа пар полюсов,
частоты рабочего тока.

Последние два способа позволяют изменять скорость вращения без значительного снижения КПД и потери мощности, остальные способы регулировки способствуют снижению КПД пропорционально величине скольжения. Но и у тех и других есть свои преимущества и недостатки. Поскольку чаще всего на производстве применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, то все дальнейшие обсуждения будут касаться именно этого типа электродвигателей.

Для частотного регулирования применяют в основном полупроводниковые преобразователи. Их принцип действия основан на особенности работы асинхронного двигателя, где частота вращения магнитного поля статора зависит от частоты напряжения питающей сети. Скорость вращения поля статора определяется по следующей формуле:

n1 = 60f/p, где n1 частота вращения поля (об/мин), f-частота питающей сети (Гц), p-число пар полюсов статора, 60 коэффициент пересчета мерности.

Для эффективной работы асинхронного электродвигателя без потерь нужно вместе с частотой изменять и подаваемое напряжение. Напряжение должно меняться в зависимости от момента нагрузки. Если нагрузка постоянная, то напряжение изменяется пропорционально частоте.

Современные частотные регуляторы позволяют уменьшать и увеличивать обороты в широком диапазоне. Это обеспечило их широкое применение в оборудовании с управляемой протяжкой, например, в многоконтактных станках сварной сетки. В них скорость вращения асинхронного двигателя, приводящего в движение намоточный вал, регулируется полупроводниковым преобразователем. Такая регулировка позволяет оператору, следящему за правильностью выполнения технологических операций, ступенчато ускоряться или замедляться по мере настройки станка.

Остановимся на принципе работы преобразователя частоты более подробно. В его основе лежит принцип двойного преобразования. Состоит регулятор из выпрямителя, импульсного инвертора и системы управления. В выпрямителе синусоидальное напряжение преобразуется в постоянное и подаётся на инвертор. В составе силового трёхфазного импульсного инвертора есть шесть транзисторных переключателей. Через эти автоматические ключи постоянное напряжение подаётся на обмотки статора так, что в нужный момент на соответствующие обмотки поступает то прямой, то обратный ток со сдвигом фаз 120 . Таким образом, постоянное напряжение трансформируется в переменное трёхфазное напряжение нужной амплитуды и частоты.

Необходимые параметры задаются через модуль управления. Автоматическая регулировка работы ключей осуществляется по принципу широтно-импульсной модуляции. В качестве силовых переключателей используются мощные IGBT-транзисторы. Они, по сравнению с тиристорами, имеют высокую частоту переключения и выдают почти синусоидальный ток с минимальными искажениями. Не смотря на практичность таких устройств, их стоимость для двигателей средней и высокой мощности остаётся очень высокой.

Регулировка скорости вращения асинхронного двигателя методом изменения числа пар полюсов также относится к наиболее распространённым методам управления электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Такие моторы называются многоскоростными. Есть два способа осуществления этого метода:

укладывание сразу нескольких обмоток с разными числами пар полюсов в общие пазы статора,
применение специальной намотки с возможностью переключения существующих обмоток под нужное число пар полюсов.

В первом случае чтобы уложить в пазы дополнительные обмотки нужно уменьшить сечение провода, а это приводит к уменьшению номинальной мощности электродвигателя. Во втором случае имеет место усложнение коммутационной аппаратуры, особенно для трёх и более скоростей, а также ухудшаются энергетические характеристики. Более подробно этот и другие способы регулирования скорости асинхронного двигателя описаны в архивном файле, который можно скачать внизу страницы.

Обычно многоскоростные двигатели выпускаются на 2, 3 или 4 скорости вращения, причем 2-х скоростные двигатели выпускаются с одной обмоткой на статоре и с переключением числа пар полюсов в отношении 2. 1 = р2. pt. 3-х скоростные двигатели — с двумя обмотками на статоре, из которых одна выполняется с переключением 2. 1 = Рг. Pi. 4-х скоростные двигатели — с двумя обмотками на статоре, каждая из которых выполняется с переключением числа пар полюсов в отношении 2:1. Многоскоростными электродвигателями оснащаются различные станки, грузовые и пассажирских лифты, они используются для приводов вентиляторов, насосов и т.д.

Источники: http://slavapril.narod.ru/upravlenie_dvig.html, http://electricalschool.info/spravochnik/maschiny/661-regulirovanie-skorosti-.html, http://ukrlot.com/regulirovanie_asinhronnogo_dvigatel.html

Комментариев пока нет!

Регулятор оборотов для асинхронного двигателя 380в

Регулятор оборотов в двигателе нужен для совершения плавного разгона и торможения. Широкое распространение получили такие приборы в современной промышленности. Благодаря им происходит измерение скорости движения в конвейере, на различных устройствах, а также при вращении вентилятора. Двигатели с производительностью на 12 Вольт применяются в целых системах управления и в автомобилях.

Устройство системы

Коллекторный тип двигателя состоит главным образом из ротора, статора, а также щёток и тахогенератора.

Ротор — это часть вращения, статор — это внешний по типу магнит.
Щётки, которые произведены из графита — это главная часть скользящего контакта, через которую на вращающийся якорь и стоит подавать напряжение.
Тахогенератор —это устройство, которое производит слежку за характеристикой вращения прибора. Если происходит нарушение в размеренности процесса вращения, то он корректирует поступающий в двигатель уровень напряжения, тем самым делая его наиболее плавным и медленным.
Статор. Такая деталь может включать в себя не один магнит, а, к примеру, две пары полюсов. Вместе с этим на месте статических магнитов здесь будут находиться катушки электромагнитов. Совершать работу такое устройство способно как от постоянного тока, так и от переменного.

Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя

В виде регуляторов оборотов электродвигателей 220 В и 380 В применяются особые частотные преобразователи. Такие устройства относят к высокотехнологическим, они и помогают совершить кардинальное преобразование характеристики тока (форму сигнала, а также частоту). В их комплектации имеются мощные полупроводниковые транзисторы, а также широтно-импульсный модулятор. Весь процесс осуществления работы устройства происходит с помощью управления специальным блоком на микроконтроллере. Изменение скорости во вращении ротора двигателей происходит довольно медленно.

Именно по этой причине частотные преобразователи применяются в нагруженных устройствах. Чем медленнее будет происходить процесс разгона, тем меньшая нагрузка будет совершена на редуктор, а также конвейер. Во всех частотниках можно найти несколько степеней защиты: по нагрузке, току, напряжению и другим показателям.

Некоторые модели частотных преобразователей совершают питание от однофазового напряжения (оно будет доходить до 220 Вольт), создают из него трехфазовое. Это помогает совершить подключение асинхронного мотора в домашних условиях без применения особо сложных схем и конструкций. При этом потребитель сможет не потерять мощность во время работы с таким прибором.

Зачем используют такой прибор-регулятор

Если говорить про двигатели регуляторов, то обороты нужны:

Для существенной экономии электроэнергии. Так, не любому механизму нужно много энергии для выполнения работы вращения мотора, в некоторых случаях можно уменьшить вращение на 20−30 процентов, что поможет значительно сократить расходы на электроэнергию сразу в несколько раз.
Для защиты всех механизмов, а также электронных типов цепей. При помощи преобразовательной частоты можно осуществлять определённый контроль за общей температурой, давлением, а также другими показателями прибора. В случае когда двигатель работает в виде определённого насоса, то в ёмкости, в которую совершается накачка воздуха либо жидкости, стоит вводить определённый датчик давления. Во время достижения максимальной отметки мотор попросту автоматически закончит свою работу.
Для процесса плавного запуска. Нет особой необходимости применять дополнительные электронные виды оборудования — все можно осуществить при помощи изменения в настройках частотного преобразователя.
Для снижения уровня расходов на обслуживание устройств. С помощью таких регуляторов оборотов в двигателях 220 В можно значительно уменьшить возможность выхода из строя приборов, а также отдельных типов механизмов.

Схемы, по которым происходит создание частотных преобразователей в электродвигателе, широко используются в большинстве бытовых устройств. Такую систему можно найти в источниках беспроводного питания, сварочных аппаратах, зарядках телефона, блоках питания персонального компьютера и ноутбука, стабилизаторах напряжения, блоках розжига ламп для подсветки современных мониторов, а также ЖК-телевизоров.

Регулятор оборотов электродвигателя 220в

Его можно изготовить совершенно самостоятельно, но для этого нужно будет изучить все возможные технические особенности прибора. По конструкции можно выделить сразу несколько разновидностей главных деталей. А именно:

Сам электродвигатель.
Микроконтроллерная система управления блока преобразования.
Привод и механические детали, которые связаны с работой системы.

Перед самым началом запуска устройства, после подачи определённого напряжения на обмотки, начинается процесс вращения двигателя с максимальным показателем мощности. Именно такая особенность и будет отличать асинхронные устройства от остальных видов. Ко всему прочему происходит прибавление нагрузки от механизмов, которые приводят прибор в движение. В конечном счёте на начальном этапе работы устройства мощность, а также потребляемый ток лишь возрастают до максимальной отметки.

В это время происходит процесс выделения наибольшего количества тепла. Происходит перегрев в обмотках, а также в проводах. Использование частичного преобразования поможет не допустить этого. Если произвести установку плавного пуска, то до максимальной отметки скорости (которая также может регулироваться оборудованием и может быть не 1500 оборотов за минуту, а всего лишь 1000) двигатель начнёт разгоняться не в первый момент работы, а на протяжении последующих 10 секунд (при этом на каждую секунду устройство будет прибавлять по 100−150 оборотов). В это время процесс нагрузки на все механизмы и провода начинает уменьшаться в несколько раз.

Как сделать регулятор своими руками

Можно совершенно самостоятельно создать регулятор оборотов электродвигателя около 12 В. Для этого стоит использовать переключатель сразу нескольких положений, а также специальный проволочный резистор. При помощи последнего происходит изменение уровня напряжения питания (а вместе с этим и показателя частоты вращения). Такие же системы можно применять и для совершения асинхронных движений, но они будут менее эффективными.

Ещё много лет назад широко использовались механические регуляторы — они были построены на основе шестеренчатых приводов или же их вариаторов. Но такие устройства считались не очень надёжными. Электронные средства показывали себя в несколько раз лучше, так как они были не такими большими и позволяли совершать настройку более тонкого привода.

Для того чтобы создать регулятор вращения электродвигателя, стоит использовать сразу несколько устройств, которые можно либо купить в любом строительном магазине, либо снять со старых инвенторных устройств. Чтобы совершить процесс регулировки, стоит включить специальную схему переменного резистора. С его помощью происходит процесс изменения амплитуды входящего на резистор сигнала.

Внедрение системы управления

Чтобы значительно улучшить характеристику даже самого простого оборудования, стоит в схему регулятора оборотов двигателя подключить микроконтроллерное управление. Для этого стоит выбрать тот процессор, в котором есть подходящее количество входов и выходов соответственно: для совершения подключения датчиков, кнопок, а также специальных электронных ключей.

Для осуществления экспериментов стоит использовать особенный микроконтроллер AtMega 128 — это наиболее простой в применении и широко используемый контроллер. В свободном использовании можно найти большое число схем с его применением. Чтобы устройство совершало правильную работу, в него стоит записать определённый алгоритм действий — отклики на определённые движения. К примеру, при достижении температуры в 60 градусов Цельсия (замер будет отмечаться на графике самого устройства), должно произойти автоматическое отключение работы устройства.

Регулировка работы

Теперь стоит поговорить о том, как можно осуществить регулировку оборотов в коллекторном двигателе. В связи с тем, что общая скорость вращения мотора может напрямую зависеть от величины подаваемого уровня напряжения, для этого вполне пригодны совершенно любые системы для регулировки, которые могут осуществлять такую функцию.

Стоит перечислить несколько разновидностей приборов:

Лабораторные автотрансформеры (ЛАТР).
Заводские платы регулировки, которые применяются в бытовых устройствах (можно взять даже те, которые используются в пылесосах, миксерах).
Кнопки, которые применяются в конструкции электроинструментов.
Бытовые разновидности регуляторов, которые оснащены особым плавным действием.

Но при этом все такие способы имеют определённый изъян. Совместно с процессами уменьшения оборотов уменьшается и общая мощность работы мотора. Иногда его можно остановить, даже просто дотронувшись рукой. В некоторых случаях это может быть вполне нормальным, но по большей части это считается серьёзной проблемой.

Наиболее приемлемым вариантом станет выполнение функции регулировки оборотов при помощи применения тахогенератора.

Его чаще всего устанавливают на заводе. Во время отклонения скорости вращения моторов через симистры в моторе будет происходить передача уже откорректированного электропитания, сопутствующего нужной скорости вращения. Если в такую ёмкость будет встроена регулировка вращения самого мотора, то мощность не будет потеряна.

Как же это выглядит в виде конструкции? Больше всего используется именно реостатная регулировка процесса вращения, которая создана на основе применения полупроводника.

В первом случае речь пойдёт о переменном сопротивлении с использованием механического процесса регулировки. Она будет последовательно подключена к коллекторному электродвигателю. Недостатком в этом случае станет дополнительное выделение некоторого количества тепла и дополнительная трата ресурса всего аккумулятора. Во время такой регулировки происходит общая потеря мощности в процессе совершения вращения мотора. Он считается наиболее экономичным вариантом. Не используется для довольно мощных моторов по вышеуказанным причинам.

Во втором случае во время применения полупроводников происходит процесс управления мотором при помощи подачи определённого числа импульсов. Схема способна совершать изменение длительности таких импульсов, что, в свою очередь, будет изменять общую скорость вращения мотора без потери показателя мощности.

Если вы не хотите самостоятельно изготавливать оборудование, а хотите купить уже полностью готовое к применению устройство, то стоит обратить особое внимание на главные параметры и характеристики, такие, как мощность, тип системы управления прибором, напряжение в устройстве, частоту, а также напряжение рабочего типа. Лучше всего будет производить расчёт общих характеристик всего механизма, в котором стоит применять регулятор общего напряжения двигателя. Стоит обязательно помнить, что нужно производить сопоставление с параметрами частотного преобразователя.

Однофазные асинхронные двигатели питаются от обычной сети переменного напряжения 220 В.

Наиболее распространённая конструкция таких двигателей содержит две (или более) обмотки – рабочую и фазосдвигающую. Рабочая питается напрямую, а дополнительная через конденсатор, который сдвигает фазу на 90 градусов, что создаёт вращающееся магнитное поле. Поэтому такие двигатели ещё называют двухфазные или конденсаторные.

Регулировать скорость вращения таких двигателей необходимо, например, для:

изменения расхода воздуха в системе вентиляции
регулирования производительности насосов
изменения скорости движущихся деталей, например в станках, конвеерах

В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума установки, установить необходимую производительность.

Способы регулирования

Рассматривать механические способы изменения скорости вращения, например редукторы, муфты, шестерёнчатые трансмиссии мы не будем. Также не затронем способ изменения количества полюсов обмоток.

Рассмотрим способы с изменением электрических параметров:

изменение напряжения питания двигателя
изменение частоты питающего напряжения

Регулирование напряжением

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя – разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:

n₁ – скорость вращения магнитного поля

n₂– скорость вращения ротора

При этом обязательно выделяется энергия скольжения – из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз – то есть, снижением питающего напряжения.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Автотрансформаторное регулирование напряжения

Автотрансформатор – это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков. При этом нет гальванической развязки от сети, но она в данном случае и не нужна, поэтому получается экономия из-за отсутствия вторичной обмотки.

На схеме изображён автотрансформатор T1, переключатель SW1, на который приходят отводы с разным напряжением, и двигатель М1.

Регулировка получается ступенчатой, обычно используют не более 5 ступеней регулирования.

Преимущества данной схемы:

неискажённая форма выходного напряжения (чистая синусоида)
хорошая перегрузочная способность трансформатора

Недостатки:

большая масса и габариты трансформатора (зависят от мощности нагрузочного мотора)
все недостатки присущие регулировке напряжением

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

В данной схеме используются ключи – два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.

Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки – ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).

Ещё один способ регулирования – пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно – шумы и рывки при работе.

Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

устанавливают защитные LRC-цепи для защиты силового ключа (конденсаторы, резисторы, дроссели)
добавляют на выходе конденсатор для корректировки формы волны напряжения
ограничивают минимальную мощность регулирования напряжения – для гарантированного старта двигателя
используют тиристоры с током в несколько раз превышающим ток электромотора

Достоинства тиристорных регуляторов:

Недостатки:

можно использовать для двигателей небольшой мощности
при работе возможен шум, треск, рывки двигателя
при использовании симисторов на двигатель попадает постоянное напряжение
все недостатки регулирования напряжением

Стоит отметить, что в большинстве современных кондиционеров среднего и высшего уровня скорость вентилятора регулируется именно таким способом.

Транзисторный регулятор напряжения

Как называет его сам производитель – электронный автотрансформатор или ШИМ-регулятор.

Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы – полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

Выходной каскад такой же как и у частотного преобразователя, только для одной фазы – диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

Плюсы электронного автотрансформатора:

Небольшие габариты и масса прибора
Невысокая стоимость
Чистая, неискажённая форма выходного тока
Отсутствует гул на низких оборотах
Управление сигналом 0-10 Вольт

Слабые стороны:

Расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора)
Все недостатки регулировки напряжением

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина – не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие – массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование – основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

специализированными однофазными ПЧ
трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

Преобразователи для однофазных двигателей

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей – INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

f – частота тока

С – ёмкость конденсатора

В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя – в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

Преимущества специализированного частотного преобразователя:

интеллектуальное управление двигателем
стабильно устойчивая работа двигателя
огромные возможности современных ПЧ:

возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
различные выходы
коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
предустановленные скорости
ПИД-регулятор

Минусы использования однофазного ПЧ:

Использование ЧП для трёхфазных двигателей

Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого – магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

При работе без конденсатора это приведёт к:

более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
разному току в обмотках

Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

Преимущества:

более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
огромный выбор по мощности и производителям
более широкий диапазон регулирования частоты
все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)

Недостатки метода:

необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
пульсирующий и пониженный момент
повышенный нагрев
отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

Плавная работа двигателя, без рывков и скачков мощности – это залог его долговечности. Для контроля этих показателей используется регулятор оборотов электродвигателя на 220В, 12 В и 24 В, все эти частотники можно изготовить своими руками или купить уже готовый агрегат.

Зачем нужен регулятор оборотов

Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь – это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ – широко-импульсное управление электрическими приспособлениями. Его применяют для создания определенной синусоиды переменного и постоянного тока.

Фото – мощный регулятор для асинхронного двигателя

Самый простой пример преобразователя – это обычный стабилизатор напряжения. Но у обсуждаемого прибора гораздо больший спектр работы и мощность.

Частотные преобразователи используются в любом устройстве, которое питается от электрической энергии. Регуляторы обеспечивают чрезвычайно точный электрический моторный контроль, так что скорость двигателя можно изменять в меньшую или большую сторону, поддерживать обороты на нужном уровне и защищать приборы от резких оборотов. При этом электродвигателем используется только энергия, необходимая для работы, вместо того, чтобы запускать его на полной мощности.

Фото – регулятор оборотов двигателя постоянного тока

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.

Устройство часто используется для сварочного аппарата (в основном для полуавтоматов), электрической печки, ряда бытовых приборов (пылесоса, швейной машинки, радио, стиральной машины), домашнего отопителя, различных судомоделей и т.д.

Фото – шим контроллер оборотов

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

Двигателя переменного тока;
Главного контроллера привода;
Привода и дополнительных деталей.

Когда двигатель переменного тока запускается на полную мощность, происходит передача тока с полной мощностью нагрузки, такое повторяется 7-8 раз. Этот ток сгибает обмотки двигателя и вырабатывает тепло, которое будет выделяться продолжительное время. Это может значительно снизить долговечность двигателя. Иными словами, преобразователь – это своеобразный ступенчатый инвертор, который обеспечивает двойное преобразование энергии.

Фото – схема регулятора для коллекторного двигателя

В зависимости от входящего напряжения, частотный регулятор числа оборотов трехфазного или однофазного электродвигателя, происходит выпрямление тока 220 или 380 вольт. Это действие осуществляется при помощи выпрямляющего диода, который расположен на входе энергии. Далее ток проходит фильтрацию при помощи конденсаторов. Далее формируется ШИМ, за это отвечает электросхема. Теперь обмотки асинхронного электродвигателя готовы к передаче импульсного сигнала и их интеграции к нужной синусоиде. Даже у микроэлектродвигателя эти сигналы выдаются, в прямом смысле слова, пачками.

Как выбрать регулятор

Существует несколько характеристик, по которым нужно выбирать регулятор оборотов для автомобиля, станочного электродвигателя, бытовых нужд:

Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

Хорошо себя зарекомендовали приборы марки Sinus, E-Sky и Pic.

При этом также нужно понимать, что есть так называемый универсальный регулятор вращения. Это частотный преобразователь для бесколлекторных двигателей.

Фото – схема регулятора для бесколлекторных двигателей

В данной схеме есть две части – одна логическая, где на микросхеме расположен микроконтроллер, а вторая – силовая. В основном такая электрическая схема используется для мощного электрического двигателя.

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Можно сделать простой симисторный регулятор оборотов электродвигателя, его схема представлена ниже, а цена состоит только из деталей, продающихся в любом магазине электротехники.

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.

Фото – схема регулятора оборотов своими руками

В описанной схеме, обороты будут регулироваться при помощи потенциометра P1. Параметром P1 определяется фаза входящего импульсного сигнала, который в свою очередь открывает симистор. Такая схема может применяться как в полевом хозяйстве, так и в домашнем. Можно использовать данный регулятор для швейных машинок, вентиляторов, настольных сверлильных станков.

Принцип работы прост: в момент, когда двигатель немного затормаживается, его индуктивность падает, и это увеличивает напряжение в R2-P1 и C3, то в свою очередь влечет более продолжительное открытие симистора.

Тиристорный регулятор с обратной связью работает немного по-другому. Он обеспечивает обратный ход энергии в энергетическую систему, что является очень экономным и выгодным. Данный электронный прибор подразумевает включение в электрическую схемы мощного тиристора. Его схема выглядит вот так:

Здесь для подачи постоянного тока и выпрямления требуется генератор управляющего сигнала, усилитель, тиристор, цепь стабилизации оборотов.

“>

Регулятор напряжения для двигателя постоянного тока 12в. Самодельный вариатор скорости вращения электродвигателя. Принцип работы регулятора оборотов

Зачем нужен регулятор оборотов

Фото – мощный регулятор для асинхронного двигателя

Фото – регулятор оборотов двигателя постоянного тока

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.

Фото – шим контроллер оборотов

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

Двигателя переменного тока;
Главного контроллера привода;
Привода и дополнительных деталей.

Фото – схема регулятора для коллекторного двигателя

Фото – синусоида нормальной работы электродвигателя

Как выбрать регулятор

Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

Фото – схема регулятора для бесколлекторных двигателей

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.

Фото – схема регулятора оборотов своими руками

5 частых вопросов, которые задают начинающие радиомеханики; 5 лучших транзисторов для регуляторов, тест на определение состава схемы

Регулятор электрического напряжения нужен для того, чтобы величина напряжения могла стабилизироваться. Он обеспечивает надежность работы и долговечность работы прибора.

Регулятор состоит из нескольких механизмов.

ТЕСТ:

Ответы на эти вопросы позволят узнать состав схемы регулятора напряжения 12 вольт и её сборку.

Какое сопротивление должно быть у переменного резистора?

Как нужно подключать провода?

a) 1 и 2 клемма – питание, 3 и 4 – нагрузка

Нужно ли устанавливать радиатор?

Транзистор должен быть

Ответы:

Вариант 1. Сопротивление резистора 10 кОм – это стандарт для установки регулятора, провода в схеме подключаются по принципу: 1 и 2 клемма для питания, 3 и 4 для нагрузки – ток распределится правильно по нужным полюсам, радиатор устанавливать нужно – чтобы защитить от перегрева, транзистор использован КТ 815 – такой всегда подойдет. В таком варианте построенная схема сработает, регулятор станет работать.

Вариант 2. Сопротивление 500 кОм – слишком высокое, будет нарушена плавность звука в работе, а может не сработать вообще, 1 и 3 клемма это нагрузка, 2 и 4 питание, радиатор нужен, в схеме, где стоял минус будет плюс, транзистор любой – действительно можно использовать какой угодно.Регулятор не заработает из-за того, что схема собрана, будет неправильно.

Вариант 3. Сопротивление 10кОм, провода – 1 и 2 для нагрузки, 3 и 4 для питания, резистор имеет сопротивление 2кОм, транзистор КТ 815. Прибор не сможет заработать, так как он сильно перегреется без радиатора.

Как соединить 5 частей регулятора на 12 вольт.

Переменный резистор 10кОм.

Это переменный резистор 10ком. Изменяет силу тока или напряжений в электрической цепи, увеличивает сопротивление. Именно им регулируется напряжение.

Радиатор. Нужен для того, чтобы охладить приборы в случае их перегрева.

Резистор на 1 ком. Снижает нагрузку с основного резистора.

Транзистор. Прибор, увеличивает силу колебаний. В регуляторе он нужен, чтобы получить электрические колебания высокой частоты

2 проводка. Необходимы для того, чтобы по ним шел электрический ток.

Берем транзистор и резистор. У обоих есть 3 ответвления.

Проводятся две операции:

Левый конец транзистора (делаем это алюминиевой частью вниз) присоединяем к концу, который находится в середине резистора.
А ответвление середины транзистора соединяем с правым у резистора. Их необходимо припаять друг к другу.

Первый провод необходимо спаять с тем, что получилось во 2 операции.

Второй нужно спаять с оставшимся концом транзистора.

Прикручиваем к радиатору соединенный механизм.

Резистор на 1кОм припаиваем к крайним ножкам переменного резистора и транзистора.

Схема готова.

Регулятор скорости двигателя постоянного тока с помощью 2 конденсаторов на 14 вольт.

Практичность таких двигателей доказана, они используются в механических игрушках, вентиляторах и др. У них малый ток потребления, поэтому требуется стабилизация напряжения. Часто возникает необходимость подстройки частоты вращения или изменения скорости двигателя для корректировки выполнения цели, представленной какому – либо типу электродвигателя любой модели.

Эту задачу выполнит регулятор напряжения, который совместим с любым типом блока питания.

Чтобы это осуществить, надо изменить выходное напряжение, не требующее большого тока нагрузки.

Необходимые детали:

2 Конденсатора
2 переменных резистора

Соединяем части:

Подключаем конденсаторы к самому регулятору.
Первый резистор подключается с минусом регулятора, второй на массу.

Теперь менять скорость двигателя у прибора по желанию пользователя.

Регулятор напряжения на 14 вольт готов.

Простой регулятор напряжения 12 вольт

Регулятор оборотов 12 вольт для двигателя с тормозом.

Реле – 12 вольт
Теристор КУ201
Трансформатор для запитки двигателя и реле
Транзистор КТ 815
Вентиль от дворников 2101
Конденсатор

Используется для регулировки подачи проволоки, поэтому в ней присутсвует тормоз двигателя, реализованный с помощью реле.

К реле подключаем 2 провода от блока питания. На реле подается плюс.

Всё остально подключается по принципу обычного регулятора.

Схема полностью обеспечила 12 вольт для двигателя.

Регулятор мощности на симисторе BTA 12-600

Симистор – полупроводниковый аппарат, причисляется к разновидности тиристора и используется в целях коммутации тока. Он работает на переменном напряжении в отличие от динистора и обычного тиристора. От его параметра зависит вся мощность прибора.

Ответ на вопрос. Если схема собиралась бы на тиристоре, необходим был бы диод или диодный мост.

Для удобства схему можно собрать на печатной плате.

Плюс конденсатора нужно припаять к управляющему электроду симистора, он находится справа. Минус спаять с крайним третьим выводом, который находится слева.

К управляющему электроду симистора припаять резистор с номинальным сопротивлением 12 кОм. К этому резистору нужно присоединить подстрочный резистор. Оставшийся вывод нужно припаять к центральной ножке симистора.

К минусу конденсатора, который припаян к третьему выводу симистора необходимо прикрепить минус от выпрямительного моста.

Плюс выпрямительного моста к центральному выводу симистора и к той части, к которой симистор крепится на радиатор.

1 контакт от шнура с вилкой припаиваем к необходимому прибору. А 2 контакт к входу переменного напряжения на выпрямительном мосту.

Осталось припаять оставшийся контакт прибора с последним контактом выпрямительного моста.

Идет тестирование схемы.

Включаем схему в сеть. С помощью подстрочного резистора регулируется мощность прибора.

Мощность можно развить до 12 вольт для авто.

Динистор и 4 типа проводимости.

Это устройство, называется тригерным диодом. Обладает небольшой мощностью. В его внутренности нет электродов.

Динистор открывается при наборе напряжения. Скорость набора напряжения определяется конденсатором и резисторами. Вся регулировка производится через него. Работает на постоянном и переменном токе. Его можно не покупать, он находится в энергосберегающих лампах и его легко оттуда достать.

В схемах используется не часто, но чтобы не затрачивать деньги на диоды, применяют динистор.

Он содержит 4 типа: P N P N. Это сама электрическая проводимость. Между 2 прилегающими друг к другу областями образуется электронно-дырочный переход. В динистре таких переходов 3.

Схема:

Подключаем конденсатор. Он начинает заряжаться с помощью 1 резистора, напряжение почти равно тому, что в сети. Когда напряжение в конденсаторе достигнет уровня динистора, он включится. Прибор начинает работать. Не забываем про радиатор, иначе всё перегреется.

3 важных термина.

Регулятор напряжения – прибор, позволяющий на выходе подстраивать напряжение под устройство, для которого он необходим.

Схема для регулятора – рисунок, изображающий соединение частей устройства в одно целое.

Автомобильный генератор – устройство, в котором используется стабилизатор, обеспечивает превращение энергии коленчатого вала в электрическую.

7 основных схем для сборки регулятора.

СНИП

Использование 2 транзисторов. Как собрать стабилизатор тока.

Резистор 1кОм равен стабилизатору тока для нагрузки 10Ом. Главное условие – напряжение питания было стабилизированным. Ток зависит от напряжения по закону Ома. Сопротивление нагрузки намного меньше, чем сопротивление тока ограничивающего резистора.

Резистор 5 ватт, 510 Ом

Переменный резистор ППБ-3В, 47 Ом. Потребление – 53миллиампера.

Транзистор кт 815, установленный на радиаторе ток базы данного транзистора, задан резистором номиналом 4 и 7 кОм.

СНИП

Еще важно знать

На схеме стоит знак минуса, чтобы он был и в работе, то транзистор должен быть NPN структуры. Нельзя использовать PNP так как минус будет плюсом.
Напряжение нужно постоянно регулировать
Какая величина тока в нагрузке, это нужно знать, чтобы регулировать напряжение и прибор не переставал работать
Если разность потенциалов будет больше 12 вольт на выходе, то значительно уменьшится уровень энергии.

Топ 5 транзисторов

Разные виды транзисторов применяются для разных целей, и существует необходимость его выбирать.

КТ 315. Поддерживает NPN структуру. Выпущен в 1967 году, но до сих пор используется. Работает в динамическом режиме, и в ключевом. Идеален для приборов малой мощности. Больше подходит для радиодеталей.
2N3055. Лучше всего подходит для звуковых механизмов, усилителей. Работает в динамическом режиме. Спокойно используется для регулятора 12 вольт. Удобно крепится на радиатор. Работает на частотах до 3 МГц. Хоть транзистор и выдерживает только до 7 ампер, он вытягивает мощные нагрузки.
КП501. Производитель рассчитывал его на применение в телефонных аппаратах, механизмах связи и радиоэлектронике. Через него происходит управление приборами с минимальными затратами. Преобразует уровни сигнала.
Irf3205. Пригоден для автомобилей, повышает высокочастотные инверторы. Поддерживает значительный уровень тока.
KT 815. Биполярен. Имеет структуру NPN. Работает с усилителями низкой частоты. Состоит из пластмассового корпуса. Подходит для импульсных устройств. Используется часто в генераторных схемах. Транзистор сделан давно, по сей день работает. Даже есть шанс, что он находится в обычном доме, где лежат старые приборы, нужно только их разобрать и посмотреть, есть ли там.

3 ошибки и как их избежать.

Ножки транзистора и резистора спаяны друг с другом полностью. Чтобы этого избежать, нужно внимательно читать инструкцию.
Хоть и поставлен радиатор, перегрелся прибор.Это связано с тем, что во время того, как детали спаиваются, происходит перегрев. Для этого нужно, ножки транзистора держать пинцетом для отвода тепла.
Реле не стало работать после починки. Выгоняет проволоку после того как отпустил кнопку. Проволока по инерции тянется. Значит, не работает электротормоз. Берем реле с хорошими контактами и подключаем к кнопке. Подключить провода для питания. Когда на реле не подается напряжение, контакты становятся замкнутыми, поэтому обмотка замыкается сама на себя. Когда на реле подается напряжение(плюс), меняются контакты в схеме и напряжение подается на мотор.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

Почему входное напряжение выше, чем выходное?

По такому принципу работают все стабилизаторы, при таком типе работы напряжение приходит в норму и не скачет от условленных ей значений.

Может ли убить током при неполадке или ошибке?

Нет, не убьет током, напряжение в 12 вольт слишком мало, чтобы это произошло.

Нужен ли постоянный резистор? И если нужен, то, для каких целей?

Не обязательно, но используется. Он нужен для того, чтобы ограничить ток базы транзистора при крайнем левом положении переменного резистора. И также при его отсутствии может сгореть переменный.

Можно ли использовать схему КРЕН вместо резистора?

Если вместо переменного резистора включить регулируемую схему КРЕН, которую часто используют, то тоже получится регулятор напряжения. Но есть оплошность: низкий КПД. Из-за этого высокое собственное энергопотребление и тепловыделение.

Резистор горит, но ничего не крутится. Что делать?

Резистор обязательно 10кОм. Желательно использовать транзисторы КТ 315 (старой модели) – они желтого или оранжевого цвета с буквенным обозначением.

Эта самодельная схема может быть использована в качестве регулятора скорости для двигателя постоянного тока 12 В с номинальным током до 5 А или как диммер для 12 В галогенных и светодиодных ламп мощностью до 50 Вт. Управление идёт с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) при частоте следования импульсов около 200 Гц. Естественно частоту можно при необходимости изменить, подобрав по максимальной стабильности и КПД.

Большинство подобных конструкций собирается по гораздо более простой схеме. Здесь же представляем более усовершенствованный вариант, который использует таймер 7555, драйвер на биполярных транзисторах и мощный полевой MOSFET. Такая схематика обеспечивает улучшенное регулирование скорости и работает в широком диапазоне нагрузки. Это действительно очень эффективная схема и стоимость её деталей при покупке для самостоятельной сборки довольно низкая.

Схема ШИМ регулятора для мотора 12 В

В схеме используется Таймер 7555 для создания переменной ширины импульсов около 200 Гц. Он управляет транзистором Q3 (через транзисторы Q1 — Q2), который контролирует скорость электро двигателя или ламп освещения.

Есть много применений для этой схемы, которые будут питаться от 12 В: электродвигатели, вентиляторы или лампы. Использовать её можно в автомобилях, лодках и электротранспортных средствах, в моделях железных дорог и так далее.

Светодиодные лампы на 12 В, например LED ленты, тоже можно смело сюда подключать. Все знают, что светодиодные лампы гораздо более эффективны, чем галогенные или накаливания, они прослужит намного дольше. А если надо — питайте ШИМ-контроллер от 24 и более вольт, так как сама микросхема с буферным каскадом имеют стабилизатор питания.

Регулятор скорости двигателя переменного тока

ШИМ контроллер на 12 вольт

Драйвер регулятора постоянного тока полумостовой

Схема регулятора оборотов минидрели

РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ

Всем привет, наверно многие радиолюбители, также как и я, имеют не одно хобби, а несколько. Помимо конструирования электронных устройств занимаюсь фотографией, съемкой видео на DSLR камеру, и видео монтажом. Мне, как видеографу, был необходим слайдер для видео съемки, и для начала вкратце объясню, что это такое. Ниже на фото показан фабричный слайдер.

Слайдер предназначен для видеосъемки на фотоаппараты и видеокамеры. Он являются аналогом рельсовой системы, которая используется в широкоформатном кино. С его помощью создается плавное перемещение камеры вокруг снимаемого объекта. Другим очень сильным эффектом, который можно использовать при работе со слайдером, — это возможность приблизиться или удалиться от объекта съемки. На следующем фото изображен двигатель, который выбрал для изготовления слайдера.

В качестве привода слайдера используется двигатель постоянного тока с питанием 12 вольт. В интернете была найдена схема регулятора для двигателя, который перемещает каретку слайдера. На следующем фото индикатор включения на светодиоде, тумблер, управляющий реверсом и выключатель питания.

При работе такого устройства важно, чтоб была плавная регулировка скорости, плюс легкое включение реверса двигателя. Скорость вращения вала двигателя, в случае применения нашего регулятора, плавно регулируется вращением ручки переменного резистора на 5 кОм. Возможно, не только я один из пользователей этого сайта увлекаюсь фотографией, и кто-то ещё захочет повторить это устройство, желающие могут скачать в конце статьи архив со схемой и печатной платой регулятора. На следующем рисунке приведена принципиальная схема регулятора для двигателя:

Схема регулятора

Схема очень простая и может быть легко собрана даже начинающими радиолюбителями. Из плюсов сборки этого устройства могу назвать его низкую себестоимость и возможность подогнать под нужные потребности. На рисунке приведена печатная плата регулятора:

Но область применения данного регулятора не ограничивается одними слайдерами, его легко можно применить в качестве регулятора оборотов, например бор машинки, самодельного дремеля, с питанием от 12 вольт, либо компьютерного кулера, например, размерами 80 х 80 или 120 х 120 мм. Также мною была разработана схема реверса двигателя, или говоря другими словами, быстрой смены вращения вала в другую сторону. Для этого использовал шестиконтактный тумблер на 2 положения. На следующем рисунке изображена схема его подключения:

Средние контакты тумблера, обозначенные (+) и (-) подключают к контактам на плате обозначенным М1.1 и М1.2, полярность не имеет значения. Всем известно, что компьютерные кулеры, при снижении напряжения питания и, соответственно, оборотов, издают в работе намного меньший шум. На следующем фото, транзистор КТ805АМ на радиаторе:

В схеме можно использовать почти любой транзистор средней и большой мощности n-p-n структуры. Диод также можно заменить на подходящие по току аналоги, например 1N4001, 1N4007 и другие. Выводы двигателя зашунтированы диодом в обратном включении, это было сделано для защиты транзистора в моменты включения — отключения схемы, так как двигатель у нас нагрузка индуктивная. Также, в схеме предусмотрена индикация включения слайдера на светодиоде, включенном последовательно с резистором.

При использовании двигателя большей мощности, чем изображен на фото, транзистор для улучшения охлаждения нужно прикрепить к радиатору. Фото получившейся платы приведено ниже:

Плата регулятора была изготовлена методом ЛУТ. Увидеть, что получилось в итоге, можно на видеоролике.

Видео работы

В скором времени, как будут приобретены недостающие части, в основном механика, приступлю к сборке устройства в корпусе. Статью прислал Алексей Cитков .

Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует специальный прибор –регулятор оборотов электродвигателя 220в. Стабильная эксплуатация, отсутствие перебоев напряжения, долгий срок службы – преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.

Для чего нужен частотный преобразователь оборотов
Область применения
Выбираем устройство
Устройство ПЧ
Виды устройств
- Процесс пропорциональных сигналов

Для чего нужен частотный преобразователь оборотов

Функция регулятора в инвертировании напряжения 12, 24 вольт, обеспечение плавности пуска и остановки с использованием широтно-импульсной модуляции.

Контроллеры оборотов входят в структуру многих приборов, так как они обеспечивают точность электрического управления. Это позволяет регулировать обороты в нужную величину.

Область применения

Регулятор оборотов двигателя постоянного тока используется во многих промышленных и бытовых областях. Например:

отопительный комплекс;
приводы оборудования;
сварочный аппарат;
электрические печи;
пылесосы;
швейные машинки;
стиральные машины.

Выбираем устройство

Для того чтобы подобрать эффективный регулятор необходимо учитывать характеристики прибора, особенности назначения.

Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.

Устройство ПЧ

двигатель переменного тока природный контроллер;
привод;
дополнительные элементы.

Схема контроллера оборотов вращения двигателя 12 в изображена на рисунке. Обороты регулируются с помощью потенциометра. Если на вход поступают импульсы с частотой 8 кГц, то напряжение питания будет 12 вольт.

Прибор может быть куплен в специализированных точках продажи, а можно сделать самому.

Схема регулятора оборотов вращения переменного тока

При пуске трехфазного двигателя на всю мощность, передаётся ток, действие повторяется около 7 раз. Сила тока сгибает обмотки двигателя, образуется тепло, на протяжении долгого времени. Преобразователь представляет собой инвертор, обеспечивающий превращение энергии. Напряжение поступает в регулятор, где происходит выпрямления 220 вольт с помощью диода, расположенного на входе. Затем происходит фильтрация тока посредством 2 конденсатора. Образуется ШИМ. Далее импульсный сигнал передаётся от обмоток двигателя к определённой синусоиде.

Существует универсальный прибор 12в для бесколлекторных двигателей.

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Схема состоит из двух частей–логической и силовой. Микроконтроллер расположен на микросхеме. Эта схема характерна для мощного двигателя. Уникальность регулятора заключается в применении с различными видами двигателей. Питание схем раздельное, драйверам ключей требуется питание 12В.

Виды устройств

Прибор триак

Устройство симистр (триак) используется для регулирования освещением, мощностью нагревательных элементов, скоростью вращения.

Схема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 – конденсатор, R1 – первый резистор, R2 – второй резистор.

С помощью преобразователя регулируется мощность методом изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается посредством нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.

Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.

Преобразователи на электронных ключах

Распространённые регулятор тиристор, обладающие простой схемой работы.

Тиристор, работает в сети переменного тока.

Отдельным видом является стабилизатор напряжения переменного тока. Стабилизатор содержит трансформатор с многочисленными обмотками.

Схема стабилизатора постоянного тока

Зарядное устройство 24 вольт на тиристоре

К источнику напряжения 24 вольт. Принцип действия заключаются в заряде конденсатора и запертом тиристоре, а при достижении конденсатором напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.

Процесс пропорциональных сигналов

Сигналы, поступающие на вход системы, образуют обратную связь. Подробнее рассмотрим с помощью микросхемы.

Микросхема TDA 1085

Микросхема TDA 1085, изображенная выше, обеспечивает управление электродвигателем 12в, 24в обратной связью без потерь мощности. Обязательным является содержание таходатчика, обеспечивающего обратную связь двигателя с платой регулирования. Сигнал стаходатчика идёт на микросхему, которая передаёт силовым элементам задачу – добавить напряжение на мотор. При нагрузке на вал, плата прибавляет напряжение, а мощность увеличивается. Отпуская вал, напряжение уменьшается. Обороты будут постоянными, а силовой момент не изменится. Частота управляется в большом диапазоне. Такой двигатель 12, 24 вольт устанавливается в стиральные машины.

Своими руками можно сделать прибор для гриндера, токарного станка по дереву, точила, бетономешалки, соломорезки, газонокосилки, дровокола и многого другого.

Промышленные регуляторы, состоящие из контроллеров 12, 24 вольт, заливаются смолой, поэтому ремонту не подлежат. Поэтому часто изготавливается прибор 12в самостоятельно. Несложный вариант с использованием микросхемы U2008B. В регуляторе используется обратная связь по току или плавный пуск. В случае использования последнего необходимы элементы C1, R4, перемычка X1 не нужна, а при обратной связи наоборот.

При сборе регулятора правильно выбирать резистор. Так как при большом резисторе, на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсация будет недостаточной.

Важно! При регулировке контроллера мощности нужно помнить, что все детали устройства подключены к сети переменного тока, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности!

Регуляторы оборотов вращения однофазных и трехфазных двигателей 24, 12 вольт представляют собой функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.

На простых механизмах удобно устанавливать аналоговые регуляторы тока. К примеру, они могут изменить скорость вращения вала мотора. С технической стороны выполнить такой регулятор просто (потребуется установка одного транзистора). Применим для регулировки независимой скорости моторов в робототехнике и источниках питания. Наиболее распространены два варианта регуляторов: одноканальные и двухканальные.

Видео №1. Одноканальный регулятор в работе. Меняет скорость кручения вала мотора посредством вращения ручки переменного резистора.

Видео №2. Увеличение скорости кручения вала мотора при работе одноканального регулятора. Рост числа оборотов от минимального до максимального значения при вращении ручки переменного резистора.

Видео №3. Двухканальный регулятор в работе. Независимая установка скорости кручения валов моторов на базе подстроечных резисторов.

Видео №4. Напряжение на выходе регулятора измерено цифровым мультиметром. Полученное значение равно напряжению батарейки, от которого отняли 0,6 вольт (разница возникает из-за падения напряжения на переходе транзистора). При использовании батарейки в 9,55 вольт, фиксируется изменение от 0 до 8,9 вольт.

Функции и основные характеристики

Ток нагрузки одноканального (фото. 1) и двухканального (фото. 2) регуляторов не превышает 1,5 А. Поэтому для повышения нагрузочной способности производят замену транзистора КТ815А на КТ972А. Нумерация выводов для этих транзисторов совпадает (э-к-б). Но модель КТ972А работоспособна с токами до 4А.

Одноканальный регулятор для мотора

Устройство управляет одним мотором, питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.

Конструкция устройства

Основные элементы конструкции регулятора представлены на фото. 3. Устройство состоит из пяти компонентов: два резистор переменного сопротивления с сопротивлением 10 кОм (№1) и 1 кОм (№2), транзистор модели КТ815А (№3), пара двухсекционных винтовых клеммника на выход для подключения мотора (№4) и вход для подключения батарейки (№5).

Примечание 1. Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.

Принцип работы

Порядок работы регулятора мотора описывает электросхема (рис. 1). С учетом полярности на разъем ХТ1 подают постоянное напряжение. Лампочку или мотор подключают к разъему ХТ2. На входе включают переменный резистор R1, вращение его ручки изменяет потенциал на среднем выходе в противовес минусу батарейки. Через токоограничитель R2 произведено подключение среднего выхода к базовому выводу транзистора VT1. При этом транзистор включен по схеме регулярного тока. Положительный потенциал на базовом выходе увеличивается при перемещении вверх среднего вывода от плавного вращения ручки переменного резистора. Происходит увеличение тока, которое обусловлено снижением сопротивления перехода коллектор-эмитттер в транзисторе VT1. Потенциал будет уменьшаться, если ситуация будет обратной.

Принципиальная электрическая схема

Материалы и детали

Необходима печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита (допустимая толщина 1-1,5 мм). В таблице 1 приведен список радиокомпонентов.

Примечание 2. Необходимый для устройства переменный резистор может быть любого производства, важно соблюсти для него значения сопротивления тока указанные в таблице 1.

Примечание 3 . Для регулировки токов выше 1,5А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). При этом рисунок печатной платы менять не требуется, так как распределение выводов у обоих транзисторов идентично.

Процесс сборки

Для дальнейшей работы нужно скачать архивный файл, размещенный в конце статьи, разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора (файл termo1), а монтажный чертеж (файл montag1) – на белом листе офисной (формат А4).

Далее чертеж монтажной платы (№1 на фото. 4) наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4). Необходимо сделать отверстия (№3 на фото. 14) на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпадать. На фото.5 показана цоколёвка транзистора КТ815.

Вход и выход клеммников-разъемов маркируют белым цветом. Через клипсу к клеммнику подключается источник напряжения. Полностью собранный одноканальный регулятор отображен на фото. Источник питания (батарея 9 вольт) подключается на финальном этапе сборки. Теперь можно регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.

Для тестирования устройства необходимо из архива распечатать чертеж диска. Далее нужно наклеить этот чертеж (№1) на плотную и тонкую картонную бумагу (№2). Затем с помощью ножниц вырезается диск (№3).

Полученную заготовку переворачивают (№1) и к центру крепят квадрат черной изоленты (№2) для лучшего сцепления поверхности вала мотора с диском. Нужно сделать отверстие (№3) как указано на изображении. Затем диск устанавливают на вал мотора и можно приступать к испытаниям. Одноканальный регулятор мотора готов!

Двухканальный регулятор для мотора

Используется для независимого управления парой моторов одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Ток нагрузки рассчитан до 1,5А на каждый канал.

Основные компоненты конструкции представлены на фото.10 и включают: два подстроечных резистора для регулировки 2-го канала (№1) и 1-го канала (№2), три двухсекционных винтовых клеммника для выхода на 2-ой мотор (№3), для выхода на 1-ый мотор (№4) и для входа (№5).

Примечание.1 Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.

Принцип работы

Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора. Состоит из двух частей (рис.2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления замен на подстроечный резистор. Скорость вращения валов устанавливается заранее.

Примечание.2. Для оперативной регулировки скорости кручения моторов подстроечные резисторы заменяют с помощью монтажного провода с резисторами переменного сопротивления с показателями сопротивлений, указанными на схеме.

Материалы и детали

Понадобится печатная плата размером 30х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита толщиной 1-1,5 мм. В таблице 2 приведен список радиокомпонентов.

Процесс сборки

После скачивания архивного файла, размещенного в конце статьи, нужно разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора для термоперевода (файл termo2), а монтажный чертеж (файл montag2) – на белом листе офисной (формат А4).

Чертеж монтажной платы наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы. Формируют отверстия на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпасть. Производится цоколёвка транзистора КТ815. Для проверки нужно временно соединить монтажным проводом входы 1 и 2 .

Любой из входов подключают к полюсу источника питания (в примере показана батарейка 9 вольт). Минус источника питания при этом крепят к центру клеммника. Важно помнить: черный провод «-», а красный «+».

Моторы должны быть подключены к двум клеммникам, также необходимо установить нужную скорость. После успешных испытаний нужно удалить временное соединение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный регулятор мотора готов!

В АРХИВЕ представленные необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов помечены красными стрелками.

Схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока работает на принципах широтно-импульсной модуляции и применяется для изменения оборотов двигателя постоянного тока на 12 вольт. Регулирование частоты вращения вала двигателя при помощи широтно-импульсной модуляции дает больший КПД, чем при применение простого изменения постоянного напряжения подаваемого на двигатель, хотя эти схемы мы тоже рассмотрим

Регулятор оборотов двигателя постоянного тока схема на 12 вольт

Двигатель подключен в цепь к полевому транзистору который управляется широтно-импульсной модуляцией осуществляемой на микросхеме таймере NE555, поэтому и схема получилась такой простой.

ШИМ регулятор реализован с помощью обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующий импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE555. Сигналы поступающие с мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса настраивается при помощи переменного сопротивления R2. Чем выше длительность положительного импульса поступающего на затвор полевого транзистора, тем большая мощность подается на электродвигатель постоянного тока. И на оборот чем меньше длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель. Эта схема прекрасно работает от аккумуляторной батареи на 12 вольт.

Регулирование оборотов двигателя постоянного тока схема на 6 вольт

Скорость 6 вольтового моторчика можно регулируется в пределах 5-95%

Регулятор оборотов двигателя на PIC-контроллере

Регулировка оборотов в этой схеме достигается подачей на электромотор импульсов напряжения, различной длительности. Для этих целей используются ШИМ (широтно-импульсные модуляторы). В данном случае широтно-импульсное регулирование обеспечивается микроконтроллер PIC. Для управления скоростью вращения двигателя используются две кнопки SB1 и SB2, «Больше» и «Меньше». Изменять скорость вращенияможно только при нажатом тумблере «Пуск». Длительность импульса при этом изменяется, в процентном отношении к периоду, от 30 — 100%.

В качестве стабилизатора напряжения микроконтроллера PIC16F628A, используется трехвыводной стабилизатор КР1158ЕН5В, имеющий низкое падение напряжение «вход-выход», всего около 0,6В. Максимальное входное напряжение — 30В. Все это позволяет применять двигатели с напряжением от 6В до 27В. В роли силового ключа используется составной транзистор КТ829А который желательно установить на радиатор.

Устройство собрано на печатной плате размерами 61 х 52мм. Скачать рисунок печатной платы и файл прошивки можно по ссылке выше. (Смотри в архиве папку 027-el )

Большинство подобных конструкций собирается по гораздо . Здесь же представляем более усовершенствованный вариант, который использует таймер 7555, драйвер на биполярных транзисторах и мощный полевой MOSFET. Такая схематика обеспечивает улучшенное регулирование скорости и работает в широком диапазоне нагрузки. Это действительно очень эффективная схема и стоимость её деталей при покупке для самостоятельной сборки довольно низкая.

Во многих электронных схемах используются системы активного охлаждения с вентиляторами. Чаще всего их моторы управляются микроконтроллером или другой специализированной микросхемой, а скорость вращения регулируется с помощью ШИМ. Такое решение характеризуется не слишком хорошей плавностью работы, может привести к нестабильной работе вентилятора, а кроме того, создает много помех.

Для потребностей высококачественной аудиотехники разработан аналоговый регулятор оборотов вентилятора. Схема пригодится при строительстве усилителей НЧ с активной системой охлаждения и позволяет выполнить плавную регулировку оборотов вентиляторов в зависимости от температуры. Производительность и мощность зависит в основном от выходного транзистора, тесты проводились с выходными токами до 2 А, что позволяет подключить даже несколько больших вентиляторов на 12 В. Естественно можно применить это устройство и для управления обычными моторами постоянного тока, при необходимости повысив питающее напряжение. Хотя для совсем уже мощных двигателей придётся задействовать системы плавного пуска tehprivod.su/katalog/ustroystva-plavnogo-puska

Принципиальная схема регулятора оборотов мотора

Схема состоит из двух частей: дифференциального усилителя и стабилизатора напряжения. Первая часть занимается измерением температуры и обеспечивает напряжение, пропорциональное температуре, когда она превышает установленный порог. Это напряжение является управляющим для стабилизатора напряжения, выход которого контролирует питание вентиляторов.

Схема регулятора оборотов электродвигателя постоянного тока приведена на рисунке. Основа — компаратор U2 (LM393), работающий в этой конфигурации как обычный операционный усилитель. Первая его часть U2A работает как усилитель дифференциальный, чьи условия работы определяют резисторы R4-R5 (47k) и R6-R7 (220k). Конденсатор C10 (22pF) улучшает стабильность усилителя, а R12 (10k) подтягивает выход компаратора к плюсу питания.

На один из входов дифференциального усилителя подается напряжение, которое образуется через делитель, состоящий из R2 (6,8k), R3 (680 Ом) и PR1 (500 Ом), и фильтруется с помощью C4 (100nF). На второй вход этого усилителя поступает напряжение с датчика температуры, который в данном случае один из разъемов транзистора T1 (BD139), поляризованный небольшим током с помощью R1 (6,8k).

Конденсатор C2 (100nF) был добавлен, чтобы фильтровать напряжение с датчика температуры. Полярность датчика и делителя опорного напряжения задает стабилизатор U1 (78L05) вместе с конденсаторами C1 (1000uF/16V), C3 (100nF) и C5 (47uF/25V), предоставляя стабилизированное напряжение 5 В.

Компаратор U2B работает как классический усилитель ошибки. Он сравнивает напряжение с выхода дифференциального усилителя с выходным напряжением с помощью цепочки R10 (3,3k), R11 (47 Ом) и PR2 (200 Ом). Исполнительным элементом стабилизатора является транзистор T2 (IRF5305), база которого управляется делителем R8 (10k) и R9 (5,1k).

Конденсатор C6 (1uF) и C7 (22pF) и C9 (10nF) улучшают стабильность петли обратной связи. Конденсатор C8 (1000uF/16V) фильтрует выходное напряжение, он имеет значительное влияние на стабильность системы. Разъемом выхода — AR2 (TB2), а разъем питания — AR1 (TB2).

Благодаря применению выходного транзистора с низким сопротивлением в открытом состоянии, схема обладает очень малым падением напряжения — порядка 50 мВ при выходном токе 1 А, что не требует блока питания с более высоким напряжением для управления вентиляторами, работающие на 12 В.

В большинстве случаев в роли U2 можно применить популярный операционный усилитель LM358, правда несколько ухудшив выходные параметры.

Сборка регулятора

Монтаж следует начинать с установки двух перемычек, затем должны быть установлены все резисторы и мелкие керамические конденсаторы.

В большинстве случаев оба эти элемента будут установлены снизу платы на ножках, изогнутых под углом 90 градусов. Такая укладка позволит их прикрутить непосредственно к радиатору (обязательно использовать изоляционные прокладки).

Обсудить статью РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ 12 В

Сенсорный регулятор скорости вращения электродвигателя

Одно из неудобств при использовании сенсорных регуляторов скорости вращения для микродрели [1] — нестабильность параметров резистивного датчика-сенсора.

Если применить специализированные микросхемы серии ТТР22х, в регуляторе можно реализовать двух- или трёхступенчатую регулировку скорости вращения. Эти микросхемы предназначены для построения сенсорных датчиков (бесконтактных кнопок), с помощью которых можно формировать команды управления с логическими уровнями [2].

Принципиальная схема

Схема сенсорного ёмкостного регулятора показана на рис. 1. На микросхемах DA1 и DA2 собраны два ёмкостных датчика, каждый из которых управляет «своим» мощным полевым транзистором. Схема включения микросхем соответствует режиму «кнопка”. Напряжение питания микросхем стабилизировано параметрическим стабилизатором напряжения на элементах VD1, R1 и С1. Конденсатор С1 подавляет помехи по цепи питания.

Рис. 1. Принципиальная схема сенсорного регулятора скорости вращения электродвигателя.

Питание на электродвигатель М1 подаётся по двум цепям — напрямую через транзистор VТ1 и через гасящий резистор R2 и транзистор VТ2. Диод VD2 подавляет выбросы напряжения на электродвигателе.

Конденсатор С2 подавляет помехи по цепи питания, возникающие при работе электродвигателя. Чтобы исключить возможность подключения напряжения питания в неправильной полярности, установлен диодный мост VD3-VD6.

Регулятор работает следующим образом. После подачи питающего напряжения микросхемы DA1 и DA2 калибруются, и на их выходах Q появляется низкий логический уровень. В результате транзисторы закрыты и электродвигатель обесточен.

При приближении пальца к сенсорному элементу Е2 микросхема DA2 переключится, и на ее выходе появляется высокий уровень (5 В). В результате транзистор VТ2 открывается и на электродвигатель питающее напряжение поступает через токоограничивающий резистор R2. Скорость вращения его вала в этом случае существенно меньше максимальной.

При приближении к сенсорному элементу Е1 переключится микросхема DA1, откроется транзистор VТ 1, и на электродвигатель поступит всё питающее напряжение. При удалении пальца от сенсорных элементов всё происходит в обратном порядке. Если устройство питать от регулируемого блока питания, максимальную скорость вращения можно установить с помощью напряжения питания.

Детали и печатная плата

Все элементы размещены на двух круглых односторонних печатных платах. Их диаметр равен диаметру электродвигателя. На первой из них установлены транзисторы, диоды, конденсатор С2 и резистор R2.

Рис. 2. Печатная плата для схемы сенсорного регулятора скорости вращения электродвигателя.

Рис. 3. Размещение деталей на печатной плате.

Чертёж платы показан на рис. 2, размещение элементов — на рис. 3, а её внешний вид — на рис. 4.

Рис. 4. Готовая плата регулятора.

Рис. 5. Печатная плата стороны с сенсорами.

На второй плате установлены микросхемы, элементы параметрического стабилизатора и сформированы печатные площадки сенсорных элементов Е1 и Е2. Её чертёж показан на рис. 5.

Рабочая сторона этих элементов — противоположная показанной на этом рисунке. Размещение элементов показано на рис. 6, а внешний вид — на рис. 7.

Рис. 6. Расположение деталей на плате.

Применены элементы для поверхностного монтажа. Резисторы — типоразмера 1206, причем резистор R2 составлен из шести соединённых последовательно-параллельно резисторов мощностью 0,25 Вт и сопротивлением 22 Ом, но можно применить резисторы и другого типа.

Конденсатор С1 — типоразмера А или В, конденсатор С2 — типоразмера С или D. Транзисторы можно применить мощные с каналом п-типа, напряжением открывания 1…2 В, и в корпусе ТО-252, например IPD1303LA.

Применен электродвигатель ДМП-30Н1-09 с номинальным напряжением 12 В. Практика показала, что при сверлении в платах небольших отверстий питать этот регулятор целесообразно пониженным напряжением 9… 10 В.

Можно использовать и электродвигатели серии ДМП с номинальным напряжением 27 В. В этом случае питать регулятор целесообразно напряжением 18…20 В, сопротивление резистора R1 надо увеличить в три раза, а конденсатор С2 должен быть с номинальным напряжением 25 В.

Конструкцию регулятора поясняет рис. 8 Первая плата 8 приклеена к электродвигателю 1. В качестве корпуса регулятора применён полый диэлектрический цилиндр 2 длиной несколько сантиметров с внутренним диаметром, равным диаметру электродвигателя.

Цилиндр должен надеваться на электродвигатель с небольшим трением. Изготовить такой цилиндр можно самостоятельно, склеив его клеем ПВА из нескольких слоёв писчей бумаги [1].

Выводы 4 электродвигателя 1, выходящие сбоку через втулку 3, пропускают через первое отверстие и припаивают к соответствующим контактам первой платы 8. Аналогично через второе отверстие пропускают провода питания 5 и припаивают к плате 8.

Цилиндр 2 надевают на электродвигатель 1 сверху, для втулки 3 в цилиндре 2 вырезают паз соответствующей ширины. Вторую плату 6 соединяют с помощью тонких монтажных проводов 7 с платой 8.

Рис. 7. Готовая плата со стороны сенсоров.

Рис. 8. Конструкция регулятора.

После проверки работоспособности и налаживания устройства плату 6 приклеивают к верхней части цилиндра 2 по всему периметру.

При этом плату 6 надо расположить свободной от печатных проводников стороной вверх и сориентировать таким образом, чтобы при приближении к ней пальца ближайшим сенсорным элементом был элемент Е2. Вешний вид устройства показан на рис. 9.

Регулятор можно сделать трёхскоростным. Для этого с помощью навесного монтажа надо установить резистор R3, выделенный на рис. 1 цветом, и подобрать его так, чтобы при подаче питающего напряжения вал электродвигателя вращался очень медленно.

Рис. 9. Внешний вид устройства.

При малой скорости удобнее «прицеливаться*’ в точку сверления. Вторая скорость будет ‘’крейсерской’’, на которой сверлят отверстия. Для её установки подбирают резистор R2. И третья скорость — «форсаж”, т. е. максимальная.

Кроме подборки резистора R3, налаживание сводится к подборке резистора R2 для получения желаемой «крейсерской» скорости вращения вала электродвигателя.

Для повышения удобства микродрель можно снабдить осветительными диодами, как это сделано в [1]. Для удобства пользования регулятором с внешней стороны второй платы можно нанести метки, соответствующие скорости вращения вала электродвигателя.

Для уменьшения чувствительности сенсорных элементов Е1 и Е2 размеры их печатных площадок можно сделать меньше.

Печатная плата — Скачать.

И. Нечаев. г. Москва. Р-06-19.

Литература:

Нечаев И. Сенсорный регулятор скорости вращения для микродрели. Р-04-2019.
Нечаев И. Сенсорный выключатель (сенсорные кнопки) на микросхеме ТТР223. Р-05-2018.

Регулятор скорости вращения двигателя ве

Регулятор скорости вращения вентилятора

Регулятор скорости вращения двигателя ве арт: 2TKA000736G1 купить с доставкой в интернет — магазине Электро ОМ

Характеристики

Страна производства

АББ. Вентилятор. Регулятор. ABB. Jussi. Скорость

Нет отзывов о данном товаре.

Написать отзыв

Ваш отзыв:

Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.

Отправить отзыв

Заказать товар:

Через форму заказа на сайте

По телефонам:

Отправить на заявку на электронную почту:

Мы осуществляем отправку по РФ — СДЭК, Деловые линии, КИТ, Собственным транспортом (2 и 5 тн)

Бесплатная доставка по Екатеринбургу при сумме от 3000 руб — карта в разделе оплата и доставка

Контроллеры скорости

для двигателей постоянного тока и BL

Контроллеры скорости FAULHABER

специально разработаны для получения максимальной отдачи от двигателей FAULHABER DC и BL. Они компактны, просты в эксплуатации и обеспечивают точное и эффективное управление скоростью. Индивидуальное регулирование скорости можно легко настроить с помощью компьютера и бесплатного программного обеспечения «FAULHABER Motion Manager».

Speed Control от FAULHABER — это высокодинамичные контроллеры скорости для управления:

В зависимости от размера и состояния поставки на контроллере скорости могут использоваться различные комбинации двигателей и датчиков.Различные размеры, а также гибкие возможности подключения открывают широкий спектр применений в таких областях, как лабораторная техника и производство оборудования, технологии автоматизации, манипуляционные и инструментальные устройства, станки или насосы.

Регуляторы скорости

от FAULHABER могут быть адаптированы к данному приложению с помощью программного обеспечения FAULHABER Motion Manager. С помощью контроллеров скорости можно настроить рабочий режим, параметры контроллера, а также тип и масштаб спецификации заданного значения.Для настройки контроллеров скорости используется USB-адаптер для программирования.

Режимы работы двигателей в сочетании с регуляторами скорости

Скорость двигателя регулируется с помощью ПИ-регулятора с изменяемыми параметрами. В зависимости от версии скорость в регуляторе скорости определяется через подключенную сенсорную систему или бездатчиковую по току двигателя. Задание уставки может быть выполнено с использованием аналогового значения или сигнала ШИМ. Направление вращения меняется на противоположное с помощью отдельного переключающего входа.Кроме того, можно считывать сигнал скорости контроллера скорости через частотный выход. Двигатели могут также работать в качестве регулятора напряжения или в режиме фиксированной скорости.

Защитная функция регуляторов скорости

FAULHABER Регуляторы скорости определяют температуру обмотки двигателя по его нагрузочной характеристике. Динамически в результате доступен пиковый ток, который обычно в 2 раза больше, чем постоянный ток.При постоянно более высокой нагрузке ток ограничивается установленным постоянным током. В случае частого реверсирования с большими присоединенными массами рекомендуется использовать контроллер движения.

Для чего нужен контроллер скорости двигателя? — 4QD

По сути, контроллер скорости двигателя просто регулирует скорость и направление электродвигателя, изменяя приложенное к нему напряжение, но на самом деле он должен делать гораздо больше;

У нас есть короткое видео, которое объясняет основы….

Но они могут выполнять некоторые или все следующие действия….

Обеспечивает управляемый пуск [или плавный пуск]. Заблокированный двигатель может потреблять ток, в 20 раз превышающий его нормальный рабочий ток. Если вы внезапно подключите аккумулятор к двигателю, может возникнуть очень высокий начальный скачок тока. Мы видели, как корпуса двигателей разрываются на части, а зубья шестерен срываются из-за высокого крутящего момента, создаваемого неконтролируемым включением.
Реверсивный; чтобы сделать это безопасно, контроллер сначала должен остановить двигатель — реверсирование с полной скорости может стать захватывающим, если не будет сделано должным образом!
Защита от обратной полярности, на случай, если кто-то подключит положительный к отрицательному.
Защита от сбоев в цепи, контроллер должен обеспечивать безопасную реакцию в случае обрыва проводов управления и т. Д.
Обеспечивает все другие функции, которые требуются для различных приложений, такие как плавное ускорение и замедление, установка максимальной скорости, ограничение тока, пропорциональное управление и т. Д.

Как работает регулятор скорости двигателя?

Все контроллеры 4QD работают путем включения и выключения подключения аккумулятора к двигателю примерно 20 000 раз в секунду с использованием метода, называемого широтно-импульсной модуляцией [PWM].Напряжение на двигателе выглядит следующим образом… ..

Двигатель усредняет эти импульсы, так как эта скорость переключения слишком высока для обнаружения двигателем. Если батарея подключена только на половину общего времени [B], то двигатель видит батарею 24 В, как если бы она была только 12 В, и работает с половинной скоростью. Кроме того, поскольку переключение происходит очень быстро, индуктивность двигателя, которая действует как электрический маховик, поддерживает постоянный ток в двигателе. Но этот ток идет от батареи только половину времени, поэтому ток батареи будет вдвое меньше тока двигателя.

Мощность — это напряжение, умноженное на ток, поэтому контроллер двигателя фактически работает как трансформатор: в приведенном выше примере напряжение двигателя, умноженное на ток двигателя, будет равно напряжению аккумулятора, умноженному на ток аккумулятора, поэтому практически вся мощность от аккумулятора подается на мотор. Потери в контроллере небольшие, поскольку мощность — это тепло, а контроллер действительно не может рассеивать много тепла.

Если вы хотите узнать больше о том, как контроллер делает это, здесь есть более подробное описание ШИМ.

Теперь, когда вы знаете, что они делают, приходите и посмотрите на наш ассортимент контроллеров скорости двигателя и на те проекты, в которые они были встроены.

У нас также есть страница, которая объясняет больше о различных типах электродвигателей, таких как постоянный магнит, последовательная обмотка, шунтирующая обмотка и т. Д.

Следующая страница

Если вы нашли эту статью полезной, поделитесь ею, чтобы помочь другим узнать о ней

AB-026: Бездатчиковый стабилизатор скорости для двигателя постоянного тока

Введение

Скорость двигателя — это параметр двигателя постоянного тока, который часто измеряется и регулируется, обычно с помощью дополнительных датчиков и с обратной связью по замкнутому контуру.Для этого метода управления скоростью требуется какой-либо датчик скорости, обычно устанавливаемый на валу двигателя. Некоторые из наших двигателей постоянного тока и мотор-редукторов имеют задние валы специально для этой цели, например, 212-109.

Система управления с обратной связью для скорости двигателя постоянного тока

Эта блок-схема представляет собой типичную систему управления с обратной связью, которая может быть разработана для работы в аналоговом или цифровом режиме.

Оптические датчики

-го обычно используются с цифровыми контроллерами, в то время как аналоговые схемы часто используют тахогенераторы.С помощью ШИМ-управления можно достичь хорошей точности, гибкости и снизить потери мощности. Однако это происходит за счет дополнительного компонента и, возможно, модификации механической конструкции, если вы планируете использовать его в существующем продукте.

Для щеточных двигателей постоянного тока можно измерять и регулировать скорость без каких-либо датчиков на двигателе, используя основную характеристику — напряжение обратной ЭДС, зависящее от скорости.

Бессенсорное аналоговое измерение скорости двигателя

Двигатель постоянного тока моделируется как последовательное соединение внутреннего сопротивления и источника напряжения обратной ЭДС.Напряжение на клеммах двигателя складывается из обратной ЭДС и падения напряжения, превышающего сопротивление катушки.

Связаться

Поговорите с членом нашей команды.

Каталог двигателей

Ищете нашу продукцию?

Надежные и экономичные миниатюрные механизмы и двигатели, отвечающие вашим требованиям.

Эквивалентная схема электродвигателя постоянного тока с щеткой

Падение напряжения на внутреннем сопротивлении якоря зависит от тока двигателя (и, следовательно, от момента нагрузки).Невозможно измерить скорость напрямую, измеряя только напряжение на клеммах двигателя.

Сопротивление обмотки Ra обычно постоянно — хотя оно имеет небольшую температурную зависимость, мы можем компенсировать его, чтобы падение напряжения на якоре двигателя было пропорционально току двигателя.

Поскольку невозможно измерить обратную ЭДС напрямую, нам необходимо рассчитать ее по следующему уравнению: 𝑉𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 = 𝑉𝑏𝑒𝑚𝑓 + (𝐼𝑎 × 𝑅𝑎)

К сожалению, напрямую измерить напряжение якоря также невозможно — однако мы можем подключить дополнительный (внешний) резистор последовательно с двигателем.Измерение падения напряжения на этом последовательном резисторе позволяет нам определить обратную ЭДС.

Эквивалентная схема электродвигателя постоянного тока с последовательным резистором

Если мы установим значение последовательного резистора равным сопротивлению в двигателе, мы гарантируем, что любое изменение падения напряжения на последовательном резисторе будет равно падению напряжения в якоре: 𝑉𝑎 = 𝐼𝑎 × 𝑅𝑎𝑉𝑠 = 𝐼𝑎 × 𝑅𝑠𝑅𝑠 = 𝑅𝑎𝑉𝑠 = 𝑉𝑎

Итак, сначала нам нужно узнать или измерить сопротивление якоря двигателя. Это можно сделать путем измерения сопротивления на клеммах двигателя с помощью омметра или путем измерения тока остановки с известным напряжением питания.При использовании последнего предпочтительно использовать низкое напряжение питания, чтобы избежать повреждения из-за перегрузки по току.

Например, при питании двигателя 1,2 В и измерении 100 мА во время остановки сопротивление якоря рассчитывается как: = 𝐼𝑠𝑡𝑎𝑙𝑙 × 𝑅𝑎𝑅𝑎 = 𝑉𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦𝐼𝑠𝑡𝑎𝑙𝑙𝑅𝑎 = 1,2𝑉100𝑚𝐴𝑅𝑎 = 12 Ом

При использовании омметра для измерения оконечного сопротивления снимите среднее значение нескольких показаний при разных положениях ротора.

Напряжение питания будет равно напряжению последовательного резистора, напряжению сопротивления якоря и напряжению обратной ЭДС.𝑉𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦 = 𝑉𝑠 + 𝑉𝑎 + 𝑉𝑏𝑒𝑚𝑓

Мы можем рассчитать напряжение обратной ЭДС, вычитая удвоенное падение напряжения на последовательном резисторе из напряжения питания. = 𝑉𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦– (2 × 𝑉𝑠)

Чтобы уменьшить потери мощности, мы можем использовать более низкое значение последовательного сопротивления, но резистор в конечном итоге снизит напряжение, воспринимаемое двигателем. Используя мостовую схему, мы можем сохранить высокую чувствительность измерения и компенсировать потери мощности в двигателе:

Мостовая схема для измерения напряжения обратной ЭДС

Правая опора моста состоит из последовательно включенных электродвигателя M и резистора Rs .Левая ножка — последовательное соединение резисторов R1 и R2 , каждая ножка подключена к источнику питания. Напряжение обратной ЭДС измеряется между точками A и B .

Rload представляет входное сопротивление нашей измерительной цепи. Поскольку он будет состоять из операционного усилителя, его входное сопротивление будет намного больше, чем другие сопротивления в этой схеме (идеальные операционные усилители имеют бесконечное входное сопротивление).

Нам необходимо убедиться, что напряжение между точками A, и B не зависит от тока двигателя и напряжения питания и зависит только от скорости двигателя и входного сопротивления измерительной цепи ( Rload ).

Начнем с анализа схемы без обратной ЭДС, т.е. когда двигатель остановлен. Для балансировки моста напряжение между точками A, и B, должно быть равно нулю. Это происходит до тех пор, пока соотношение между R1 и R2 такое же, как Rs и Ra : 𝑅2𝑅1 = 𝑅𝑎𝑅𝑠

ч — коэффициент усиления нашего моста: ℎ = 𝑅1𝑅2 = 𝑅𝑠𝑅𝑎

Если мы выведем двигатель из состояния остановки, напряжение обратной ЭДС пропорционально скорости: 𝑉𝑏𝑒𝑚𝑓 = 𝑘𝑒 × 𝑛

, где ke — электрическая постоянная для нашего двигателя, а n — скорость двигателя.

Если двигателю разрешено вращаться со скоростью холостого хода, для идеального двигателя мы ожидаем, что Ia равно 0. Это потому, что идеальные двигатели игнорируют сопротивление воздуха и трение подшипников. Напряжение на скорости холостого хода: 𝑉𝑟𝑝𝑚𝑁𝐿 = 𝑘𝑒 × 𝑛𝑁𝐿

Отсюда Vbemf можно подписать как: 𝑉𝑏𝑒𝑚𝑓 = 𝑉𝑟𝑝𝑚𝑁𝐿 × 𝑛𝑛𝑁𝐿 = 𝑉𝑟𝑝𝑚𝑁𝐿 × 𝐾

Где K — коэффициент пропорциональности между Vbemf и V_rpm в нашей схеме.

Теперь мы можем составить систему уравнений для нашей схемы:

Текущие уравнения

Решение для I5 : 𝐼5 = ℎ (ℎ + 1) 𝑉𝑟𝑝𝑚𝑁𝐿 × 𝐾2ℎ (𝑅𝑎 + 𝑅2) + (ℎ + 1) 2 × 𝑅𝑙𝑜𝑎𝑑

Таким образом, выходное напряжение равно: 𝑉𝑟𝑝𝑚 = 𝐼5 × 𝑅𝑙𝑜𝑎𝑑 = ℎ (ℎ + 1) × 𝑉𝑟𝑝𝑚𝑁𝐿 × 𝐾2ℎ (𝑅𝑎 + 𝑅2) + (ℎ + 1) 2 × 𝑅𝑙𝑜𝑎𝑑 × 𝑅𝑙𝑜𝑎𝑑

А для работы без нагрузки: 𝑉𝑟𝑝𝑚 = ℎℎ + 1 × 𝑉𝑟𝑝𝑚𝑁𝐿 × 𝐾

Выходное напряжение между точками A, и B не зависит от источника питания и тока двигателя, как без нагрузки, так и при работе под нагрузкой.Он зависит от х , и при увеличении выходное напряжение также увеличивается.

Как упоминалось ранее, сопротивление якоря будет изменяться в зависимости от температуры, что приводит к разбалансировке моста и влияет на выходную мощность В об / мин . Чтобы свести к минимуму этот эффект, мост следует настраивать, когда двигатель находится при рабочей температуре.

Этот метод стабилизации скорости был популярным решением для регуляторов скорости вращения ротора, используемых в магнитофонах, использующих аналоговую электронику.В эпоху магнитофонов многие компании производили микросхемы для управления двигателем постоянного тока, чтобы лента двигалась с постоянной скоростью. Это было интересное решение, потому что оно работало линейно и не создавало шума, как контроллеры на основе ШИМ.

Общие ИС включают LA5586, TDA7274, BA6220 и AN6550. К сожалению, производство большинства из них было снято с производства, и теперь они доступны только на вторичном рынке. Схемы в микросхемах немного отличались, но принцип работы по-прежнему основан на мостовой схеме, описанной выше.

LA5586 Эквивалентная схема регулятора скорости двигателя и прикладная схема

Обратите внимание, что эквивалентная схема нарисована с источниками тока и постоянным коэффициентом тока. Коэффициент текущей ликвидности составляет от 20 до 40, в зависимости от конкретной ИС, и обозначен как K . В интегральных схемах легко сделать два источника тока с одинаковыми температурными параметрами.

Двигатель подключен к одной ветви моста, а вторая ветвь содержит резистор со значением K, в раз превышающим внутреннее сопротивление двигателя.

Цепь установившегося состояния для контроллера двигателя

В установившемся режиме ток двигателя в K в раз больше, чем ток через Rt . Отрицательный вход операционного усилителя подключен к источнику напряжения, поэтому падение напряжения на резисторе Rt всегда будет ниже, чем напряжение двигателя. Разница составит Vref . Напряжение в точке A (относительно земли) всегда будет выше, чем напряжение в точке B .

Без Rs , ток через Rt в 40 раз меньше тока двигателя. Когда нагрузка двигателя увеличивается, напряжение в точке B увеличивается, и выходное напряжение усилителя также увеличивается. Более высокое напряжение усилителя вызывает более высокий ток двигателя, что увеличивает крутящий момент двигателя. Регулировка скорости может быть достигнута путем добавления шунтирующего резистора — напряжение между точками A, и B всегда равно опорному напряжению, поэтому легко контролировать дополнительный ток, добавленный к Rt .

Эта схема будет сбалансирована, когда напряжение двигателя равно сумме напряжений на Rt и Rs ( Vref ). Уравнение установившегося состояния: 𝐼𝑚 × 𝑅𝑚 + 𝑉𝑏𝑒𝑚𝑓 = 𝑅𝑇 × 𝐼𝑠 + 𝑅𝑇 × 𝐼𝑠 + 𝐼𝑚𝐾 + 𝑉𝑟𝑒𝑓

Отсюда уравнение для обратной ЭДС: 𝑉𝑏𝑒𝑚𝑓 = 𝑉𝑟𝑒𝑓 + (1 + 1𝐾) × 𝑅𝑇 × 𝐼𝑠 + 𝑅𝑇𝐾 – 𝑅𝑚 × 𝐼𝑚

Предположим: 𝐾 × 𝑅𝑚 = 𝑅𝑇

, то количество оборотов, определенное Vbemf , составляет: 𝑉𝑏𝑒𝑚𝑓 = 𝑉𝑟𝑒𝑓 + 𝑅𝑇 × (1 + 1𝐾) × 𝐼𝑠

Важно, чтобы во всех случаях значение Rt было меньше K x Rm , в противном случае цепь будет чрезмерно компенсированной и нестабильной.

Аналоговый регулятор скорости с отрицательным сопротивлением

Увеличение нагрузки на двигатель приводит к увеличению потребляемого тока и падению скорости. Также уменьшается обратная ЭДС и напряжение на двигателе, этот метод управления известен как регулятор отрицательного вывода.

В этом случае мы используем операционный усилитель для управления скоростью, поэтому наша R_load будет на тысячи больше, чем другое сопротивление в этой цепи, и снова может быть опущена.

Из предыдущего раздела мы знаем, что напряжение источника питания не изменилось на В об / мин , что позволяет нам запитать нашу схему от мощного операционного усилителя или добавить транзистор к выходу стандартного операционного усилителя. .Подключив инвертирующий вход к ножке моста между двигателем и последовательным резистором, мы можем управлять источником питания моста с помощью напряжения, подключенного к неинвертирующему выходу.

Цепь управления напряжением двигателя

Входное напряжение подается на неинвертирующий вход операционного усилителя, а инвертирующий вход подключается непосредственно к клемме двигателя. Мы пока не можем контролировать скорость с помощью схемы, в связи с чем наш усилитель работает как буфер (или повторитель напряжения) с коэффициентом усиления равным 1.По сути, входное напряжение определяет напряжение двигателя.

Можно изменить скорость двигателя, установив напряжение Vin, но это не поддерживает постоянную скорость при изменении нагрузки. При постоянном входном напряжении двигатель будет вращаться быстрее при малых нагрузках и медленнее при увеличении нагрузки. Нам нужно еще несколько компонентов для стабилизации скорости двигателя.

Падение напряжения на Rs пропорционально падению напряжения на сопротивлении якоря двигателя, мы будем использовать это напряжение для компенсации падения напряжения на сопротивлении якоря.Это можно сделать, добавив модификацию схемы к приведенной ниже — добавив R1 и R2 и подключив их среднюю точку к неинвертирующему входу операционного усилителя.

Цепь регулятора скорости двигателя

Соотношение R1 и R2 должно быть таким же, как Rs и Ra для обеспечения стабилизации скорости. На изображении выше показана полная схема и ее эквивалент для руководства, управляющее напряжение должно быть таким же, как напряжение обратной ЭДС при желаемой скорости.

Коэффициент компенсации определяется значением Rs , но удобнее использовать стандартное значение сопротивления, а затем изменить R1 или R2 соответственно.

Если скорость двигателя уменьшается при приложении нагрузки, следует увеличить значение R2 (или уменьшить R1 ). Если скорость двигателя начинает колебаться (или имеет тенденцию к увеличению) при приложении нагрузки, следует уменьшить R2 или ( R1 следует увеличить).

Чтобы спроектировать эту схему, нам нужно знать, какое значение обратной ЭДС при желаемой скорости:

Чтобы найти напряжение обратной ЭДС на желаемой скорости, вал двигателя может быть установлен на бурильщик и приведен в движение. После достижения желаемой скорости (проверенной тахометром) измерьте напряжение на клеммах двигателя с помощью высокоомного вольтметра.
Измерить внутреннее сопротивление обмотки с помощью омметра на клеммах двигателя. Хорошо взять среднее значение из нескольких различных измерений положения ротора.
Выберите значение Rs из стандартных значений, оно может быть меньше сопротивления двигателя.
Выберите R1 и R2 , чтобы соотношение было таким же, как соотношение между Rs и Ra . Фактические значения резистора должны быть больше Rs и Ra для экономии тока. Поскольку эквивалентное сопротивление плеч моста будет другим, операционный усилитель должен быть с низким входным током.
Подайте управляющее напряжение, равное желаемой обратной ЭДС.
Проверить скорость и соответствующим образом компенсировать (указано в абзаце перед этим списком).

Для температурной компенсации можно выбрать Rs с тем же температурным коэффициентом, что и обмотки двигателя — для меди это 3400 ppm. Этот резистор следует размещать как можно ближе к двигателю, чтобы поддерживать тот же температурный режим.

Простая схема стабилизации скорости двигателя также может быть выполнена только на транзисторах:

Транзисторный регулятор скорости

В этой схеме T2 работает как выходной каскад, а T1 как усилитель ошибки.Сигнал на коллекторе T1 является выходным сигналом, эмиттер работает как инвертирующий вход, а база как неинвертирующий вход.

Сигнал напряжения на двигателе подключен к неинвертирующему входу, потому что выходной каскад инвертирует этот сигнал, что означает, что больший сигнал на коллекторе вызывает меньший ток двигателя.

Диоды D1 и D2 создают опорное напряжение, напряжение на эмиттере T1 всегда ниже, чем напряжение на выводах двигателя.Напряжение компенсации берется из R3 и вычитается из напряжения питания моста, которое измеряется делителем напряжения R4 , R5 и R1 .

R7 и C2 — это схема запуска, помогающая преодолеть статическое трение, а C1 — конденсатор компенсации частоты, предотвращающий высокочастотные колебания.

Поскольку нам необходимо точное измерение обратной ЭДС, которое зависит от контактного сопротивления между коммутатором и щетками, лучше всего использовать двигатели с металлическими щетками.Большинство двигателей Precision Microdrive имеют металлические щетки и подходят для этого метода управления скоростью.

Регулятор скорости со специализированным IC

Эта схема основана на AN6651, специализированном контроллере двигателя, который ранее был популярен в магнитофонах.

AN6651 работает по тому же принципу, что и описанный выше LA5586. Контакты 2 и 4 являются выходами источника тока, соотношение между управляющим выходом (контакт 2) и выходом двигателя (контакт 4) составляет 40: 1.

Сопротивление R1 , подключенное между контактом 2 и источником питания, должно быть в 40 раз больше внутреннего сопротивления двигателя для того же падения напряжения на R1 , что и на внутреннем сопротивлении двигателя: 𝐾 = 40𝑅1 = 𝐾 × 𝑅𝑚

AN6651 работает по тому же принципу, что и описанный выше LA5586.Контакты 2 и 4 являются выходами источника тока, соотношение между управляющим выходом (контакт 2) и выходом двигателя (контакт 4) составляет 40: 1.

Например, используя стандартное значение 390 Ом для R1 (меньшее значение снижает склонность к возникновению колебаний), нам нужно найти значения для последовательного соединения R2 и R3.Давайте возьмем двигатель постоянного тока 132-100 и установим целевую скорость 2400 об / мин. Для начала нам нужны некоторые технические детали:

Сопротивление двигателя, = 10 Ом
Входное напряжение без нагрузки при скорости 2400 об / мин, 𝑉𝑚 = 3,87𝑉
Ток без нагрузки при скорости 2400 об / мин, 𝐼𝑚 = 23𝑚𝐴

Мы можем рассчитать падение напряжения на внутреннее сопротивление как: 23𝑚𝐴 × 10Ω = 0,23𝑉

, и мы также можем вычислить Vbemf как: 3,87𝑉 − 0,23𝑉 = 3,65𝑉

В установившемся режиме, когда цепь сбалансирована, уравнение цепи имеет следующий вид: 𝐼𝑚 × 𝑅𝑚 + 𝑉𝑏𝑒𝑚𝑓 = 𝑅1 × (𝐼𝑅2𝑅3 + 𝐼𝑅2𝑅3 + 𝐼𝑚𝐾 + 𝑉𝑟𝑒𝑓

Из этого уравнения мы можем вычислить обратную ЭДС: = 𝑉𝑟𝑒𝑓 + 𝑅1 × (1 + 140) × 2𝑅3

Как мы знаем из даташита Vref = 1V, поэтому: 𝐼𝑅2𝑅3 = 𝑉𝑏𝑒𝑚𝑓 – 𝑉𝑟𝑒𝑓𝑅1 × (1 + 140)

Для нашего мотора имеем: 𝐼𝑅2𝑅3 = 3.64–1390 × (1 + 140) 𝐼𝑅2𝑅3 = 0,0051𝐴 = 5,1𝑚𝐴

С помощью этого значения можно рассчитать последовательное сопротивление R2 и R3 : 𝐼𝑅2𝑅3 = 𝑉𝑟𝑒𝑓𝑅2 + 𝑅3𝑅2 + 𝑅3 = 𝑉𝑟𝑒𝑓𝐼𝑅2𝑅3𝑅2 + 𝑅3 = 195 Ом

Мы можем использовать постоянный стандартный резистор 150 Ом плюс потенциометр 100 Ом, что дает нам диапазон для точной настройки. Расчетные значения являются приблизительными, в реальной цепи ток внутреннего источника опорного напряжения также является значительным (между 0,8 — 2 мА для AN6651), это приведет к изменению тока двигателя.

Добавление потенциометра позволяет установке регулировать скорость, и его следует откалибровать через некоторое время, чтобы двигатель прогрелся до рабочей температуры, чтобы минимизировать результирующий сдвиг сопротивления.

132-100 и AN6651 Цепь регулятора скорости
Прецизионные микроприводы 132-100 PCB с AN6651
Прецизионные микроприводы 132-100 PCB с AN6651

Регулятор скорости с дискретным операционным усилителем

Это улучшенная версия схемы операционного усилителя, описанной выше, с использованием специальной ИС.Основное улучшение — это работа при низком напряжении, благодаря использованию опорного сигнала с малой шириной запрещенной зоны. Использование этого дискретного компонента минимизирует размер схемы, что идеально подходит для современных небольших корпусов.

В этой схеме напряжение компенсации снимается с последовательного резистора R8 , значение которого меньше внутреннего сопротивления двигателя, чтобы уменьшить потери мощности. Вторая опора моста образована из R6 и R7 . Соотношение этих резисторов должно быть таким же, как R8 и сопротивление обмотки двигателя.В качестве типичного значения можно выбрать R8 , тогда для компенсации внутреннего падения напряжения следует выбрать R6 и R7 . Для стабильной работы коэффициент R7 / R6 должен быть больше Rm / R8 .

Эта схема должна подходить для небольших двигателей с номинальным напряжением 1 В ~ 2 В.

Цепь на основе ОУ для стабилизации скорости двигателя

Контроллер скорости на транзисторах

Эта недорогая схема построена на транзисторах для управления скоростью двигателя, хотя она не обеспечивает такой же точности, как операционный усилитель, ее можно сделать очень маленькой и полезной для недорогих приложений.

В этой схеме опорное напряжение составляет 1,2 В, и D1 работает как опорное напряжение. Обратная ЭДС двигателя больше опорного напряжения — в зависимости от делителя напряжения R2 , R3 и R4 :

Во-первых, нам нужно установить коэффициент делителя напряжения, наше опорное напряжение составляет 1,2 В, а когда желаемая обратная ЭДС составляет 3,6 В, делитель напряжения R2 , R3 и R4 должен иметь коэффициент: 3.61,2 = 3
Итак, у нас есть максимальный диапазон для точной настройки схемы, это нужно делать, когда потенциометр ( R3 ) находится в среднем положении. Теперь нам нужно разделить оставшееся значение между каждым из других резисторов.
Когда мы знаем наш коэффициент делителя напряжения, выбрать R6 и R8 легко. У нас должно быть одинаковое соотношение между делителем напряжения R6 , R8 и внутренним сопротивлением двигателя.

Этот контур разработан для одной постоянной скорости, и изменение скорости с помощью триммера влияет на компенсацию скорости.Таким образом, триммер следует использовать только для настройки этой схемы в диапазонах очень низких скоростей. Чтобы использовать эту схему с широким диапазоном настройки скорости, нам необходимо внести некоторые изменения:

Двухтранзисторный регулятор скорости двигателя
Трехтранзисторный регулятор скорости двигателя

Эта схема работает по тем же правилам, что и предыдущая версия с двумя транзисторами, но основным улучшением является увеличение коэффициента усиления для опорного напряжения транзистором Q2 . Это позволяет нам использовать источник опорного напряжения с малой шириной запрещенной зоны, который более стабилен, чем стандартные диоды.Еще одно улучшение от добавления Q2 — это температурная компенсация Vbe между транзисторами Q1 и Q2 .

Расчет этой схемы начинается с задания напряжения обратной ЭДС. В этой схеме опорное напряжение равно LM385 — 2,5 В и напряжение Vbe для Q2 : 𝑉𝑟𝑒𝑓 = 𝑉𝑏𝑔𝑟𝑒𝑓 + 𝑉𝑏𝑒 = 1,2𝑉 + 0,7𝑉 = 1,9𝑉

Если нам нужно, чтобы Vbemf было 3,8 В, коэффициент делителя напряжения R2 , R4 и R3 должен быть 2: 1.Потенциометр ( R3 ) предназначен для точной настройки этого напряжения, но в этой схеме изменение скорости с помощью триммера вызовет изменение компенсации. Таким образом, R3 предназначен только для окончательной настройки скорости в небольшом диапазоне, скажем, 5% или меньше, и должен использоваться только для компенсации допуска других значений компонентов.

После установки этого делителя напряжения выбрать значение R6 и R7 легко, когда мы знаем внутреннее сопротивление двигателя. Эквивалентное параллельное соединение R6 , R7 и сопротивление двигателя должны иметь такое же соотношение, что и делитель напряжения R2 , R3 и R4 (с потенциометром R3 , установленным в среднее положение).

Прецизионные микроприводы Трехтранзисторный контроллер скорости двигателя
Прецизионные микроприводы Трехтранзисторный контроллер скорости двигателя

Режим переключения аналоговый регулятор скорости

В этой статье описывается простая реализация аналогового регулятора скорости двигателя, основанная на измерении обратной ЭДС и управляющем сигнале ШИМ.

При использовании ШИМ с двигателем постоянного тока все еще можно управлять скоростью двигателя без каких-либо датчиков. Используя типичный недорогой драйвер с одним полевым МОП-транзистором, можно измерить обратную ЭДС, когда двигатель вращается, а транзистор выключен.

Управление частотой вращения двигателя с использованием обратной ЭДС в режиме переключения аналоговой схемы

Этот контроллер состоит из модулятора ШИМ, выходного транзистора и схемы «выборки и удержания» (иногда известной как схемы «слежения и удержания»). Модулятор ШИМ имеет управляющий вход, который позволяет изменять рабочий цикл. Если вы не знакомы, это может показаться сложным, но общая идея довольно проста:

, когда транзистор включен, напряжение питания подключено к клеммам двигателя, ток двигателя Im протекает через двигатель, заставляя его ускоряться
, когда транзистор выключен, двигатель действует как генератор и Vm равно до Vbemf , который пропорционален скорости двигателя.Срабатывает схема выборки и хранения, которая сохраняет выборку Vbemf в конденсаторе

. Узел суммирования затем вычисляет разность между желаемой скоростью и текущей скоростью, поскольку обе представлены напряжением (желаемое напряжение и Vbemf соответственно). Это напряжение ошибки используется для управления скоростью двигателя путем увеличения или уменьшения рабочего цикла модулятора ШИМ.

Из-за индуктивного характера двигателей постоянного тока измерение обратной ЭДС невозможно сразу после выключения транзистора.Когда транзистор переключается, возникает сильный индуктивный всплеск, и индуктивный рециркуляционный ток Ir протекает через реверсивный диод. Необходима небольшая задержка, пока напряжение обратной ЭДС не станет стабильным:

Измерение сигнала ШИМ на клеммах двигателя

Этот метод управления может быть выполнен с использованием только аналоговых компонентов или с помощью цифрового микроконтроллера. Практическая реализация контроллера, основанного на этом методе и использующего двигатель постоянного тока 132-100, показана ниже:

Регулятор скорости двигателя на основе измерения обратной ЭДС и выхода ШИМ

В этой схеме напряжение на R2 представляет желаемую скорость, IC1A работает как усилитель ошибки и ПИД-регулятор.

Схема ШИМ-модулятора построена на IC1B и IC2 , где IC1B работает как генератор треугольных волн с частотой, определяемой R12 и C4 .

IC2 действует как компаратор, который сравнивает напряжение треугольного сигнала с выхода IC2 с установочным напряжением от потенциометра R15 . Когда напряжение сигнала треугольника ниже, чем напряжение от R15 , выход компаратора высокий, и двигатель запитан.

Схема выборки и хранения состоит из C3 , R10 , D2 , Q1 , R13 . Когда двигатель запитан от T1 , Q2 включен, а узел R13 и D2 замкнут на землю, что не позволяет ему сделать выборку, когда на двигатель подается напряжение Vcc. Диод D2 предотвращает разряд C3 при включенном Q1 .

Когда T1 выключен, Q2 также выключен, и Vbemf может заряжать конденсатор C3 .Напряжение на C3 находится на неинвертирующем входе усилителя ошибки, IC1A . Этот усилитель вычитает текущее напряжение скорости из желаемого напряжения скорости (устанавливается потенциометром R2 ). Когда обратная ЭДС увеличивается, выходное напряжение на IC1A также увеличивается — это смещает уровень сигнала треугольника вверх пропорционально ошибке скорости. Если уровень сигнала треугольника увеличивается, то время, когда выходной транзистор включен, уменьшается, и коэффициент заполнения ШИМ также уменьшается.

Этот усилитель ошибки работает как схема ПИД-регулирования, где коэффициент усиления определяется как 5𝑅5 + 10, а постоянная времени определяется как R5 и C2 .

Схема выборки и хранения очень проста, потому что время выборки равно состоянию выключения в рабочем цикле ШИМ, поэтому напряжение выборки напрямую зависит от рабочего цикла. Кроме того, это менее важно, если схема используется для управления приложением, которое не использует полный диапазон скорости двигателя.Его также можно уменьшить по выбору, изменив значения R10 , C3 и R13 , которые позволяют изменять время заряда / разряда C3 .

Диапазон изменения рабочего цикла ШИМ (от приложенного напряжения ошибки) определяется соотношением от R7 до R8 || R9 , однако, поскольку схема Sample & Hold настолько проста, этот диапазон не должен быть очень широким.

Эта схема предназначена для работы в малом диапазоне ШИМ, максимальная нагрузка ШИМ снижается за счет задержки индуктивной нагрузки двигателя, и с ограничением схемы выборки и удержания этот метод не должен использоваться для широкого диапазона. диапазон регулирования скорости.

Это демонстрирует принцип работы, поэтому для практического использования настоятельно рекомендуется улучшить простую схему выборки и хранения. Например, схема на основе недорогого LF398 может обеспечить время выборки 10 мкс.

По сравнению с аналоговой схемой отрицательной обратной связи этот метод:

снижает потери мощности
может быть более стабильным, так как температура не влияет на напряжение обратной ЭДС (за счет изменения сопротивления обмотки)

Однако это также:

не подходит для двигателей с высокой индуктивностью
имеет узкий диапазон регулирования скорости
имеет склонность к колебаниям

Информационный бюллетень

Подпишитесь, чтобы получать новые блоги, тематические исследования и ресурсы — прямо на ваш почтовый ящик.

Подробнее

Ресурсы и руководства

Ознакомьтесь с замечаниями по применению наших продуктов, руководствами по дизайну, новостями и тематическими исследованиями.

Примеры из практики

Изучите нашу коллекцию тематических исследований, примеры нашей продукции в различных областях применения.

Прецизионные микроприводы

Нужен ли вам компонент двигателя или полностью проверенный и протестированный сложный механизм — мы всегда готовы помочь. Узнайте больше о нашей компании.

Подано в: С тегами:

Интегральные схемы (ИС) | PMIC — Драйверы двигателей, контроллеры

Драйвер Матовый Драйвер ACMC2000 EMC2000

TR-

ACMC2000 EMC2000

EMC2000 -ACZL-CT-ND

EMC2301-1-ACZL-DKR-ND

9776356

-35547-1-ND

296-35547-6-ND

ERM, LRA Драйвер Драйвер 1 Драйвер 29772

-20003 25378-1-ND

296-25378-6-ND

DC Драйвер5 —

0 Toshiba Toshiba Semiconductor и Storage

Toshiba Toshiba 962 -ND

Драйвер 29772

00 9322

-40032-1-ND

296-40032-6-ND

Драйвер

0 Toshiba полупроводниковый ND

TB6561FG8ELDKR-ND

—5

0 Toshiba 970003

DC Brushless Контроллер Драйвер Контроллер

882 9806 9776 DRV

6 9772

-DRV8823DCARCT-ND

296-DRV8823DCARDKR-ND

DC Активный Bip9855 907 Полярный DC 907 Драйвер — полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Драйвер 9206-2

1290-1-ND

620-1290-6-ND

Контроллер

7-129

620-1289-6-ND

DC Драйвер ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC BIPLR 20-PWRDIP

1 Драйвер

IC ДРАЙВЕР МОТОРА 2,5–5,5 В 8DFN

$ 0,68000

11,812 — Немедленно

Allegro55

MicroSystems

Allegro55

02 620-1495-2-ND

620-1495-1-ND

620-1495-6-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel ®

Активный

—

Матовый DC

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (2)

Параллельный

Силовой полевой МОП-транзистор

—

Питание от батареи

500 мА .5 В ~ 5,5 В

2,5 В ~ 5,5 В

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Крепление на поверхность

8-UFDFN Открытая площадка

8-DFN (2×2)

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 2.5V-9V 16QFN

$ 1,61000

6,877 — Немедленно

Allegro MicroSystems

-2907

-2907 1-ND

620-1476-6-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active

—

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (2)

Параллельный

DMOS

—

Общего назначения

2.5 В ~ 9 В

2,5 В ~ 9 В

-20 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Крепление на поверхность

16-WFQFN Открытая площадка

16-QFN / MLP (3×3)

9000 ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 3V-5,5V 8SOP

$ 1.

3,301 — Непосредственно

Rohm Semiconductor

9623 NTRF-

BD6211F-E2DKR-ND

—

Лента и катушка (TR)

Обрезанная лента (CT)

Digi-Reel®

Активный

—

Активный

—

Полностью встроенный драйвер DC — 907 Управляющий и силовой каскад

Полумост (2)

Вкл. / Выкл.

Полевой МОП-транзистор

—

Медиаплеер

3 В ~ 5.5V

3V ~ 5.5V

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

8-SOIC (0,173 дюйма, ширина 4,40 мм)

8-SOP

IC ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ 3В-3,6В 8MSOP

$ 1,12000

3,923 — Немедленно

Microchip Technology

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active

—

Управление вентилятором

—

ШИМ

—

Сеть и связь

—

3 В ~ 3.6V

—

-40 ° C ~ 125 ° C

Поверхностный монтаж

8-TSSOP, 8-MSOP (0,118 дюйма, ширина 3,00 мм)

8-MSOP

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 2,5–5,5 В 9DSBGA

$ 2,41000

7,223 — Немедленно

9000 — Завод

Texas Instruments

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Активный

96-

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (2)

I²C

Силовой полевой МОП-транзистор

—

Тактильная обратная связь

—

2.5 В ~ 5,5 В

2,5 В ~ 5,5 В

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Крепление на поверхность

9-UFBGA, DSBGA

9-DSBGA

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 10V-45V 16HSOP

$ 2,85000

2097 — Немедленно

Toshiba Semiconductor and Storage

TBD

—

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active

—

Brushed DC

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (2)

Параллельный, ШИМ

Би-КМОП

—

Общего назначения

1.5A

10 В ~ 45 В

-40 ° C ~ 85 ° C (TA)

Поверхностный монтаж

16-BSOP (0,252 дюйма, ширина 6,40 мм) + 2 тепловых выступа

16-HSOP

IC MTR DRV BIPOLR 3-5,5 В 24TSSOP

$ 2,98 000

15,704 — Немедленно

Allegro MicroSystems

-ND

620-1345-1-ND

620-1345-6-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Активный

Биполярный

—

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (4)

Параллельный

DMOS

1, 1/2, 1/4

Общего назначения

3 В ~ 5.5V

8V ~ 35V

-20 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

24-TSSOP (0,173 дюйма, ширина 4,40 мм) Открытая площадка

24-TSSOP-EP

IC MTR DRV BIPOLR 8-38V 16HTSSOP

$ 3.00000

7,725 — Немедленно

Texas Instruments

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Активный

Биполярный

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (2)

Параллельный

DMOS

—

Универсальный

2.8A

8V ~ 38V

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

16-PowerTSSOP (0,173 дюйма, ширина 4,40 мм)

16-HTSSOP

IC MTR DRV BIPOLAR 10-34V 30SSOP

$ 3,31000

2,142 — Немедленно

Toshiba Semiconductor and Storage

962

TBG2 955

962 TBD

—

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Active

Bipolar

—

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Half Bridge (4)

Параллельный

DMOS

1, 1/2, 1/4

общего назначения

1.5A

10 В ~ 34 В

-20 ° C ~ 85 ° C (TA)

Поверхностный монтаж

30-BSOP (0,295 дюйма, ширина 7,50 мм)

30-SSOP

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 2V-5.5V 10VSSOP

$ 2,87000

3,594 — Немедленно

Texas Instruments

—

Лента и катушка (TR)

Обрезанная лента (CT)

Digi-Reel®

Активный

—

ERM, LRA

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (2)

I²C

Силовой полевой МОП-транзистор

—

Тактильная обратная связь

—

2 В ~ 5.5V

2V ~ 5.5V

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

10-TFSOP, 10-MSOP (0,118 дюйма, ширина 3,00 мм)

10-VSSOP

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 10V-36V 30SSOP

$ 3,68000

5,122 — Немедленно

Toshiba Semiconductor and Storage

0 Toshiba Semiconductor 9CTG3

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Активный

—

Интегрированный драйвер Управляющий и силовой каскад

Полумост (4)

PWM

Bi-CMOS

—

Универсальный

1.5A

10 В ~ 36 В

-20 ° C ~ 85 ° C (TA)

Поверхностный монтаж

30-BSOP (0,295 дюйма, ширина 7,50 мм)

30-SSOP

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 4.5V-36V 12TDFN

$ 3.

6,667 — Немедленно

Maxim Integrated

-ND

MAX14870ETC + DKR-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Активный драйвер

-907-

Полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (2)

PWM

Bi-CMOS

—

General Purpose

4.5 В ~ 36 В

4,5 В ~ 36 В

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

12-WFDFN Открытая площадка

12-TDFN (3×3)

ДВИГАТЕЛЬ IC ДРАЙВЕР 2V-5,5V 10VSSOP

$ 3,23000

420 — Непосредственно

Texas Instruments

296-38481-29481-29481-39481-29481-29481-29481-28 ND

296-38481-6-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active

—

ERM, LRA

, LRA Драйвер — полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (2)

I²C

Силовой полевой МОП-транзистор

—

Тактильная обратная связь

—

2 В ~ 5.5V

2V ~ 5.5V

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

10-TFSOP, 10-MSOP (0,118 дюйма, ширина 3,00 мм)

10-VSSOP

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 0V-5.5V 36WQFN

$ 4.35000

9697 — Немедленно

Toshiba Semiconductor and Storage

9802

0 Toshiba 970003

0 9702 9702

0 Toshiba 977000 9702 -ND

TC78B016FTGELDKR-ND

—

Лента и катушка (TR)

Обрезанная лента (CT)

Digi-Reel®

Активный

—

Контроллер без щеток — Коммутация, управление направлением

Предварительный драйвер — Полумост (3)

PWM

Power MOSFET

—

General Purpose

0V ~ 5.5V

6V ~ 30V

-40 ° C ~ 105 ° C

Поверхностный монтаж

36-WFQFN Открытая подкладка

36-WQFN (5×5)

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ ICVF-36N 4.5

4,21000 долл. США

3,021 — Немедленно

2,500 — Заводская

Maxim Integrated

175-MAX14874ETD + T-MAX14874ETD

175-MAX14874ETC + TDKR-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Активный драйвер

—

Полумост (2)

Параллельный

Bi-CMOS

—

Универсальный

4.5 В ~ 36 В

4,5 В ~ 36 В

-40 ° C ~ 85 ° C (TA)

Крепление на поверхность

Открытая площадка 12-WFDFN

12-TDFN (3×3)

ДВИГАТЕЛЬ IC ДРАЙВЕР 6V-28V 40QFN

$ 2,84000

4,190 — Немедленно

Microchip Technology

840003 MP807

Активный

—

Бесщеточный DC (BLDC)

— Коммутация, управление направлением

Предварительный драйвер — Полумост (3)

PWM

Power MOSFET

—

General Purpose12 —

6 В ~ 28 В

—

-40 ° C ~ 150 ° C (TA)

Поверхностный монтаж

40-VFQFN Открытая площадка

40-QFN (5×5)

9000IVER 7 IC MOTV -4 2V 36HSOP

5 долларов США.51000

7589 — Immediate

Toshiba Semiconductor и хранения

TB6588FG8ELJUTR-ND

TB6588FG8ELJUCT-ND

TB6588FG8ELJUDKR-ND

—

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active

—

Бесщеточный DC (BLDC)

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (3)

Параллельный

Силовой полевой МОП-транзистор

—

Общего назначения

1.5A

7V ~ 42V

-30 ° C ~ 105 ° C (TA)

Поверхностный монтаж

36-BSSOP (0,346 дюйма, ширина 8,80 мм) + 2 тепловых выступа

36-HSOP

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 3V-5.5V 48LQFP

$ 6,32 ND

620-1534-1-ND

620-1534-6-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active

—

Бесщеточный DC (BLDC)

— Коммутация, управление направлением

Предварительный драйвер — Полумост (3)

Последовательный

CMOS

—

Автомобильная промышленность

—

3 В ~ 5.5 В

5,5 В ~ 50 В

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Крепление на поверхность

Открытая площадка 48-LQFP

48-LQFP-EP (7×7)

IC MTR DRV BIPOLR 8-32V 48HTSSOP

$ 5,44000

3,579 — Немедленно

Texas Instruments

-40002

296-45 ND

296-41245-6-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active

Биполярный привод

-907 Полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (8)

Logic

Силовой полевой МОП-транзистор

1, 1/2, 1/4, 1/8

общего назначения

1.5A

8V ~ 32V

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

48-TFSOP (0,240 дюйма, ширина 6,10 мм) Открытая площадка

48-HTSSOP

IC MTR DRV BIPOLR 8-32V 48HTSSOP

$ 5,44000

3230 — Немедленно

Texas Instruments

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Полумост (8)

Последовательный

Силовой полевой МОП-транзистор

—

Общего назначения

1.5A

8V ~ 32V

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

48-TFSOP (0,240 дюйма, ширина 6,10 мм) Открытая площадка

48-HTSSOP

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 8V-52V 32VFQFPN

$ 5,58000

9,033 — Немедленно

STMicroelectronics

NMicroelectronics 960 9692 8495-1-ND

497-8495-6-ND

STSPIN L62

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active

-907 Бесщеточный DC (BLDC)

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (3)

Параллельный

BiCDMOS

—

Общего назначения

1.4A

8V ~ 52V

-25 ° C ~ 125 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

32-VFQFN Открытая прокладка

32-VFQFPN-EP (5×5)

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 5.5V-50V 48LQFP

$ 6.77000

10240 — Немедленно

Allegro MicroSystems

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Активный

—

Без щеток DC (BLDC)

— Коммутация, управление направлением

Предварительный драйвер — Полумост (3)

Параллельный

Силовой полевой МОП-транзистор

—

Автомобильная промышленность

—

5.5 В ~ 50 В

—

-40 ° C ~ 150 ° C (TA)

Поверхностный монтаж

48-LQFP Открытая площадка

48-LQFP-EP (7×7)

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 5.5V-50V 48LQFP

$ 6.77000

4480 — Немедленно

Allegro MicroSystems

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active

—

Бесщеточный DC7 (BLDC) Контроллер

— Коммутация, управление направлением

Предварительный драйвер — Полумост (3)

Параллельный

Силовой полевой МОП-транзистор

—

Автомобильная промышленность

—

5.5 В ~ 50 В

—

-40 ° C ~ 150 ° C (TA)

Поверхностный монтаж

48-LQFP Открытая площадка

48-LQFP-EP (7×7)

ДРАЙВЕР ДВИГАТЕЛЯ IC 8V-52V 48QFN

$ 5.97000

19,969 — Немедленно

10,000 — Завод

STMicroelectronics

5-1 907-10003 -ND

497-11957-6-ND

STSPIN L62

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Активный

—

BLDC)

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (3)

Параллельный

DMOS

—

Универсальный

2.5A

8V ~ 52V

-25 ° C ~ 125 ° C (TJ)

Поверхностный монтаж

48-VFQFN Открытая площадка

48-VFQFPN (7×7)

$ 4,51000

1062 — Непосредственно

10,000 — Заводской

STMicroelectronics

9055 9055

Трубка

Активный

Биполярный

Матовый DC

— полностью интегрированный, управляющий и силовой каскад

Полумост (4)

Параллельный

—

Общего назначения 14

.5 В ~ 36 В

4,5 В ~ 36 В

-40 ° C ~ 150 ° C (TJ)

Сквозное отверстие

20-DIP (0,300 дюйма, 7,62 мм)

20-PowerDIP

AC 220 В 50 / 60 Гц Однофазный регулятор скорости двигателя переменного тока Регулятор скорости электродвигателя — купить по низким ценам в интернет-магазине Joom

Характеристика: Диапазон регулирования скорости регулятора двигателя составляет 90-1400 об / мин и 90-1700 об / мин соответственно при 50/60 Гц. Контроллер изготовлен из высококачественных электронных компонентов, а его характеристики стабильны и надежны.Точность управления высока, и реализовано микроконтроль скорости двигателя. Управление продуктом простое, что позволяет новичкам быстро изучить и освоить метод работы. Широко используется в производстве упаковки, печати, продуктов питания, электроники, приборов, медицинского оборудования, производственной линии швейной промышленности в качестве устройства скоростного привода.

Спецификация: Модель продукта: US-52-RED Соответствующая мощность двигателя: 300 Вт; 400Вт; 500 Вт (опционально) Рабочий источник питания: 220 В переменного тока, 50/60 Гц (диапазон колебаний напряжения ± 10% Ue) Условия использования: -10 ~ + 50 ℃ Относительная влажность: <90% Диапазон скорости: 90-1400 об / мин 50 Гц, 90-1700 об / мин 60 Гц

Список пакетов: 1 * Регулятор скорости двигателя

Примечание: Фактический цвет продукта может отличаться от фотографии из-за света.Возможны незначительные отклонения в измерениях продукта. Способ установки и использования: Контроллер имеет 6 линий, черная линия — это основная линия двигателя, красная и белая линия — вторичные линии конденсатора, две синие линии — линия обратной связи по скорости, а зеленая линия — линия заземления. Выключите питание, подключите в соответствии со схемой подключения и убедитесь, что подключение к линии правильное, не изменяйте произвольно; Перед использованием установите внешнюю ручку скорости на «0», чтобы избежать переходных высоких токов и повреждения контроллера.Этот продукт управляется напряжением обратной связи генератора, а линия управления разделена на две линии: «синюю» и «желтую». Когда регулятор подключен к двигателю и обнаруживается, что крутящий момент или скорость не соответствуют требованиям, US-52 регулирует потенциометр бокового триммера (регулировка настройки скорости). Чтобы изменить направление работы двигателя, просто замените перемычку «CCW» и «CW» на проводке на задней панели контроллера. * При изменении направления необходимо менять двигатель после того, как он полностью остановился.1) Выберите короткое замыкание COM и CW, двигатель вращается по часовой стрелке; 2) Выберите «COM» и «CCW» для короткого замыкания, затем двигатель вращается против часовой стрелки. Переключатель действия только управляет двигателем, чтобы работать или останавливаться, и не использует источник питания для прерывания. Если он не используется в течение длительного времени, отключите питание.

Тип продукта: Двигатели и регуляторы скорости

Контроллеры скорости для электрических скутеров, 48 В

Регуляторы скорости 48 В

Регуляторы скорости 48 В для щеточных двигателей

Двигатели с щеточным покрытием имеют два провода питания.

48 В
500 Вт

48V 500W Контроллер скорости электрического скутера
Предназначен для электромоторов 48 В постоянного тока и мотоциклов мощностью до 500 Вт. Максимум ток 20 ампер. Защита от напряжения 42 Вольт. Функция ограничения тока помогает предотвратить повреждение контроллера и двигателя из-за перегрузки по току. Под напряжением Функция защиты помогает предотвратить чрезмерную разрядку и продлевает срок службы батареи. Совместимый со всеми стандартными 3-проводными дросселями Холла с регулируемой скоростью.
Номер товара SPD-48500B
. Схема подключения

$ 39,95

48 В
500 Вт
Реверсивный

48V 500W Регулятор скорости с реверсом
Реверсивный регулятор скорости работает в прямом или обратном режиме. Разработан для двигателей 24 В до 500 Вт. Максимальный ток 20 ампер. Защита от напряжения 42 Вольт. Текущий функция ограничения помогает предотвратить повреждение контроллера и двигателя из-за перегрузки по току условия.Функция защиты от пониженного напряжения помогает предотвратить чрезмерную разрядку и увеличивает срок службы аккумуляторной батареи. Использует стандартную 3-проводную регулируемую дроссельную заслонку на эффекте Холла.
Номер позиции SPD-48500R
Схема подключения

$ 59,95

48 В
750 Вт

48V 750W Регулятор скорости электрического скутера
Предназначен для электромоторов 48 В постоянного тока и мотоциклов мощностью до 750 Вт. Максимум ток 25 Ампер.Защита от напряжения 42 Вольт. Функция ограничения тока помогает предотвратить повреждение контроллера и двигателя из-за перегрузки по току. Под напряжением Функция защиты помогает предотвратить чрезмерную разрядку и продлевает срок службы батареи. Совместимый со всеми стандартными 3-проводными дросселями Холла с регулируемой скоростью.
Арт. № SPD-48750
. Схема подключения

44,95 долл. США

48 В
1000 Вт

48V 1000W Регулятор скорости электрического скутера
Предназначен для электромоторов 48 В постоянного тока и мотоциклов мощностью до 1000 Вт.Максимальный ток 30 Ампер. Защита от напряжения 42 Вольт. Ограничение тока функция помогает предотвратить контроллер и повреждение двигателя из-за условий перегрузки по току. Защита от пониженного напряжения Эта функция помогает предотвратить чрезмерную разрядку и продлевает срок службы батареи. Совместим со всеми стандартными 3-проводными дросселями Холла с регулируемой скоростью.
Номер товара SPD-481000B
. Схема подключения

49,95 долл. США

48 В
1000 Вт
Реверсивный

48V 1000W Регулятор скорости с реверсом
Реверсивный регулятор скорости работает в прямом или обратном режиме.Предназначен для 48-вольтовые двигатели до 1000 Вт. Максимальный ток 40 Ампер. Защита от напряжения 42 Вольт. Текущий функция ограничения помогает предотвратить повреждение контроллера и двигателя из-за перегрузки по току условия. Функция защиты от пониженного напряжения помогает предотвратить чрезмерную разрядку и увеличивает срок службы аккумуляторной батареи. Использует стандартную 3-проводную регулируемую дроссельную заслонку на эффекте Холла.
Номер позиции SPD-481000R
Схема подключения

69,95 долл. США

48-60 Вольт
1000 Вт

48-60V 1000W Электрический грузовой трехколесный велосипед и регулятор скорости грузовика
Диапазон входного напряжения 48-60 В.Для двигателей постоянного тока 48 и 60 В мощностью до 1000 Вт. Прочная конструкция с большими охлаждающими ребрами для требовательных Приложения. Функция ограничения тока помогает предотвратить повреждение контроллера из-за условия перегрузки по току. Совместим со всеми стандартными 3-проводными регуляторами скорости дроссели с эффектом Холла. Работает с аккумуляторными батареями как на 48 В, так и на 60 В. Предназначен для двигателей с серийной обмоткой. Работает с двигателями с постоянными магнитами, однако, если при использовании двигателя с постоянными магнитами двигатель может издавать жужжащий звук, пока он это работает.
Номер товара SPD-481000D
. Инструкции по подключению

74,95 долл. США

48-60 Вольт
1000 Вт

48-60V 1000W Электрический грузовой трехколесный велосипед и регулятор скорости грузовика с дроссельной заслонкой
Сделано для электрических грузовых трициклов и грузовиков. Литой алюминиевый корпус с большим радиаторы и толстые провода 10 калибра. Корпус с эпоксидным уплотнением для высокого уровня воды сопротивление. Диапазон входного напряжения 48-60 В. Предназначен для двигателей 48 и 60 Вольт до 1000 Вт.Включает стандартную регулируемую дроссельную заслонку на эффекте Холла с подходящая левая ручка. Работает с аккумуляторными батареями как на 48, так и на 60 В. Предназначен для двигателей с серийной обмоткой. Работает с двигателями с постоянными магнитами, однако, если при использовании двигателя с постоянными магнитами двигатель может издавать жужжащий звук, пока он это работает.
Номер товара SPD-601000A
. Инструкции по подключению

79,95 долл. США

48-60 Вольт
1500 Вт

48-60V 1500W Электрический грузовой трехколесный велосипед и регулятор скорости грузовика с дроссельной заслонкой
Сделано для электрических грузовых трициклов и грузовиков.Литой алюминиевый корпус с большим радиаторы и толстые провода 10 калибра. Корпус с эпоксидным уплотнением для высокого уровня воды сопротивление. Диапазон входного напряжения 48-60 В. Предназначен для двигателей 48 и 60 Вольт до 1500 Вт. Включает стандартную регулируемую дроссельную заслонку на эффекте Холла с подходящая левая ручка. Работает с аккумуляторными батареями как на 48, так и на 60 В. Предназначен для двигателей с серийной обмоткой. Работает с двигателями с постоянными магнитами, однако, если при использовании двигателя с постоянными магнитами двигатель может издавать жужжащий звук, пока он это работает.
Номер товара SPD-601500A
. Инструкции по подключению

$ 89,95

48-60 Вольт
2200 Вт

48-60V 2200W Электрический грузовой трехколесный велосипед и регулятор скорости грузовика с дроссельной заслонкой
Сделано для электрических грузовых трициклов и грузовиков. Литой алюминиевый корпус с большим радиаторы и толстые провода 10 калибра. Корпус с эпоксидным уплотнением для высокого уровня воды сопротивление. Диапазон входного напряжения 48-60 В. Предназначен для двигателей 48 и 60 Вольт до 2200 Вт.Включает стандартную регулируемую дроссельную заслонку на эффекте Холла с подходящая левая ручка. Работает с аккумуляторными батареями как на 48, так и на 60 В. Предназначен для двигателей с серийной обмоткой. Работает с двигателями с постоянными магнитами, однако, если при использовании двигателя с постоянными магнитами двигатель может издавать жужжащий звук, пока он это работает.
Номер товара SPD-602200A
. Инструкции по подключению

$ 99,95

Запасной дроссель для SPD-601000A, Контроллеры SPD-601500A и SPD-602200A
Сменный поворотный дроссель с функцией Plug-and-play для позиции № SPD-601000A, Контроллеры скорости SPD-601500A и SPD-602200A продано выше.Включает подходящую рукоятку для левой руки.
Номер товара THR-601000A

$ 23,95

48 В
2000 Вт

48V 2000W Контроллер скорости электрического скутера
Предназначен для электромоторов 48 В постоянного тока и мотоциклов мощностью до 2000 Вт. Может использоваться как сверхмощный контроллер для одного двигателя мощностью 1000 Вт или может работать два двигателя мощностью 1000 Вт одновременно. Максимальный ток 60 Ампер. Защита от напряжения 41 Вольт.Ограничение тока Эта функция помогает предотвратить повреждение контроллера из-за перегрузки по току. Под напряжением Функция защиты помогает предотвратить чрезмерную разрядку и продлевает срок службы батареи. Совместимый со всеми стандартными 3-проводными дросселями Холла с регулируемой скоростью.
Номер товара СПД-482000А
Схема подключения

$ 99,95

Регуляторы скорости 48 В для бесщеточных двигателей

Бесщеточные двигатели имеют три провода питания и от нуля до пяти проводов датчика.

48 В
250-350 Вт

Бесщеточный

36/48 Вольт 250-350 Вт Электрический скутер / мопед / велосипед Бесщеточный регулятор скорости двигателя постоянного тока
(CW или CCW с опциональным реверсом)
Предназначен для бесщеточных двигателей постоянного тока 36 В и 48 В мощностью от 250 до 350 Вт. Программируется для работы двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки и имеет функцию реверса, которую можно использовать по желанию. Заменяет контроллеры с меньшим количеством разъемов, поскольку большинство разъемов не являются обязательными для использовать.Автоматически выбирает защиту по напряжению 31,5 В при 36 В аккумуляторные блоки и 42 Вольт с аккумуляторными блоками 48 В. Функция ограничения тока помогает предотвратить повреждение контроллера из-за условия перегрузки по току. Функция защиты от пониженного напряжения помогает предотвратить чрезмерная разрядка и продлевает срок службы батареи. Совместим со стандартным 3-проводным регулируемые дроссели на эффекте Холла.

Размеры: 5-1 / 8 » Д x 2-3 / 4 дюйма Ш x 1-1 / 4 дюйма Т
Артикул № SPD-3648350BLDC

Схема подключения

39 долларов.95

48 Вольт
500-600 Вт

Бесщеточный

36/48 Вольт 500-600 Вт Контроллер скорости бесщеточного двигателя для электрических скутеров / мопедов / велосипедов
(по часовой или против часовой стрелки с опциональным реверсом)
Предназначен для бесщеточных двигателей постоянного тока 36 В и 48 В мощностью от 500 до 600 Вт. Программируется для работы двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки и имеет функцию реверса, которую можно использовать по желанию. Заменяет контроллеры меньшим количеством разъемов, поскольку большинство разъемов необязательны.Автоматически выбирает защиту от напряжения 31,5 В с аккумуляторными блоками 36 В и 42 В с аккумуляторами 48 В. Ограничение тока функция помогает предотвратить контроллер и поломка двигателя из-за условия перегрузки по току. Функция защиты от пониженного напряжения помогает предотвратить чрезмерная разрядка и продлевает срок службы аккумуляторной батареи. Совместим со стандартным 3-проводным регулируемые дроссели на эффекте Холла.

Размеры: 7 дюймов Д x 3-1 / 4 «Ш x 2» В
Артикул № SPD-3648600BLDC

Схема подключения

59 долларов.95

48 Вольт
500-600 Вт

Бесщеточный

48/60 Вольт 500-600 Вт Электрический скутер / мопед / велосипед Бесщеточный регулятор скорости двигателя постоянного тока
(CW или CCW с опциональным реверсом)
Предназначен для бесщеточных двигателей постоянного тока 48 и 60 В постоянного тока мощностью от 500 до 600 Вт. Программируется для работы двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки и имеет обратная функция, которую необязательно использовать.Заменяет контроллеры меньшим количеством разъемы, потому что большинство разъемов необязательно использовать. Автоматически выбирает под защитой напряжения 41 Вольт с аккумуляторными блоками 48 В и 52 Вольт с аккумуляторными батареями на 60 В. Функция ограничения тока помогает предотвратить отключение контроллера и двигателя. повреждение из-за условий перегрузки по току. Функция защиты от пониженного напряжения помогает предотвращает чрезмерную разрядку и продлевает срок службы аккумуляторной батареи. Совместим с стандартные 3-проводные регулируемые дроссели на эффекте Холла.

Размеры: 7 дюймов Д x 3-1 / 4 дюйма Ш x 2 дюйма
Артикул № SPD-4860600BLDC

Схема подключения

59 долларов.95

48 В
1000-1200 Вт

Бесщеточный

48/60/64 Вольт 1000 Вт Контроллер скорости бесщеточного двигателя для электрических скутеров / мопедов / велосипедов
(по часовой или против часовой стрелки с опциональным реверсом)
Предназначен для бесщеточных двигателей постоянного тока 48 В, 60 и 64 В мощностью от 1000 до 1200 Вт. Программируется для работы двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки и имеет обратная функция, которую необязательно использовать.Заменяет контроллеры меньшим количеством разъемы, потому что большинство разъемов необязательно использовать. Автоматически выбирает защиту по напряжению 41 В с аккумуляторными блоками 48 В, 52 Вольт с аккумуляторными батареями 60 Вольт, и 52,5 В с аккумуляторными батареями на 64 В. Ограничение тока функция помогает предотвратить контроллер и поломка двигателя из-за условия перегрузки по току. Функция защиты от пониженного напряжения помогает предотвратить чрезмерная разрядка и продлевает срок службы аккумуляторной батареи. Совместим со стандартным 3-проводным регулируемые дроссели на эффекте Холла.

Размеры: 8-1 / 2 » Д x 3-1 / 4 дюйма x 1-1 / 4 дюйма В
Артикул № SPD-481000BLDC

Схема подключения

69,95 долл. США

48 Вольт
1500-1800 Вт

Бесщеточный

48/60/72 вольт 1500/1600/1800 Вт электрический скутер / мопед / велосипед бесщеточный Регулятор скорости двигателя постоянного тока
(по часовой или против часовой стрелки с дополнительным реверсом)
Предназначен для бесщеточных двигателей постоянного тока 48 В, 60 и 72 В мощностью от 1500 до 1800 Вт.Программируется для работы двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки и имеет обратная функция, которую необязательно использовать. Заменяет контроллеры меньшим количеством разъемы, потому что большинство разъемов необязательно использовать. Автоматически выбирает защиту по напряжению 41 В с аккумуляторными блоками 48 В, 52 Вольт с аккумуляторными блоками на 60 В и 60,5 В с аккумуляторными блоками на 72 В. Функция ограничения тока помогает предотвратить повреждение из-за условий перегрузки по току. Функция защиты от пониженного напряжения помогает не допустить чрезмерная разрядка и продлевает срок службы батареи.Совместим со стандартным 3-проводным регулируемые дроссели на эффекте Холла.

Размеры: 8 дюймов Д x 3-1 / 2 дюйма Ш x 1-3 / 4 дюйма Т
Артикул № SPD-481500BLDC

Схема подключения

$ 99,95

48 Вольт
1500-1800 Вт

Бесщеточный

48 Вольт 1500/1600/1800 Вт Электрический Контроллер скорости бесщеточного двигателя постоянного тока для скутеров / мопедов / велосипедов
(только CW)
Предназначен для бесщеточных двигателей постоянного тока 48 В мощностью от 1500 до 1800 Вт.Двигатель вращает только по часовой стрелке и не реверсивен. Заменяет контроллеры с меньшим количеством разъемов, потому что большинство разъемов не являются обязательными для использовать. Защита по напряжению 37 Вольт. Функция ограничения тока помогает предотвратить повреждение из-за условий перегрузки по току. Функция защиты от пониженного напряжения помогает не допустить чрезмерная разрядка и продлевает срок службы батареи. Совместим со стандартным 3-проводным регулируемые дроссели на эффекте Холла. Этот регулятор скорости ранее был товаром # SPD-481600BLDC.

Размеры: 7 дюймов Д x 3-1 / 2 дюйма Ш x 1-3 / 4 дюйма Т
Артикул № SPD-481800BLDC

Схема подключения

79,95 долл. США

Разъемы регулятора скорости

2-контактный разъем для аккумулятора / двигателя с контактами
Комплект 2-контактных разъемов аккумуляторной батареи / мотора для электросамокатов и велосипедов китайского производства. Включает соответствующий набор контактных выводов.
Артикул № CNX-50

1,49 $

Комплект соединителя дроссельной заслонки / регулятора скорости 2 Пин с контактами
Комплект 2-х контактных разъемов дроссельной заслонки / регулятора скорости для электрических скутеров и велосипедов китайского производства.Включает соответствующий набор контактных выводов.
Арт. № CNX-51

1,49 $

Комплект 3-контактного разъема аккумулятора / двигателя с контактами
Комплект 3-контактных разъемов аккумуляторной батареи / мотора для электросамокатов и велосипедов китайского производства. Включает соответствующий набор штифтов.
Артикул № CNX-150

1,49 $

3-контактный разъем дроссельной заслонки / регулятора скорости с контактами
Комплект 3-контактного разъема дроссельной заслонки / регулятора скорости для электрических скутеров и велосипедов китайского производства.Включает соответствующий набор выводов клеммной колодки.
Арт. № CNX-52

1,49 $

Комплект соединителя дроссельной заслонки / регулятора скорости 4 Пин с контактами
Комплект 4-контактного разъема дроссельной заслонки / регулятора скорости для электрических скутеров и велосипедов китайского производства. Включает соответствующий набор контактных выводов.
Арт. № CNX-53

1,49 $

6-контактный разъем дроссельной заслонки / регулятора скорости с контактами
Комплект 6-контактного разъема дроссельной заслонки / регулятора скорости для электрических скутеров и велосипедов китайского производства.Включает соответствующий набор контактных выводов.
Арт. № CNX-54

1,49 $

Все о контроллерах двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока по-прежнему актуальны в современной промышленности, даже несмотря на то, что они являются одними из старейших конструкций электродвигателей. Как они выдержали испытание временем, особенно против всех удивительных новых машин 21 века?

Есть много потенциальных ответов на этот вопрос, но их хорошая управляемость является основной причиной того, что двигатели постоянного тока сохранились.Эта простая машина преобразует постоянный ток в механическое вращение, которым можно управлять, просто изменяя входное напряжение или меняя местами его провода. Элегантность двигателей постоянного тока привела к производству многих контроллеров двигателей постоянного тока, которые часто имеют простую конструкцию и обеспечивают адекватную производительность при их стоимости. В этой статье мы рассмотрим некоторые распространенные контроллеры двигателей постоянного тока, как они работают, и обсудим, какие приложения наиболее популярны для этих систем.

Что такое контроллеры двигателей постоянного тока?

Проще говоря, контроллер двигателя постоянного тока — это любое устройство, которое может управлять положением, скоростью или крутящим моментом двигателя постоянного тока.Существуют контроллеры для щеточных двигателей постоянного тока, бесщеточных двигателей постоянного тока, а также универсальных двигателей, и все они позволяют операторам устанавливать желаемое поведение двигателя, даже если их механизмы для этого различаются.

Наши статьи о параллельных двигателях постоянного тока, двигателях постоянного тока с последовательной обмоткой и бесщеточных двигателях постоянного тока содержат подробные объяснения того, как работают машины постоянного тока. Подводя итог, можно сказать, что кривая скорость / крутящий момент двигателей постоянного тока обратно линейна, что означает, что их крутящий момент пропорционально уменьшается с увеличением числа оборотов двигателя.Это позволяет упростить управление, так как снижение скорости приведет к увеличению крутящего момента, и наоборот. Кроме того, в отличие от некоторых двигателей переменного тока, двигатели постоянного тока легко реверсировать, просто переключая их провода, так что постоянный ток течет в противоположном направлении. Контроллеры двигателей постоянного тока используют эти характеристики уникальным образом, и в этой статье будут рассмотрены наиболее популярные методы.

Типы контроллеров двигателей постоянного тока

Ниже приведены некоторые распространенные методы управления двигателем постоянного тока. Обратите внимание, что эти методы не являются исчерпывающими и что двигателями постоянного тока можно управлять разными способами, включая контроллеры серводвигателей (подробнее см. В нашей статье о контроллерах серводвигателей):

Контроллер направления: H-мост

Н-мостовая схема — один из простейших методов управления двигателем постоянного тока.На рисунке 1 ниже показана упрощенная принципиальная схема H-моста:

Рисунок 1: Н-мостовая схема для управления направлением двигателя постоянного тока.

Четыре переключателя управляются парами (1 и 4, 2 и 3), и когда любая из этих пар замыкается, они замыкают цепь и приводят двигатель в действие. Следовательно, четырехквадрантный двигатель может быть создан путем соединения определенных переключателей вместе, при этом изменение полярности будет по-разному влиять на двигатель. По сути, эта схема переключает выводы двигателя постоянного тока, который по команде меняет направление вращения на обратное.Они легко продаются в виде микросхем и могут быть найдены в большинстве контроллеров на основе микропроцессоров, поскольку H-мост может быть уменьшен с помощью транзисторов до очень малых размеров.

Н-мосты не только могут изменять направление вращения двигателя, но также могут использоваться для регулирования скорости. Если требуется только направленное управление, тогда H-мост будет использоваться как так называемый безрегенеративный привод постоянного тока. Однако создание рекуперативных приводов постоянного тока может быть усложнено. На рисунке 2 показан график, показывающий, как работают рекуперативные приводы:

Рисунок 2: графики, представляющие направление скорости и крутящего момента при изменении полярности двигателя постоянного тока.Обратите внимание, как создается движение, когда они работают в одном направлении, и как достигается разрыв, когда они находятся в оппозиции.

Большинство двигателей постоянного тока замедляются за счет отключения питания двигателя; Рекуперативные приводы включают возможность торможения, когда переключение полярностей во время работы двигателя вызывает замедление. Квадранты 1 и 3 считаются «автомобильными» квадрантами, где двигатель обеспечивает ускорение в любом направлении, и это то, что контролируют нерегенеративные приводы.Квадранты 2 и 4 считаются «тормозными» квадрантами, в которых двигатель замедляется, и именно от них выигрывают рекуперативные приводы. Когда скорость двигателя противоположна крутящему моменту двигателя, двигатель становится генератором, в котором его механическая энергия направляет ток обратно к источнику питания (известное как «рекуперативное торможение»). Эта функция снижает потери энергии и может подзаряжать источник питания, эффективно увеличивая КПД двигателя. На рисунке 3 показана упрощенная принципиальная схема для каждого квадранта и показано, как квадранты 2 и 4 отправляют ток обратно в источник для регенерации энергии:

Рисунок 3: Принципиальные схемы для каждого квадранта, показывающие величины напряжения двигателя и напряжения питания.Обратите внимание, как направление тока (I

_a) перемещается от двигателя к источнику питания в квадрантах 2 и 4.

Когда двигатель замедляется, E _a (напряжение, создаваемое / используемое двигателем) больше, чем напряжение питания (V _a), и ток будет течь обратно в источник питания. В настоящее время изучается регенеративное торможение в электромобилях и других приложениях, требующих максимальной эффективности. Этот метод не только обеспечивает управление двигателем постоянного тока, но также обеспечивает разумный способ снижения энергопотребления.

Регулятор скорости: широтно-импульсная модуляция (ШИМ)

PWM может использоваться во многих типах двигателей, как показано в нашей статье о контроллерах двигателей переменного тока. По сути, схемы ШИМ изменяют скорость двигателя, моделируя уменьшение / увеличение напряжения питания. Контроллеры привода с регулируемой скоростью отправляют на двигатель периодические импульсы, которые в сочетании с эффектом сглаживания, вызванным индуктивностью катушки, заставляют двигатель работать так, как если бы он питался от более низкого / более высокого напряжения. Например, если на двигатель 12 В подается сигнал ШИМ, высокий (12 В) в течение двух третей каждого периода и низкий (0 В) в остальное время, двигатель будет эффективно работать при двух третях полного напряжения, или 8 В.Следовательно, процент снижения напряжения или «рабочий цикл» ШИМ изменяет скорость двигателя. ШИМ легко и недорого реализовать, и можно выбрать практически любой рабочий цикл, что позволяет практически непрерывно контролировать скорость двигателя. ШИМ часто сочетается с Н-мостами, чтобы обеспечить управление скоростью, направлением и торможением.

Контроллер якоря: переменное сопротивление

Другой способ повлиять на скорость двигателя постоянного тока — это изменить ток, протекающий через катушку возбуждения или через якорь.Скорость выходного вала будет изменяться при изменении тока через эти катушки, так как его скорость пропорциональна силе магнитного поля якоря (продиктованного током). Переменные резисторы или реостаты, включенные последовательно с этими катушками, могут использоваться для изменения тока и, следовательно, скорости. Пользователи могут увеличивать сопротивление катушки якоря, чтобы уменьшить скорость, или увеличивать сопротивление статора, чтобы увеличить его, и все это путем регулирования сопротивления. Обратите внимание, что этот метод приводит к неэффективности двигателя, поскольку увеличение сопротивления означает потерю большего количества энергии на тепло, и именно поэтому ШИМ является предпочтительным типом контроллера двигателя постоянного тока.

Заявки и критерии выбора

При рассмотрении вопроса о покупке контроллера двигателя постоянного тока есть несколько ключевых вопросов, на которые следует ответить либо вашему исследованию, либо поставщику. Контроллеры двигателей постоянного тока может быть сложно указать из-за их разнообразия, поэтому список вопросов ниже будет надежным инструментом при выборе контроллера для вашего проекта. Обязательно найдите самую последнюю информацию о новейших доступных технологиях, связавшись с вашим поставщиком, и используйте эти вопросы, чтобы сделать осознанный выбор:

Каков номинальный диапазон напряжения используемого двигателя и какие части этого диапазона он будет использовать?
Какой тип управления желателен (скорость, крутящий момент, направление или все три)?
Какой тип двигателя контролируется?
Какой длительный ток может подавать контроллер и соответствует ли он длительному потреблению тока двигателем под нагрузкой?
Есть ли в системе встроенная максимальная токовая / тепловая защита?
Какой будет метод управления при использовании микропроцессорных приводов (ШИМ, ПДУ, аналоговое напряжение и т. Д.))? Программное обеспечение необходимо?
Вам нужен контроллер с двумя двигателями (один контроллер для двух независимых двигателей)?

Контроллеров двигателей постоянного тока доступно столько же, сколько самих двигателей постоянного тока; их изменчивость — одно из их самых сильных преимуществ. Их приложения также многочисленны, поскольку большинство разработчиков извлекают выгоду из какого-либо пользовательского ввода в их двигатель постоянного тока. В сферах робототехники, производства, военных приложений, автомобилей и многих других используются контроллеры двигателей постоянного тока с отличными результатами.В зависимости от того, как они используются, контроллеры двигателей постоянного тока могут предоставлять простые средства управления с хорошей точностью по приемлемой цене.

Сводка

В этой статье представлено понимание того, что такое контроллеры двигателей постоянного тока и как они работают. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

http: // srjcstaff.santarosa.edu/~lwillia2/2B/2Bch30.pdf
https://itp.nyu.edu/physcomp/lessons/dc-motors/dc-motors-the-basics/
https://www.ece.uvic.ca
https://www.tigoe.com/pcomp/code/circuits/motors/controlling-dc-motors/
https://www.elprocus.com/what-are-the-best-ways-to-control-the-speed-of-dc-motor/
https://www.robotshop.com/community/tutorials/show/how-to-make-a-robot-lesson-5-choosing-a-motor-controller