Регулятор оборотов электродвигателя 220в: схема и описание
Как сделать регулятор оборотов электродвигателя 220в, схема и подробное описание.
В данной статье, мы рассмотрим как сделать контроллер скорости вращения для однофазных коллекторных электродвигателей. Эта схема имеет встроенный модуль обнаружения перегрузки, обеспечивает мягкий пуск управляемого двигателя и стабилизатор скорости вращения мотора.
Давайте рассмотрим технические параметры регулятора:
- напряжение питания: 230 вольт переменного тока.
- диапазон регулирования: 5…99%.
- напряжение нагрузки: 230 В / 12 А (2,5 кВт с радиатором).
- максимальная мощность без радиатора 300 Вт.
- низкий уровень шума.
- стабилизация оборотов.
- мягкий старт.
- размеры платы: 50×60 мм.
Электросхема принципиальная
Схема модуля системы регулирования основана на генераторе ШИМ импульсов и симисторе управления электродвигателем — классическая схемотехника для подобных устройств.
Элементы D1 и R1 обеспечивают ограничение величины напряжения питания до значения безопасной для питания микросхемы генератора.
Конденсатор C1 отвечает за фильтрацию напряжения питания.
Элементы R3, R5 и P1 являются делителем напряжения с возможностью его регулирования, который используется для задания величины мощности, подаваемой в нагрузку. Благодаря применению резистора R2, непосредственно входящего в цепь поступления на м/с фазы, внутренние блоки синхронизированы с симистором ВТ139.
Расположение элементов на печатной плате.
В испытательном варианте был применен симистор BT138/800 с максимальным током 12 А, что дает возможность управления нагрузкой более 2 кВт. Если необходимо управление ещё большими токами нагрузки — советуем тиристор установить за пределами платы на большом радиаторе. Также следует помнить о правильном выборе предохранителя FUSE в зависимости от нагрузки.
Чистотники регулятор оборотов электродвигателя 220в
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 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.
При пуске электродвигателя происходит превышение потребления тока в 7 раз, что способствует преждевременному выходу из строя электрической и механической частей мотора. Для предотвращения этого следует применять регулятор оборотов электродвигателя. Существует много моделей заводского плана, но для того чтобы сделать такое устройство самостоятельно, необходимо знать принцип действия электродвигателя и способы регулирования оборотов ротора.
Общие сведения
Электродвигатели переменного тока получили широкое распространение во многих сферах жизнедеятельности человека, а именно — модели асинхронного типа. Основное назначение двигателя как электрической машины — трансформация электрической энергии в механическую. Асинхронный в переводе означает неодновременный, так как частота вращения ротора отличается от частоты переменного напряжения (U) в статоре. Существует две разновидности асинхронных двигателей по типу питания:
Однофазные применяются для домашних бытовых нужд, а трехфазные используются на производстве. В трехфазных асинхронных двигателях (далее ТАД) используются два вида роторов:
- замкнутые;
- фазные.
Замкнутые составляют около 95% от всех применяемых двигателей и обладают значительной мощностью (от 250 Вт и выше). Фазный тип конструктивно отличается от АД, но применяется достаточно редко по сравнению с первым. Ротор представляет собой стальную фигуру цилиндрической формы, которая помещается внутрь статора, причем на его поверхность напрессован сердечник.
Короткозамкнутый и фазный роторы
Впаянные или залитые в поверхность сердечника и накоротко замкнутые с торцов двумя кольцами высокопроводящие медные (для машин большой мощности) или алюминиевые стержни (для машин меньшей мощности) играют роль электромагнитов с полюсами, обращенными к статору. Стержни обмотки не имеют какой-либо изоляции, так как напряжение в такой обмотке нулевое.
Более часто используемый для стержней двигателей средней мощности алюминий отличается малой плотностью и высокой электропроводностью.
Для уменьшения высших гармоник электродвижущей силы (ЭДС) и исключения пульсации магнитного поля стержни ротора имеют определенным образом рассчитанный угол наклона относительно оси вращения. Если используется электромотор маленькой мощности, то пазы представляют собой закрытые конструкции, которые отделяют ротор от зазора с целью увеличения индуктивной составляющей сопротивления.
Ротор в виде фазного исполнения или типа характеризуются обмоткой, концы ее соединены по типу «звезда» и присоединены к контактным кольцам (на валу), по которым скользят графитовые щетки. Для устранения вихревых токов поверхность обмоток покрывается оксидной пленкой. Кроме того, в цепь обмотки ротора добавляется резистор, позволяющий изменять активное сопротивление (R) роторной цепи для уменьшения значений пусковых токов (Iп). Пусковые токи отрицательно влияют на электрическую и механическую части электромотора. Переменные резисторы, используемые для регулирования Iп:
- Металлические или ступенчатые с ручным переключением.
- Жидкостные (за счет погружения на глубину электродов).
Щетки, выполненные из графита, изнашиваются, и некоторые модели оборудованы короткозамкнутым конструктивным исполнением, которое поднимает щетки и замыкает кольца после запуска мотора. АД с фазным ротором являются более гибкими в плане регулирования Iп.
Конструктивные особенности
Асинхронный двигатель не имеет выраженных полюсов в отличие от электромотора постоянного тока. Число полюсов определяется количеством катушек в обмотках неподвижной части (статор) и способом соединения. В асинхронной машине с 4-мя катушками проходит магнитный поток. Статор выполняется из листов спецстали (электротехническая сталь), сводящих к нулю вихревые токи, при которых происходит значительный нагрев обмоток. Он приводит к массовому межвитковому замыканию.
Железняк или сердечник ротора напрессовывается непосредственно на вал. Между ротором и статором существует минимальный воздушный зазор. Обмотка ротора выполняется в виде «беличьей клетки» и сделана из медных или алюминиевых стержней.
В электромоторах мощностью до 100 кВт применяется алюминий, обладающий незначительной плотностью — для заливки в пазы сердечника ротора. Но несмотря на такое устройство, двигатели этого типа греются. Для решения этой проблемы используются вентиляторы для принудительного охлаждения, которые насаживаются на вал. Эти двигатели просты и надежны. Однако двигатели потребляют при пуске большой ток, в 7 раз больше номинального. Из-за этого они имеют низкий пусковой момент, так как большая часть энергии электричества идет на нагрев обмоток.
Электромоторы, у которых повышенный момент пуска, отличаются от обыкновенных асинхронных конструкцией ротора. Ротор изготавливается в виде двойной «беличьей клетки». Эти модели имеют сходство с фазными типами изготовления ротора. Он состоит из внутренней и наружной «беличьих клеток», причем наружная является пусковой и обладает большим активным и малым реактивным R. Наружная обладает незначительным активным и высоким реактивным R. При увеличении частоты вращения I переключается на внутреннюю клетку и работает в виде короткозамкнутого ротора.
Принцип работы
При протекании I по статорной обмотке в каждой из них создается магнитный поток (Ф). Эти Ф сдвинуты на 120 градусов относительно друг друга. Полученный Ф является вращающимся, создающим электродвижущую силу (ЭДС) в алюминиевых или медных проводниках. В результате этого и создается пусковой магнитный момент электромотора, и ротор начинает вращаться. Этот процесс называется еще в некоторых источниках скольжением (S), показывающим разность частоты n1 электромагнитного поля стартера, которое становится больше, чем частота, полученная при вращении ротора n2. Вычисляется в процентах и имеет вид: S = ((n1-n2)/n1) * 100%.
Значение S при начальном старте электромотора равно примерно 1, но при возрастании значений n2 становится меньше. В этот момент I в роторе уменьшается, следовательно, и ЭДС становится меньше номиналом. При холостом ходе S минимально, но при увеличении момента статического взаимодействия ротора и статора эта величина достигает критического значения. Если выполняется неравенство: S > Sкр, то мотор работает нормально, однако при превышении значения Sкр он может «опрокинуться». Опрокидывание вызывает нестабильную работу, но с течением времени исчезает.
Методы настройки оборотов
Для предотвращения отрицательного влияния во время пуска нужно уменьшить обороты электродвигателя 220 в или 380 в. Существует несколько способов достижения этой цели:
- Изменение значения R цепи ротора.
- Изменение U в обмотке статора.
- Изменение частоты U.
- Переключение полюсов.
При изменении значения R роторной части при помощи дополнительных резисторов приводит к снижению частоты вращения, но в результате этого уменьшается мощность. Следовательно, получается значительная потеря электроэнергии. Этот тип регулирования следует применять для фазного ротора.
При изменении значений U на статорной катушке возможно механическое или электрическое управление частотой вращения ротора. В этом случае используется регулятор U. Использование такого способа позволяет применять его только при вентиляторном характере нагрузки (например, регулятор оборотов вентилятора 220в). Для всех остальных случаев применяют трехфазные автоматические трансформаторы, позволяющие плавно изменять значения U, или тиристорные регуляторы.
Исходя из формулы зависимости частоты вращения от частоты питающего U можно производить регулирование количества оборотов ротора. Частота вращающегося магнитного поля статора вычисляется по формуле: Nст = 60 * f /p (f — частота тока питающей сети, p — число пар полюсов). Этот способ обеспечивает возможность плавного регулирования частоты вращения роторной части. Для получения высокого коэффициента полезного действия нужно изменять частоту и U. Этот способ является оптимальным для двигателей с короткозамкнутым ротором, так как потери мощности минимальны. Существует два метода изменения количества пар полюсов:
- В статор (в пазы) нужно уложить 2 обмотки с различным числом p.
- Обмотка состоит из двух частей, соединенных параллельно или последовательно.
Основным недостатком этого метода является поддержание ступенчатого характера изменения частоты электромотора с короткозамкнутым ротором.
Виды и критерии выбора
Для выбора регулятора нужно руководствоваться определенными характеристиками для конкретного случая. Среди всех критериев можно выбрать следующие:
- По типу управления. Для двигателей коллекторного типа применяются регуляторы с векторной или скалярной системой управления.
- Мощность является основным параметром, от которого нужно отталкиваться.
- По диапазону U.
- По диапазону частот. Нужно выбирать модель, которая соответствует требованиям пользователя для конкретного случая.
- Прочие характеристики, в которые включены гарантия, габариты, комплектация.
Кроме того, регулятор подбирается мощнее, чем сам электродвигатель по формуле: Pрег = 1,3 * Pдвиг (Pрег, Pдвиг — мощность регулятора и двигателя соответственно). Его нужно выбирать на разные диапазоны U, так как универсальность играет важную роль.
Устройство на тиристорах
В этой модели, представленной на схеме 1, применяются 2 тиристора, включенных встречно-параллельно, хотя их можно заменить одним симистором.
Схема 1 — Тиристорная регулировка оборотов коллекторного двигателя без потери мощности.
Эта схема производит регулирование с помощью открытия или закрытия тиристоров (симистора) при фазовом переходе через нейтраль. Для корректного управления коллекторным двигателем применяют следующие способы модификации схемы 1:
- Установка защитных LRC-цепей, состоящих из конденсаторов, резисторов и дросселей.
- Добавление на входе емкости.
- Использование тиристоров или симистора, ток которых превышает номинальное значение силы тока двигателя в диапазоне от 3..8 раз.
Этот тип регуляторов имеет достоинства и недостатки. К первым относятся низкая стоимость, маленький вес и габариты. Ко вторым следует отнести следующие:
- применение для моторов небольшой мощности;
- происходит шум и рывки мотора;
- при использовании схемы на симисторах происходит попадание постоянного U на двигатель.
Этот тип регулятора ставится в вентиляторы, кондиционеры, стиральные машины и электродрели . Отлично выполняет свои функции, несмотря на недостатки.
Транзисторный тип
Еще одним названием регулятора транзисторного типа является автотрансформатор или ШИМ-регулятор (схема 2). Он изменяет номинал U по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ) при помощи выходного каскада, в котором применяются транзисторы типа IGBT.
Схема 2 — Транзисторный ШИМ-регулятор оборотов.
Коммутация транзисторов происходит с высокой частотой и благодаря этому можно изменить ширину импульсов. Следовательно, при этом изменится и значение U. Чем длиннее импульс и короче паузы, тем выше значение U и наоборот. Положительные аспекты применения этой разновидности следующие:
- Незначительный вес прибора при низких габаритах.
- Довольно низкая стоимость.
- При низких оборотах отсутствие шума.
- Управление за счет низких значений U (0..12 В).
Основной недостаток применения заключается в том, что расстояние до электромотора должно быть не более 4 метров.
Регулирование за счет частоты
Регулирование оборотов моторов различных типов за счет частоты получило широкое применение. Частотное преобразование занимает лидирующую позицию на рынке сбыта устройств-регуляторов оборотов и осуществления плавного пуска. Благодаря своей универсальности возможно влиять на мощность, производительность и скорость любого устройства с электродвигателем. Эти устройства применяются для однофазных и трехфазных двигателей. Применяются такие виды частотных преобразователей:
- Специализированные однофазные.
- Трехфазные без конденсатора.
Для регулирования оборотов используется конденсатор, включенный с обмотками однофазного двигателя (схема 3). Этот преобразователь частоты (ПЧ) имеет емкостное R, которое зависит от частоты протекающего переменного тока. Выходной каскад такого ПЧ выполнен на IGBT-транзисторах.
Схема 3 — Частотный регулятор оборотов.
У специализированного ПЧ есть свои преимущества и недостатки. Преимуществами являются следующие:
- Управление АД без участия человека.
- Стабильность.
- Дополнительные возможности.
Существует возможность управлять работой электромотора при определенных условиях, а также защита от перегрузок и токов КЗ. Кроме того, возможно расширять функционал при помощи подключения цифровых датчиков, мониторинга параметров работы и использования PID-регулятора. К минусам можно отнести ограничения при управлении частотой и довольно высокую стоимость.
Для трехфазных АД применяются также устройства регулирования частоты (схема 4). Регулятор имеет на выходе три фазы для подключения электромотора.
Схема 4 — ПЧ для трехфазного двигателя.
У этого варианта тоже есть свои сильные и слабые стороны. К первым можно отнести следующие: низкую стоимость, выбор мощности, широкий диапазон частотной регуляции, а также все преимущества однофазных преобразователей частоты. Среди всех отрицательных сторон можно выделить основные: предварительный подбор и нагрев при пуске.
Изготовление своими руками
Если нет возможности, а также желания приобретать регулятор заводского типа, то можно собрать его своими руками. Хотя регуляторы типа » tda1085 » зарекомендовали себя очень хорошо. Для этого нужно детально ознакомиться с теорией и приступить к практике. Очень популярны схемы симисторного исполнения, в частности регулятор оборотов асинхронного двигателя 220в (схема 5). Сделать его несложно. Он собирается на симисторе ВТ138, хорошо подходящем для этих целей.
Схема 5 — Простой регулятор оборотов на симисторе.
Этот регулятор может быть использован и для регулировки оборотов двигателя постоянного тока 12 вольт, так как является довольно простым и универсальным. Обороты регулируются благодаря изменению параметров Р1, определяющему фазу входящего сигнала, который открывает переход симистора.
Принцип работы прост. При запуске двигателя происходит его затормаживание, индуктивность изменятся в меньшую сторону и способствует увеличению U в цепи «R2—>P1—>C2». При разряде С2 симистор открывается в течение некоторого времени.
Существует еще одна схема. Она работает немного по-другому: путем обеспечения хода энергии обратного типа, которое является оптимально выгодным. В схему включен довольно мощный тиристор.
Схема 6 — Устройство тиристорного регулятора.
Схема состоит из генератора сигнала управления, усилителя, тиристора и участка цепи, выполняющего функции стабилизатора вращения ротора.
Наиболее универсальной схемой является регулятор на симисторе и динисторе (схема 7). Он способен плавно убавить скорость вращения вала, задать реверс двигателю (изменить направление вращения) и понизить пусковой ток.
Принцип работы схемы:
- С1 заряжается до U пробоя динистора D1 через R2.
- D1 при пробитии открывает переход симистора D2, который отвечает за управление нагрузкой.
Напряжение при нагрузке прямо пропорционально зависит от частотной составляющей при открытии D2, зависящего от R2. Схема применяется в пылесосах. Она содержит универсальное электронное управление, а также способность простого подключения питания 380 В. Все детали следует расположить на печатной плате, изготовленной по лазерно-утюжной технологии (ЛУТ). Подробно с этой технологии изготовления плат можно ознакомиться в интернете.
Таким образом, при выборе регулятора оборотов электродвигателя возможна покупка заводского или изготовление своими руками. Самодельный регулятор сделать достаточно просто, так как при понимании принципа действия устройства можно с легкостью собрать его. Кроме того, следует соблюдать правила безопасности при осуществлении монтажа деталей и при работе с электричеством.
“>
Регулятор оборотов бесколлекторного двигателя 220в
Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя 220в бывает двух типов — стандартная и модифицированная. Все зависит непосредственно от регулятора, который вы используете.
- Зачем они нужны
- Коллекторные электродвигатели
Зачем они нужны
Множество бытовых приборов и электроинструментов не обходятся без коллекторного электродвигателя. Такая популярность подобного электродвигателя обусловлена универсальностью.
Для коллекторного электродвигателя может использование питание от тока постоянного или переменного напряжения. Дополнительным преимуществом является эффективный пусковой момент. При этом работа от постоянного или переменного тока электродвигателя сопровождается высокой частотой оборотом, что подходит далеко не всем пользователям. Чтобы обеспечить более плавный пуск и иметь возможность настраивать частоту вращения, используется регулятор оборотов. Простой регулятор вполне можно изготовить своими руками.
Но прежде чем будет обсуждаться схема, сначала нужно разобраться в коллекторных двигателях.
Коллекторные электродвигатели
Конструкция любого коллекторного двигателя включает несколько основных элементов:
Работа стандартного коллекторного электродвигателя основана на следующих принципах.
- Осуществляется подача тока от источника напряжения 220в. Именно 220 Вольт является стандартным напряжением бытовой сети. Для большинства приборов с электромоторами более 220 Вольт не требуется. Причем подача тока идет на ротор и статор, которые соединяются один с другим.
- В результате подачи тока от источника 220в образуется поле — магнитное.
- Под воздействием магнитного напряжения начинается вращение ротора.
- Щетки осуществляют передачу напряжения непосредственно на ротор устройства. Причем щетки обычно изготавливают на основе графита.
- Когда направление тока в роторе или статоре меняется, вал вращается в обратную сторону.
Кроме стандартных коллекторных электродвигателей, существуют другие агрегаты:
- Электромотор последовательного возбуждения. Их устойчивость к перегрузкам более внушительная. Часто встречаются в бытовых электроприборах;
- Устройства параллельного возбуждения. У них сопротивление не отличается большими показателями, количество витков существенно больше, чем у аналогов;
- Однофазный электромотор. Его очень легко изготовить своими руками, мощность на приличном уровне, а вот коэффициент полезного действия оставляет желать лучшего.
Регуляторы оборотов
Теперь возвращаемся к теме регулятора оборотов. Все доступные сегодня схемы можно разделить на две большие категории:
- Стандартная схема регулятора оборотов;
- Модифицированные устройства контроля оборотов.
Разберемся в особенностях схем подробнее.
Стандартные схемы
Стандартная схема регулятора коллекторного электромотора имеет несколько особенностей:
- Изготовить динистор не составит труда. Это важное преимущество устройства;
- Регулятор отличается высокой степенью надежности, что положительно сказывается в течение его периода эксплуатации;
- Позволяет комфортно для пользователя менять обороты двигателя;
- Большинство моделей основаны на тиристорном регуляторе.
Если вас интересует принцип работы, то такая схема выглядит довольно просто.
- Заряд тока от источника 220 Вольт идет к конденсатору.
- Далее идет напряжение пробоя динистора через переменный резистор.
- После этого происходит непосредственно сам пробой.
- Симистор открывается. Этот элемент несет ответственность за нагрузку.
- Чем выше окажется напряжение, чем чаще будет происходить открытие симистора.
- За счет подобного принципа работы происходит регулировка оборотов электродвигателя.
- Наибольшая доля подобных схем регулировки электродвигателя приходится на импортные бытовые пылесосы.
- Но при использовании стандартной схемы регулятора оборотов важно понимать, что он обратной связью не обладает. И если с нагрузкой произойдут изменения, обороты электродвигателя придется настраивать.
Модифицированная схема
Прогресс не стоит на месте. Несмотря на удовлетворительные характеристики стандартной схемы регулятора оборотов двигателя, усовершенствования никому еще не навредили.
Наиболее часто применяемыми схемами являются две:
- Реостатная. Из названия становится очевидно, что здесь основой выступает реостатная схема. Такие регуляторы высокоэффективные при смене количества оборотов электродвигателя. Высокие показатели эффективности объясняются использованием силовых транзисторов, отбирающих часть напряжения. Так меньшее количество тока из источника 220 Вольт поступает на двигатель, ему не приходится работать с большой нагрузкой. При этом схема имеет определенный недостаток — большое количество выделяемого тепла. Чтобы регулятор работал длительное время, для электроинструмента потребуется активное постоянное охлаждение;
- Интегральная. Для работы интегрального устройства регулирования используется интегральный таймер, который отвечает за нагрузку на электродвигатель. Здесь могут быть задействованы всевозможные транзисторы. Это обусловлено наличием микросхемы в конструкции с большими параметрами выходного тока. При нагрузке менее 0,1 Ампер, все напряжение идет непосредственно на микросхему, обходя транзисторы. Чтобы регулятор работал эффективно, на затворе требуется наличие напряжения в 12 Вольт. Из этого вытекает, что электрическая цепь и напряжение питания обязаны отвечать данному диапазону.
Простой самодельный регулятор
Если вы не хотите покупать готовый регулятор оборотов для двигателя, его вполне можно попробовать изготовить своими руками для контроля мощности устройства.
Это дополнительные навыки для вас и определенная экономия средств для кошелька.
Для изготовления регулятора вам потребуется:
- Набор проводков;
- Паяльник;
- Схема;
- Конденсаторы;
- Резисторы;
- Тиристор.
Монтажная схема будет выглядеть следующим образом.
Согласно представленной схеме, регулятор мощности и оборотов будет контролировать 1 полупериод. Расшифровывается она следующим образом.
- Питание от стандартной сети 220в поступает на конденсатор. 220 Вольт — стандартный показатель бытовых розеток.
- Конденсатор, получив заряд, вступает в работу.
- Нагрузка переходит к нижнему кабелю и резисторам.
- Положительный контакт конденсатора соединяется с электродом тиристора.
- Идет один достаточный заряд напряжения.
- Второй полупроводник при этом открывается.
- Тиристор через себя пропускает полученную от конденсатора нагрузку.
- Происходит разряжение конденсатора, и полупериод вновь повторяется.
При большой мощности электродвигателя, питающегося от постоянного или переменного тока, регулятор дает возможность применять агрегат более экономично.
Самодельные регуляторы оборотов имеют полное право на свое существование. Но когда речь заходит о необходимости использовать регулятор электродвигателя для более серьезного оборудования, рекомендуется купить готовое устройство. Пусть оно обойдется дороже, но вы будете уверены в работоспособности и надежности агрегата.
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.
Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов
Качественный и надёжный контроллер скорости вращения для однофазных коллекторных электродвигателей можно сделать на распространённых деталях буквально за 1 вечер. Эта схема имеет встроенный модуль обнаружения перегрузки, обеспечивает мягкий пуск управляемого двигателя и стабилизатор скорости вращения мотора. Работает такой блок с напряжением как 220, так и 110 вольт.
Технические параметры регулятора
- напряжение питания: 230 вольт переменного тока
- диапазон регулирования: 5…99%
- напряжение нагрузки: 230 В / 12 А (2,5 кВт с радиатором)
- максимальная мощность без радиатора 300 Вт
- низкий уровень шума
- стабилизация оборотов
- мягкий старт
- размеры платы: 50×60 мм
Принципиальная электросхема
Схема модуля системы регулирования основана на генераторе ШИМ импульсов и симисторе управления мотором — классическая схемотехника для подобных устройств. Элементы D1 и R1 обеспечивают ограничение величины напряжения питания до значения безопасной для питания микросхемы генератора. Конденсатор C1 отвечает за фильтрацию напряжения питания. Элементы R3, R5 и P1 являются делителем напряжения с возможностью его регулирования, который используется для задания величины мощности, подаваемой в нагрузку. Благодаря применению резистора R2, непосредственно входящего в цепь поступления на м/с фазы, внутренние блоки синхронизированы с симистором ВТ139.
На следующем рисунке показано расположение элементов на печатной плате. Во время монтажа и запуска следует обратить внимание на обеспечение условий безопасной работы — регулятор имеет питание от сети 220В и его элементы непосредственно подключены к фазе.
Увеличение мощности регулятора
В испытательном варианте был применен симистор BT138/800 с максимальным током 12 А, что дает возможность управления нагрузкой более 2 кВт. Если необходимо управление ещё большими токами нагрузки — советуем тиристор установить за пределами платы на большом радиаторе. Также следует помнить о правильном выборе предохранителя FUSE в зависимости от нагрузки.
Кроме управления оборотами электромоторов, можно без каких-либо переделок использовать схему для регулировки яркости ламп.
«>
Регулировка оборотов двигателя от стиральной машины
Регулировка оборотов двигателя стиральной машины может потребоваться любому домашнему самоделкину, который решит приспособить деталь отслужившей помощницы.
Простое подключение двигателя стиральной машины к питанию не дает много проку, поскольку он выдает сразу максимальные обороты, а ведь многие самодельные приборы требуют увеличения или уменьшения оборотов, причем желательно без потери мощности. В этой публикации мы и поговорим о том, как подключить двигатель от стиралки, и как сделать для него регулятор оборотов.
Сначала подключим
Прежде чем регулировать обороты двигателя стиральной машины, его нужно правильно подключить. Коллекторные двигатели от стиральных машин автомат имеют несколько выходов и многие начинающие самоделкины путают их, не могут понять, как осуществить подключение. Расскажем обо всем по порядку, а заодно и проверим работу электродвигателя, ведь существует же вероятность, что он вовсе неисправен.
- Для начала нужно взять двигатель от стиральной машины, покрутить его и найти катушки возбуждения или башмаки, от которых должно идти 2, 3 и более проводов. Башмаки выглядят примерно так, как показано на рисунке ниже.
- Берем омметр, выставляем тумблер на минимальное сопротивление и начинаем поочередно звонить все выходы. Наша задача выбрать из всех выходов катушки возбуждения 2, у которых значение сопротивления больше всех, если их всего два, то ничего выбирать не нужно.
- Далее нужно найти коллектор двигателя и щетки, от которых также будут идти 2 провода. В данном случае выхода будет только два, если их больше, значит, вы что-то перепутали или один из проводов банально оторван.
- Следующая группа выходов, которые нам позарез нужно обнаружить – это выходы таходатчика. В ряде случаев провода, идущие от таходатчика, можно заметить прямо на корпусе двигателя, но иногда их прячут в недра корпуса и тогда, чтобы подключиться, приходится частично разбирать двигатель.
К сведению! Таходатчики, имеющие два выхода, легко прозваниваются омметром. А вот аналогичные детали с тремя выходами не звонятся ни по одному направлению.
- Далее берем один провод, идущий от коллектора, и соединяем с одним из проводов катушки.
- Второй провод коллектора и второй провод катушки подключаем к сети 220 В.
- Если нам нужно поменять направление вращения якоря, то мы просто меняем местами подключаемые провода, а именно первый провод коллектора и первый провод катушки включаем в сеть, а вторые провода соединяем между собой.
- Отмечаем ярлычками провода катушки, таходатчика и коллектора, чтобы не перепутать и производим пробный пуск двигателя.
Если пробный запуск прошел успешно, а именно, двигатель плавно набрал обороты без заеданий и рывков, щетки не искрили, можно приступать к подключению двигателя стиральной машины через регулятор оборотов. Существует множество схем подключения двигателя через регулятор, как и схем самого регулятора, рассмотрим два варианта.
Подключим через регулятор напряжения
Простейший вариант регулировки электродвигателя стиральной машины – использование любого регулятора напряжения (диммера, гашетки от дрели и прочего). Смысл регулировки в том, что на двигатель подается сначала максимальное напряжение, и он вращается с максимальной скоростью. Поворачивая тумблер диммера, мы уменьшаем напряжение, и двигатель соответственно начинает снижать обороты. Схема подключения следующая:
- один провод катушки соединяем с одним проводом якоря;
- второй провод катушки подключаем к сети;
- второй провод якоря соединяем с диммером, а второй выход диммера подключаем к сети;
- производим пробный пуск двигателя.
Проверяем, как работает двигатель на минимальной мощности. Вы можете убедиться, что даже на минимальной мощности обороты без нагрузки внушительны, но стоит только прислонить деревянный брусочек к вращающейся оси, и двигатель тут же останавливается. Каков вывод? А вывод таков, что данный способ регулировки оборотов электродвигателя стиральной машины приводит к катастрофической потере мощности при уменьшении напряжения, что неприемлемо, если вы собираетесь делать из двигателя какую-то самоделку.
Важно! При запуске двигателя стиральной машины соблюдайте технику безопасности. Обязательно закрепите двигатель перед пуском, кроме того не стоит прикасаться руками к вращающимся элементам.
Изначально мы ставили задачу научиться своими руками регулировать обороты двигателя стиральной машины без потери или с минимальной потерей мощности, но возможно ли это? Вполне возможно, просто схема подключения несколько усложнится.
Через микросхему
Пришло время вспомнить про таходатчик и его выходы, которые мы на двигателе нашли, но до поры отставили в сторону. Именно таходатчик поможет нам подключить двигатель стиралки и регулировать его обороты без потери мощности. Сам таходатчик управлять двигателем не может, он лишь посредник. Реальное управление должно осуществляться посредством микросхемы, которая соединяется с таходатчиком двигателя, обмоткой и якорем и запитывается от сети 220 В. Принципиальную схему вы можете видеть на рисунке ниже.
Что происходит с двигателем, когда мы подключаем его к сети через эту микросхему? А происходит следующее, мы можем запустить двигатель своими руками на максимальных оборотах, а можем, повернув специальный тумблер обороты уменьшить. Даем внезапную нагрузку двигателю, подставив под вращающийся шкив деревянный брусочек. На долю секунды обороты падают, но потом снова восстанавливаются, несмотря на нагрузку.
Дело в том, что таходатчик определяет понижение оборотов из-за возникшей нагрузки и сразу же подает сигнал об этом на управляющую плату. Микросхема, получив сигнал, автоматически добавляет мощность, выравнивая, таким образом, обороты двигателя. Мечта самоделкина, как говорится, сбылась. При наличии такой схемы подключения из двигателя стиральной машины можно сделать и зернодробилку и дровокол и много других полезных вещей.
Подводя итог нашего повествования, ответим еще на один резонный вопрос, который может возникнуть у читателя: где взять такую плату? Можно собрать на основе схемы и списка деталей, которые мы прилагаем к настоящей статье, а можно заказать в готовом виде у специалистов. Благо в сети предложений на этот счет достаточно. Искать нужно схему TDA 1085.
Дело было вечером, делать было нечего…. За окном уныло шел дождь…. Жена уехала к родителям…. Бесцельное скитание по просторам интернета не приносило никакого удовольствия…. А в руках все больше нарастал какой-то зуд…. Им хотелось творить! Еще тогда подумал – нужно из нее что ни будь сделать, подумал, положил на полку и забыл….
Нужно срочно заняться тюнингом! После некоторых раздумий, примерки, работы дрелью и надфилями, сервомашинка заняла свое место на раме машинки закреплённая двумя винтиками. Таким же способом установил и двигатель. Вот ту то и возникла основная проблема – у меня не было регулятора для коллекторного двигателя. Заказывать в китайцев и ждать месяц, мне совершено не хотелось. Да и не мой это путь.
Когда то читал в качестве регулятора можно использовать электронику от сервы. Снять редуктор, поставить резистор в среднее положение, к проводам идущим к микродвигателю подпаять более мощный Н-мост. Серва с нерабочим редуктором нашлась в загашниках, Н-мост использовал из китайского дешевого радиоуправления. Метод оказался рабочим но обороты двигателя изменялись не плавно, скачок от нуля до максимума. Можно сказать, получилось дискретное управление. На помощь пришел интернет, оказалось что схемы регуляторов коллекторников достаточно просты, микроконтроллер, небольшая обвязка, Н-мост.
Плату делал по ЛУТ технологии. Травил перфосульфатом аммония, травит очень быстро – советую. Регулятор заработал сразу, откалибрувалался без проблем, обороты изменялись плавно. Дополнительно, на кренке закреплённой на радиаторе, сделал стабилизатор для питания электродвигателя. 5 В для приемника берется от регулятора. Собрав все вместе вот что получилось. А вот видео первой обкатки тюнингованной «Нивы» Если вам понравилась моя статья – проголосуйте за нее . |
| Регулятор 220v с обратной связью | Нужные устройства | Регулятор мощности |
Наконец, начали «доходить» руки до самодельного точильного станка.
В наличии был универсальный коллекторный электродвигатель УВ 051-Ц. Скорость его 7000 об/мин, что в двое больше, чем нужно для электроточила. Вдобавок, хотелось иметь регулировку оборотов (желательно с обратной связью).
Пришлось собирать схему, которая отвечала всем запросам.
Итак, как я пришел к тому, что скорость нужно снизить вдвое. На точильных камнях, обычно, есть надпись на какой максимальной скорости они могут работать. Чаще всего – это 25-30 м/с. Чтобы рассчитать необходимое количество оборотов электродвигателя для точильного станка – есть формула.
Количество оборотов = (допустимые обороты на камне / диаметр точильного круга (в метрах) *3,14 )*60 секунд. Итого, максимальное количество оборотов электродвигателя для камня, который я приобрел = (25/0.15+3.14)*60, что приблизительно равно 3185 об/мин.
Вывод: скорость 7000 об/мин электродвигателя УВ 051-Ц нужно снизить вдвое.
В результате поисков, наткнулся на простую схему регулятора оборотов коллекторного электродвигателя 220 вольт с обратной связью. Информации по ней было не много, т.к., возможно, мало кто ее собирал, сомневаясь в ее работоспособности, видя насколько она примитивна. Я же ее собрал на кусочке монтажной платы, произвел отладку, убедился в работоспособности.
Теперь пересказ принципа действия схемы регулятора оборотов коллекторного электродвигателя с обратной связью. R1+R2+C1 – формирует опорное напряжение, задающее скорость вращения двигателя. В момент приложения нагрузки, скорость вращения падает, снижается крутящий момент.
Возникающая в двигателе и приложенная между управляющим контактом и катодом тиристора противо-ЭДС уменьшается. Пропорционально уменьшению противо-ЭДС увеличивается напряжение на управляющем контакте тиристора.
Такое увеличение напряжение заставляет тиристор срабатывать при меньшем фазовом угле, и в следствии, подавать на двигатель больший ток.
Тиристор нужно подбирать в зависимости от мощности электродвигателя. Мне хватило MCR100-8, в оригинальной схеме – КУ202Н. Под тиристор подбирается сопротивление резистора R3.
Если тиристор КУ202Н – R3 можно не ставить. Диоды можно заменить на любые с аналогичными параметрами Д226, 1N4007 и т.д. С1 может быть в пределах 0,1-2uF, им устраняются рывки двигателя на малых оборотах.
Конденсаторы с рабочим напряжением 250 вольт.
Страницы:
Необходимо авторизоваться, чтобы комментировать.
Источник: http://best-chart.ru/nuzhnye-ustrojstva-lichnye-razrabotki-sdelannye-samostoyatelno/regulyator-vrashheniya-elektrodvigatelya-220-volt-s-obratnoj-svyazyu.html
Всё про регулировку оборотов двигателя от стиральной машины
Стиральным машинам, как впрочем и любым бытовым приборам, свойственно ломаться. И хорошо, если случившуюся поломку можно исправить малыми финансовыми затратами.
Но увы, бывают случаи, когда чинить стиральную машину нет никакого смысла, так как проще и дешевле купить новый агрегат.
Но что делать со старой? Тем более, если ее двигатель находится в отличном состоянии и продолжает исправно работать.
Реле регулировки оборотов
Нужные ненужные вещи
Многие просто вывезут машину на свалку и забудут о ней. Но это не решение вопроса для рачительного и умелого хозяина. Вы были бы удивлены, узнав, куда и какие детали стиральной машины можно было бы приспособить в домашнем хозяйстве. И в нашей статье мы расскажем о наиболее ценной детали данного агрегата – об исправном двигателе стиральной машинки-автомат.
Наиболее подходящий вариант использования электродвигателя – это его подключение к другому устройству. Например, электроточильному станку (или любому другому). Но для этого, прежде всего, нужно подключить мотор к бытовой сети 220 В и отрегулировать количество его оборотов.
Подключение к 220 Вольт
Для того чтобы подключить электродвигатель к домашней электросети, понадобится мультиметр.
С его помощью прозваниваем выходные провода, идущие от электромотора. Цель данной операции: обнаружить среди проводов (от 2 до 4 штук) два с наибольшим сопротивлением (порядка 12 Ом). Соответственно, если проводов всего 2, то задача упрощается до минимума. На данный момент мы имеем на руках два силовых провода от катушки возбуждения двигателя стиральной машины.
Далее выявляем провода от коллектора и щеток двигателя. Их тоже два, так что перепутать их невозможно.
Третья необходимая нам пара проводов принадлежит таходатчику. В основном они прикреплены на корпусе двигателя. В противном случае придется его (мотор) частично разобрать.
Один из коллекторных проводов соединяем с катушечным. А оставшуюся пару (коллектор — катушка) подключаем удобным способом к сети 220 Вольт. Проводим пробный запуск.
Если вы не знаете, что означают и как выглядят названные нами детали: катушка возбуждения, коллектор, таходатчик и так далее, лучше отложите чтение данной статьи до ознакомления с устройством и принципом работы коллекторного двигателя стиральной машины-автомат.
Регулировка оборотов двигателя от стиральной машины-автомат
Скорость вращения двигателя играет важную роль в его дальнейшем применении. Существует большое количество схем и печатных плат, на основе которых производится подключение электродвигателей стиральных машин.
И еще большее количество плат регулировки оборотов двигателя от стиральной машины самодельного изготовления, которые порой намного эффективнее и качественнее, чем их фабричные аналоги.
Рассмотрим две схемы регулировки оборотов двигателя от стиральной машины.
Регулятор напряжения
Самым простым и доступным регулятором количества оборотов электромотора стиральной машины является любое устройство, предназначенное для подобных действий. Это может быть:
- Димер;
- Гашетка электродрели;
- Поворотное колесо и т.д., взятое от любого бытового прибора или приобретенное в магазине.
Смысл операции по регулировке оборотов прост и заключается в уменьшении или увеличении поступающего напряжения на двигатель из сети 220 Вольт. То есть поворачивая колесо регулировки, мы регулируем напряжение, а следовательно, и задаем скорость вращения. Схема данного подключения выглядит следующим образом:
- Провод от катушки (1) соединяем с кабелем, идущим от якоря.
- 2-катушечный провод направляем на сеть.
- Оставшийся кабель (2) якоря замыкаем на димер.
- Второй выход димера – на сеть.
- Производим пробный запуск электромотора и работу регулятора.
Подключение через плату (микросхему)
Наша схема регулировки оборотов изначально не была самой элементарной. И именно для этого мы использовали в ней тахогенератор. Теперь пришло время заняться им. Ведь с помощью таходатчика мы сможем регулировать обороты двигателя стиральной машины без какой-либо потери его мощности, то есть превратив электромотор в реально функциональное устройство.
В нашем случае таходатчик является посредником между двигателем и микросхемой, которая выглядит следующим образом. Данная схема создана на основе заводской платы с маркировкой TDA 1085. Приобрести ее не составит никакого труда в магазинах радиотехники.
Вполне уместным будет вопрос — что изменится в работе двигателя после его подключения через микросхему? Очень многое.
Если при обычном подключении, описанном нами выше, запускать двигатель в работу приходилось движением руки. То теперь это возможно простым поворотом тумблера. При попытке воздействия на вращающийся шкив двигатель не останавливается полностью, а сбрасывает обороты буквально на долю секунды, после чего возвращается к заданной мощности, но уже с учетом возросшей нагрузки.
То есть встроенная нами микросхема, получив сигнал от таходатчика об уменьшении количества оборотов из-за возросшей нагрузки, мгновенно реагирует на это и увеличивает мощность, а следовательно, и количество оборотов электромотора.
Источник: http://1stiralnaya.ru/remont/pro-regulirovku-oborotov
Регулятор оборотов электродвигателя без потери мощности
24.02.2016
Плата регулировки оборотов коллекторных электродвигателей на микросхеме TDA1085, позволяет управлять двигателями без потери мощности.Обязательным условием при этом является наличие таходатчика (тахогенератор) на электродвигателе, который позволяет обеспечить обратную связь мотора с платой регулировки, а именно с микросхемой.
Если говорить более простым языком, что бы было понятно всем, происходит примерно следующее. Мотор вращается с каким-то количеством оборотов, а установленный таходатчик на валу электромотора эти показания фиксирует. Если вы начинаете нагружать двигатель, частота вращения вала естественно начнет падать, что так же будет фиксировать таходатчик.
Теперь рассмотрим дальше. Сигнал с этого таходатчика поступает на микросхему, она видит это и дает команду силовым элементам, добавить напряжение на электромотор.Таким образом, когда вы надавили на вал (даете нагрузку), плата автоматически прибавила напряжение и мощность на этом валу возросла.
И наоборот, отпусти вал двигателя (сняли с него нагрузку), она увидела это и убавила напряжение. Таким образом обороты остаются не низменными, а момент силы (крутящий момент)постоянным. И самое что важное, вы можете регулировать частоту вращения ротора в широком диапазоне, что очень удобно в применении и конструировании различных устройств.
Поэтому этот продукт, так и называется “Плата регулировки оборотов коллекторных двигателей без потери мощности”.
Но мы увидели одну особенность, что эта плата применима только для коллекторных электродвигателей (с электрическими щетками). Конечно такие моторы в быту встречаются намного реже чем асинхронные.
Но они нашли широкое применение в стиральных машинах автомат. Вот именно по этому была изготовлена эта схема. Специально для электродвигателя от стиральной машины автомат. Их мощность достаточно приличная, от 200 до 800 ватт.
Что позволяет достаточно широко применить их в быту.
Данный продукт, уже нашел широкое применение в хозяйстве людей и широко охватил лиц занимающихся различным хобби и профессиональной деятельностью.
Отвечая на вопрос – Куда можно применить двигатель от стиральной машины? Был сформирован некоторый список.
Самодельный токарный станок по дереву; Гриндер; Электропривод для бетономешалки; Точило; Электропривод для медогонки; Соломорезка; Самодельный гончарный круг; Электрическая газонокосилка; Дровокол и много другое где необходимо механическое вращение каких либо механизмов или предметов. И во всех этих случаях нам помогает эта плата “Регулировки оборотов электродвигателей с поддержанием мощности на TDA1085”.
Краш-тест платы регулировки оборотов
Регулятор оборотов электродвигателя – TDA1085
Плата регулировки оборотов коллекторных электродвигателей на микросхеме TDA1085, позволяет управлять двигателями без потери мощности.
Обязательным условием при этом является наличие таходатчика (тахогенератор) на электродвигателе, который позволяет обеспечить обратную связь мотора с платой регулировки, а именно с микросхемой.
Если говорить более простым языком, что бы было понятно всем, происходит примерно следующее. Мотор вращается с каким-то количеством оборотов, а установленный таходатчик на валу электромотора эти показания фиксирует. Если вы начинаете нагружать двигатель, частота вращения вала естественно начнет падать, что так же будет фиксировать таходатчик.
Теперь рассмотрим дальше. Сигнал с этого таходатчика поступает на микросхему, она видит это и дает команду силовым элементам, добавить напряжение на электромотор.Таким образом, когда вы надавили на вал (даете нагрузку), плата автоматически прибавила напряжение и мощность на этом валу возросла.
И наоборот, отпусти вал двигателя (сняли с него нагрузку), она увидела это и убавила напряжение. Таким образом обороты остаются не низменными, а момент силы (крутящий момент)постоянным. И самое что важное, вы можете регулировать частоту вращения ротора в широком диапазоне, что очень удобно в применении и конструировании различных устройств.
Поэтому этот продукт, так и называется “Плата регулировки оборотов коллекторных двигателей без потери мощности”.
Но мы увидели одну особенность, что эта плата применима только для коллекторных электродвигателей (с электрическими щетками). Конечно такие моторы в быту встречаются намного реже чем асинхронные.
Но они нашли широкое применение в стиральных машинах автомат. Вот именно по этому была изготовлена эта схема. Специально для электродвигателя от стиральной машины автомат. Их мощность достаточно приличная, от 200 до 800 ватт.
Что позволяет достаточно широко применить их в быту.
Данный продукт, уже нашел широкое применение в хозяйстве людей и широко охватил лиц занимающихся различным хобби и профессиональной деятельностью.
Отвечая на вопрос – Куда можно применить двигатель от стиральной машины? Был сформирован некоторый список.
Самодельный токарный станок по дереву; Гриндер; Электропривод для бетономешалки; Точило; Электропривод для медогонки; Соломорезка; Самодельный гончарный круг; Электрическая газонокосилка; Дровокол и много другое где необходимо механическое вращение каких либо механизмов или предметов. И во всех этих случаях нам помогает эта плата “Регулировки оборотов электродвигателей с поддержанием мощности на TDA1085”.
Краш-тест платы регулировки оборотов
Коллекторный двигатель от стиральной машины автомат
Плата регулировки оборотов коллекторных электродвигателей на микросхеме TDA1085, позволяет управлять двигателями без потери мощности.
Обязательным условием при этом является наличие таходатчика (тахогенератор) на электродвигателе, который позволяет обеспечить обратную связь мотора с платой регулировки, а именно с микросхемой.
Если говорить более простым языком, что бы было понятно всем, происходит примерно следующее. Мотор вращается с каким-то количеством оборотов, а установленный таходатчик на валу электромотора эти показания фиксирует. Если вы начинаете нагружать двигатель, частота вращения вала естественно начнет падать, что так же будет фиксировать таходатчик.
Теперь рассмотрим дальше. Сигнал с этого таходатчика поступает на микросхему, она видит это и дает команду силовым элементам, добавить напряжение на электромотор.Таким образом, когда вы надавили на вал (даете нагрузку), плата автоматически прибавила напряжение и мощность на этом валу возросла.
И наоборот, отпусти вал двигателя (сняли с него нагрузку), она увидела это и убавила напряжение. Таким образом обороты остаются не низменными, а момент силы (крутящий момент)постоянным. И самое что важное, вы можете регулировать частоту вращения ротора в широком диапазоне, что очень удобно в применении и конструировании различных устройств.
Поэтому этот продукт, так и называется “Плата регулировки оборотов коллекторных двигателей без потери мощности”.
Но мы увидели одну особенность, что эта плата применима только для коллекторных электродвигателей (с электрическими щетками). Конечно такие моторы в быту встречаются намного реже чем асинхронные.
Но они нашли широкое применение в стиральных машинах автомат. Вот именно по этому была изготовлена эта схема. Специально для электродвигателя от стиральной машины автомат. Их мощность достаточно приличная, от 200 до 800 ватт.
Что позволяет достаточно широко применить их в быту.
Данный продукт, уже нашел широкое применение в хозяйстве людей и широко охватил лиц занимающихся различным хобби и профессиональной деятельностью.
Отвечая на вопрос – Куда можно применить двигатель от стиральной машины? Был сформирован некоторый список.
Самодельный токарный станок по дереву; Гриндер; Электропривод для бетономешалки; Точило; Электропривод для медогонки; Соломорезка; Самодельный гончарный круг; Электрическая газонокосилка; Дровокол и много другое где необходимо механическое вращение каких либо механизмов или предметов. И во всех этих случаях нам помогает эта плата “Регулировки оборотов электродвигателей с поддержанием мощности на TDA1085”.
Краш-тест платы регулировки оборотов
Источник: https://elektroplata.ru/TDA1085
Регулятор оборотов коллекторного двигателя от стиральной машины
Прекрасный для самоделок мотор от стиральной машины имеет слишком высокие обороты, и малый ресурс на максимальных оборотах. Поэтому я применяю простой самодельный регулятор оборотов (без потери мощности). Схема опробована и показала прекрасный результат. Обороты регулируются примерно от 600 до max.
Потенциометр электрически изолирован от сети, что повышает безопасность пользования регулятором.
Симистор необходимо поставить на радиатор.
Оптопара (2 шт) практически любая, но EL814 имеет внутри 2 встречных светодиода, и просится в эту схему.
Высоковольтный транзистор можно поставить, например, IRF740 (от БП компьютера), но жалко такой мощный транзистор ставить в слаботочную цепь. Хорошо работают транзисторы 1N60, 13003, КТ940.
Вместо моста КЦ407 вполне подойдет мост из 1N4007, или любой на >300V, и ток >100mA.
Печатка в формате .lay5. Печатка нарисована «Вид со стороны М2 (пайка)», так что при выводе на принтер ее надо зеркалить. Цвет М2 = черный, фон = белый, остальные цвета не печатать.
Контур платы (для обрезки) выполнен на стороне М2, и будет указателем границ платы после травления. Перед запайкой деталей его следует удалить. В печатку добавлен рисунок деталей со стороны монтажа для переноса на печатку.
Она тогда приобретает красивый и законченный вид.
Регулировка от 600 оборотов подходит для большинства самоделок, но для особых случаев предлагается схема с германиевым транзистором. Минимальные обороты удалось снизить до 200.
Минимальные обороты получил 200 об/мин (170-210, электронный тахометр на низких оборотах плохо меряет), транзистор Т3 поставил ГТ309, он прямой проводимости,и их много. Если поставить МП39, 40, 41, П13, 14, 15, то обороты должны еще снизиться, но уже не вижу надобности. Главное, что таких транзисторов как грязи, в отличие от МП37 (смотри форум).
Плавный пуск прекрасно работает, Правда на валу мотора пусто, но от нагрузки на валу при пуске, подберу R5 при необходимости.
R5 = 0-3к3 в зависимости от нагрузки;; R6 = 18 Ом – 51 Ом – в зависимости от симистора, у меня сейчас этого резистора нет;; R4 = 3к – 10к – защита Т3;; RР1 = 2к-10к – регулятор скорости, связан с сетью, защита от сетевого напряжения оператора обязательна!!!. Есть потенциометры с пластмассовой осью, желательно использовать!!! Это большой недостаток данной схемы, и если нет большой необходимости в малых оборотах, советую использовать V17 (от 600 об/мин).
С2 = плавный пуск, = время задержки включения мотора;; R5 = заряд С2, = наклон кривой заряда, = время разгона мотора;; R7 – время разряда С2 для следующего цикла плавного пуска (при 51к это примерно 2-3 сек)
Список радиоэлементов
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- V14 V17.rar (255 Кб)
- Прежние версии.rar (578 Кб)
Источник: http://cxem.net/house/1-411.php
Регулятор оборотов электродвигателя
Это устройство, предназначенное для выполнения функции плавного увеличения или уменьшения скорости вращения вала электрического двигателя. Регулировку можно осуществлять методом широтно-импульсной модуляции и методом изменения фазного напряжения.
Использование широтно-импульсной модуляции
Для управления и регулировки числа оборотов вращения электродвигателя асинхронного типа, можно использовать импульсный регулятор-стабилизатор напряжения (инвертор). Он будет выполнять функцию источника питания.
В его основу положено применение импульсного ШИМ-регулятора марки ТL494. Питающее напряжение электродвигателя, выходящее после ШИМ-регулятора, будет изменяться в соответствии с изменением частоты вращения.
Используя этот способ, достигается больший экономический эффект, устройство достаточно простое и при этом увеличивает эффективность регулирования.
На рисунке выше изображена схема использования ШИМ-регулятора для трехфазного асинхронного двигателя, подключенного через конденсатор к однофазной сети.
Этот способ, несмотря на свою эффективность, имеет два существенных недостатка – это:
Блок управления и регулирования скорости вращения электродвигателей изменением фазного напряжения
Существует несколько видов блоков управления, изготовленных промышленным способом. Они используются для однофазных асинхронных двигателей, границы регулирования составляют от 25 до 100% от значения мощности, и от 1000 до 4000 об/мин. Это устройства с маркировкой РВС207, РВ600/900.
Работа блока регулировки происходит при изменении средней величины переменного напряжения на электродвигателе. Она производится с помощью метода фазового регулирования напряжения, при изменении угла открытия полупроводниковых приборов (тиристоров, симисторов и т. д.), при использовании которых осуществлена сборка схемы.
Управление блоком осуществляется посредством использования внешнего переменного резистора. В том случае, когда мощность менее 25%, двигатель отключается и переходит в дежурный режим ожидания.
Контроль за работой осуществляется при помощи светового индикатора. Отключенное состояние двигателя – изредка мигает красный цвет. Двигатель работает – скважность включения индикатора пропорциональна оборотам вращения (производительности) двигателя.
На рисунке схема подключения блока регулятора РВС 207.
Регулятор скорости асинхронного двигателя
Помимо образцов регуляторов, промышленных образцов регуляторов, существует возможность самостоятельного выполнения регуляторов скорости бесколлекторных двигателей, не уступающих промышленным образцам. За основу схемы берется пример регулятора промышленного производства, ее можно собрать своими силами.
На рисунке выше электрическая схема регулятора скорости вращения бесколлекторного двигателя.
Регулировать количество оборотов вращения вала бесколлекторного асинхронного электродвигателя допускается также при изменении значения переменного напряжения, подаваемого к двигателю.
В состав регулятора входит задающий генератор, он служит для изменения частоты в границах значений 50 – 200 Гц. Генератор состоит из мультивибратора, работа которого строится на микросхеме К561ЛА7 и счетчика-дешифратора марки К561ИЕ8 с коэффициентом пересчета – 8, она отвечает за формирование сигналов управления силовыми полевыми транзисторами полумоста.
В схеме присутствует выходной трансформатор Т-1. Он служит для развязки транзисторов полумоста.
Выпрямитель включает в свою конструкцию диодный мост и удваивающие напряжение питания – конденсаторы с большой емкостью.
Диодный мост подключен по нетрадиционной схеме. С4 и R7 выполняют роль демпфирующей цепи, она служит для сглаживания всплесков напряжения, которые представляют собой опасность для транзисторов VТ4.
Рекомендация: для трансформатора управления транзисторными ключами, можно применить трансформатор от телевизионного блока питания.
В этом случае, тип не играет большого значения, главное, чтобы первичная обмотка состояла из 120 витков провода 0,7 мм2, вторичная представляет собой 2 независимые друг от друга обмотки с количеством витков – 60, провод, применяемый во вторичной обмотке, аналогичен проводу первичной. Первичная обмотка имеет напряжение 2 х 12 В, вторичная обмотка – по 12 В каждая.
Необходимо помнить, что обе вторичные обмотки должны обладать хорошей изоляцией друг от друга, между обмотками присутствует высокий потенциал, он составляет 640 В, они подключаются к затворам транзисторных ключей в противофазе.
Такой регулятор может управлять вращением асинхронного двигателя с максимальным значением рабочей мощности – 500 Вт.
Чтобы регулятор использовать для регулировки электродвигателей более высокой мощности, нужно применить большее количество силовых ключей, а также изменить в сторону увеличения емкость конденсаторов для питающего фильтра, это элементы схемы С3 и С4.
Для регулятора достаточно использовать печатную плату размером 110 х 80 мм. Управляющий силовыми транзисторными ключами трансформатор монтируется отдельно от блока регулятора.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.
Источник: http://podvi.ru/elektrodvigatel/chto-takoe-regulyator-oborotov-elektrodvigatelya.html
Необходимость регулятора оборотов электродвигателя
Регулятор оборотов электродвигателя – прибор, который постепенно увеличивает или уменьшает скорость работы мотора. С помощью такого прибора можно оставить скорость вращения мотора постоянной даже при нестабильных нагрузках.
Это продлит жизнь бытовой технике: электроинструментам, кухонным помощникам и другим. Процесс регулирования происходит за счёт импульсной модуляции или перемены напряжения.
Регулятор предназначен для руководства частотой вращения моторов непостоянного тока за счёт изменения среднего уровня напряжения путем фазовой стабилизации с помощью электронной схемы.
Устройство прибора
Данный прибор достаточно прост в эксплуатации, но имеет довольно сложное строение. Регулятор оборотов электродвигателя 220В имеет такие составные части: мост и два плеча, причем левое представлено делителем напряжения, а правое – тиристором и мотором.
В диагонали моста расположен переход тиристора. Его сигнал – комбинация сигналов, которые имеют место в противофазе напряжения, которое установлено двигателем резистора и противо-ЭДС.
Когда уровень напряжения постоянный, мост находится в равновесии, скорость вращения мотора неизменна. Когда увеличивается нагрузка на вал двигателя, то обороты его уменьшаются и падает уровень противо-ЭДС, в результате чего мост теряет баланс.
Таким образом, сигнал, что направлен на переход тиристора, растет, в следующей фазе работы открывается быстрее, что увеличивает мощность, идущую на двигатель.
Функции и технические характеристики
Основными функциями регулятора оборотов электродвигателя 220В являются:
- Управление и контроль числа оборотов двигателя электрического типа;
- Функция источника питания;
- Повышение длительности эксплуатации электроприборов и инструментов.
Технические характеристики, свойственные регуляторам, определяют успешность их работы:
- Обозначенное напряжение непостоянного тока – описывает уровень напряжения, для работы с которым предназначен прибор. Единица измерения – Вольт. Например, 220В.
- Максимальная сила тока нагрузки. Свойство, характеризующее показатель, превышение которого выводит из строя регулятор оборотов. Измеряется в Амперах.
- Ток нагрузки выхода – уровень электричества после действия регулятора.
- Спектр варьирования мощности – характеризует диапазон между показателями наименьшей и наибольшей мощности, которую может выдержать прибор.
Кроме технических, регуляторам оборотов электродвигателя присущи и габаритные характеристики. Такие как: масса, размер (длина, ширина, высота).
Покупка регистра оборотов электродвигателя
Приобрести регулятор оборотов электродвигателя несложно. Это можно сделать в специализированных магазинах, где консультанты с радостью предоставят вам всю необходимую информацию. Более простым вариантом является заказ прибора в интернет-магазине.
В любом случае, останавливая свой выбор на какой-либо модели регулятора, стоит учитывать недостатки и преимущества прибора. Существенным недостатком многих регуляторов оборотов электродвигателя является использование в нем слишком чувствительного тиристора: он реагирует на ток меньше 100мкА.
Особенностью регуляторов являются дорогостоящие преобразователи частоты, которые выпускаются в небольшом количестве и далеко не всеми производителями.
Производители прибора
Сегодня на рынке представлено большое количество регуляторов оборотов мотора от различных производителей, таких как: Italtecnica, VTS Euroheat, EUROHEAT и многих других. Они предлагают потребителям модели разной мощности, дизайна, принципа работы.
Установка и подключение регулятора оборотов электродвигателя
Установка и подключение регулятора оборотов во многом определяется тем, для чего он был приобретен. Естественным является тот факт, что регулятор для кухонного комбайна, электродрели, стиральной машинки подключаются по-разному.
Да и устанавливать их стоит только точно избрав нужное для этого место. Так что, приобретая подобный регулятор, для его установки и подключения лучше всего обратиться к специалисту.
Или же, если вы уверены в своих способностях, можно изучить специфическую схему или просмотреть видео урок.
Регулятор оборотов электродвигателя – незаменимый в быту прибор, который управляет скоростью и частотой работы мотора. Его преимущество в том, что он продлит жизнь ваших электроприборов, обеспечивая и поддерживая правильный постоянный уровень напряжения. Также данный прибор может выполнять функцию источника питания. Регулятор оборотов электродвигателя обязан быть в вашем доме!
Источник: http://EkoWheel.com/blog/elektrodvigatel/regulyator-oborotov-elektrodvigatelya-220v
Управление скоростью вращения однофазных двигателей
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:
S=(n1-n2)/n2
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:
- низкая стоимость
- малая масса и размеры
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:
Xc=1/2πfC
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:
- ограниченное управление частотой
- высокая стоимость
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
Источник: https://MasterXoloda.ru/4/upravlenie-skorostyu-vrashheniya-odnofaznyh-dvigatelej
Регулятор оборотов коллекторного двигателя с обратной связью
Коллекторные двигатели часто можно встретить в бытовых электроприборах и в электроинструменте: стиральная машина, болгарка, дрель, пылесос и т. д. Что совсем не удивительно, ведь коллекторные двигатели позволяют получать и высокие обороты, и большой крутящий момент (в том числе высокий пусковой момент) — что и нужно для большинства электроинструментов.
При этом коллекторные двигатели могут питаться как постоянным током (в частности – выпрямленным), так и переменным током от бытовой сети. Для управления скоростью вращения ротора коллекторного двигателя применяют регуляторы оборотов, о них и пойдет речь в данной статье.
Для начала вспомним устройство и принцип работы коллекторного двигателя. Коллекторный двигатель включает в себя обязательно следующие части: ротор, статор и щеточно-коллекторный коммутационный узел. Когда питание подается на статор и на ротор, их магнитные поля начинают взаимодействовать, ротор начинает в итоге вращаться.
Питание на ротор подается через графитовые щетки, плотно прилегающие к коллектору (к ламелям коллектора). Для изменения направления вращения ротора, необходимо изменить фазировку напряжения на статоре или на роторе.
Обмотки ротора и статора могут питаться от разных источников или же могут быть соединены параллельно либо последовательно друг с другом. Так различаются коллекторные двигатели параллельного и последовательного возбуждения. Именно коллекторные двигатели последовательного возбуждения можно встретить в большинстве бытовых электроприборов, поскольку такое включение позволяет получить устойчивый к перегрузкам двигатель.
Говоря о регуляторах оборотов, прежде всего остановимся на самой простой тиристорной (симисторной) схеме (смотрите ниже). Данное решение применяется в пылесосах, стиральных машинах, болгарках, и показывает высокую надежность при работе в цепях переменного тока (особенно от бытовой сети).
Работает данная схема достаточно незатейливо: на каждом периоде сетевого напряжения конденсатор заряжается через резистор до напряжения отпирания динистора, присоединенного к управляющему электроду основного ключа (симистора), после чего симистор открывается и пропускает ток к нагрузке (к коллекторному двигателю).
Регулируя время зарядки конденсатора в цепи управления открыванием симистора, регулируют среднюю мощность подаваемую на двигатель, соответственно регулируют обороты. Это простейший регулятор без обратной связи по току.
Симисторная схема похожа на обычный диммер для регулировки яркости ламп накаливания, обратной связи в ней нет. Чтобы появилась обратная связь по току, например чтобы удерживать приемлемую мощность и не допускать перегрузок, необходима дополнительная электроника. Но если рассмотреть варианты из простых и незатейлевых схем, то за симисторной схемой следует реостатная схема.
Реостатная схема позволяет эффективно регулировать обороты, но приводит к рассеиванию большого количества тепла. Здесь требуется радиатор и эффективный отвод тепла, а это потери энергии и низкий КПД в итоге.
Более эффективны схемы регуляторов на специальных схемах управления тиристором или хотя бы на интегральном таймере. Коммутация нагрузки (коллекторного двигателя) на переменном токе осуществляется силовым транзистором (или тиристором), который открывается и закрывается один или несколько раз в течение каждого периода сетевой синусоиды. Так регулируется средняя мощность, подаваемая на двигатель.
Схема управления питается от 12 вольт постоянного напряжения от собственного источника или от сети 220 вольт через гасящую цепь. Такие схемы подходят для управления мощными двигателями.
Принцип регулирования с микросхемами на постоянном токе — это конечно ШИМ — широтно-импульсная модуляция. Транзистор, например, открывается с строго заданной частотой в несколько килогрец, но длительность открытого состояния регулируется. Так, вращая ручку переменного резистора, устанавливают скорость вращения ротора коллекторного двигателя. Данный метод удобен для удержания малых оборотов коллекторного двигателя под нагрузкой.
Более качественное управление — именно регулировка по постоянному току. Когда ШИМ работает на частоте порядка 15 кГц, регулируя ширину импульсов, управляют напряжением при примерно одном и том же токе. Скажем, регулируя постоянное напряжение в диапазоне от 10 до 30 вольт, получают разные обороты при токе порядка 80 ампер, добиваясь требуемой средней мощности.
Регулятор оборотов коллекторного двигателя на TDA1085:
Если вы хотите изготовить простой регулятор для коллекторного двигателя своими руками без особых запросов к обратной связи, то можно выбрать схему на тиристоре. Потребуется лишь паяльник, конденсатор, динистор, тиристор, пара резисторов и провода.
Если же нужен более качественный регулятор с возможностью поддержания устойчивых оборотов при нагрузке динамического характера, присмотритесь к регуляторам на микросхемах с обратной связью, способным обрабатывать сигнал с тахогенератора (датчика скорости) коллекторного мотора, как это реализовано например в стиральных машинах.
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.
Прекрасный для самоделок мотор от стиральной машины имеет слишком высокие обороты, и малый ресурс на максимальных оборотах. Поэтому я применяю простой самодельный регулятор оборотов (без потери мощности). Схема опробована и показала прекрасный результат. Обороты регулируются примерно от 600 до max.
Потенциометр электрически изолирован от сети, что повышает безопасность пользования регулятором.
Симистор необходимо поставить на радиатор.
Оптопара (2 шт) практически любая, но EL814 имеет внутри 2 встречных светодиода, и просится в эту схему.
Высоковольтный транзистор можно поставить, например, IRF740 (от БП компьютера), но жалко такой мощный транзистор ставить в слаботочную цепь. Хорошо работают транзисторы 1N60, 13003, КТ940.
Вместо моста КЦ407 вполне подойдет мост из 1N4007, или любой на >300V, и ток >100mA.
Печатка в формате .lay5. Печатка нарисована «Вид со стороны М2 (пайка)», так что при выводе на принтер ее надо зеркалить. Цвет М2 = черный, фон = белый, остальные цвета не печатать. Контур платы (для обрезки) выполнен на стороне М2, и будет указателем границ платы после травления. Перед запайкой деталей его следует удалить. В печатку добавлен рисунок деталей со стороны монтажа для переноса на печатку. Она тогда приобретает красивый и законченный вид.
Регулировка от 600 оборотов подходит для большинства самоделок, но для особых случаев предлагается схема с германиевым транзистором. Минимальные обороты удалось снизить до 200.
Минимальные обороты получил 200 об/мин (170-210, электронный тахометр на низких оборотах плохо меряет), транзистор Т3 поставил ГТ309, он прямой проводимости,и их много. Если поставить МП39, 40, 41, П13, 14, 15, то обороты должны еще снизиться, но уже не вижу надобности. Главное, что таких транзисторов как грязи, в отличие от МП37 (смотри форум).
Плавный пуск прекрасно работает, Правда на валу мотора пусто, но от нагрузки на валу при пуске, подберу R5 при необходимости.
R5 = 0-3к3 в зависимости от нагрузки;; R6 = 18 Ом – 51 Ом – в зависимости от симистора, у меня сейчас этого резистора нет;; R4 = 3к – 10к – защита Т3;; RР1 = 2к-10к – регулятор скорости, связан с сетью, защита от сетевого напряжения оператора обязательна. Есть потенциометры с пластмассовой осью, желательно использовать. Это большой недостаток данной схемы, и если нет большой необходимости в малых оборотах, советую использовать V17 (от 600 об/мин).
С2 = плавный пуск, = время задержки включения мотора;; R5 = заряд С2, = наклон кривой заряда, = время разгона мотора;; R7 – время разряда С2 для следующего цикла плавного пуска (при 51к это примерно 2-3 сек)
“>
Регулятор оборотов коллекторного двигателя — своими руками, схема
При использовании электродвигателя в инструментах, одной из серьёзных проблем является регулировка скорости их вращения. Если скорость недостаточно высока, то действие инструмента является недостаточно эффективным.
Если же она излишне высока, то это приводит не только к существенному перерасходу электрической энергии, но и к возможному пережогу инструмента. При слишком высокой скорости вращения, работа инструмента может стать также менее предсказуемой. Как это исправить? Для этой цели принято использовать специальный регулятор скорости вращения.
Двигатель для электроинструментов и бытовой техники обычно относится к одному из 2 основных типов:
- Коллекторные двигатели.
- Асинхронные двигатели.
В прошлом, вторая из указанных категорий имела наибольшее распространение. Сейчас, примерно 85% двигателей, которые употребляются в электрических инструментах, бытовой или кухонной технике, относятся к коллекторному типу. Объясняется это тем, что они имеют большую степень компактности, они мощнее и процесс управления ими является более простым.
Действие любого электродвигателя построено на очень простом принципе: если между полюсами магнита поместить прямоугольную рамку, которая может вращаться вокруг своей оси, и пустить по ней постоянный ток, то рамка станет поворачиваться. Направление вращения определяется согласно «правилу правой руки».
Эту закономерность можно использовать для работы коллекторного двигателя.
Важным моментом здесь является подключение тока к этой рамке. Поскольку она вращается, для этого используются специальные скользящие контакты. После того, как рамка повернётся на 180 градусов, ток по этим контактам потечёт в обратном направлении. Таким образом, направление вращения останется прежним. При этом, плавного вращения не получится. Для достижения такого эффекта принято использовать несколько десятков рамок.
Сложности и особенности
Сложность создания регулятора оборотов коллекторного двигателя заключается в том, что устройство потребляет не только активную, но и реактивную мощность, которая увеличивается при повышении оборотов. Главной задачей является выравнивание и сокращение разрыва между двумя этими характеристиками.
Мощность коллекторного двигателя это произведение потребляемого им тока, на напряжение сети. Общее ее значение складывается из активной и реактивной.
В домашних условиях довольно тяжело привести к пустые потери к нуля. Для этого необходимо, чтобы прибор испытывал только активную нагрузку, что можно получить, только используя полупроводниковые резисторы.
Устройство
Коллекторный двигатель состоит обычно из ротора (якоря), статора, щёток и тахогенератора:
- Ротор — это вращающаяся часть, статор — это внешний магнит.
- Щётки, сделанные из графита – это основная часть скользящих контактов, через которую на вращающийся якорь подаётся напряжение.
- Тахогенератор – это прибор, который отслеживает характеристики вращения. В случае нарушения равномерности движения, он корректирует поступающее в двигатель напряжение, тем самым делая его более плавным.
- Статор может содержать не один магнит, а, например, 2 (2 пары полюсов). Также, вместо статических магнитов, здесь могут быть использованы и катушки электромагнитов. Работать такой мотор может как от постоянного, так и от переменного тока.
Простота регулировки скорости коллекторного двигателя определяется тем, что скорость вращения прямо зависит от величины поданного напряжения.
Кроме этого, важной особенностью является то, что ось вращения непосредственно можно присоединять к вращающемуся инструменты без использования промежуточных механизмов.
Если говорить об их классификации, то можно говорить о:
- Коллекторных двигателях постоянного тока.
- Коллекторных двигателях переменного тока.
В этом случае, речь идёт о том, каким именно током происходит питание электродвигателей.
Разница состоит в том, как организованы эти подключения.
Тут принято различать:
- Параллельное возбуждение.
- Последовательное возбуждение.
- Параллельно-последовательное возбуждение.
Принцип работы
Для сборки лучше всего выбрать тиристорный преобразователь, он позволит осуществлять изменение режима работы без существенных потерь.
К тому же, благодаря нему будут настроены такие функции как:
- Разгон-торможение.
- Жесткое регулирование характеристик.
- Переключение на реверсивное движение.
К тому же у него импульсно-фазовое управление. Которое, позволяет не терять момент вращения ротора, не увеличивая потери на реактивной характеристике.
Схема регулятора оборотов будет состоять из следующих ключевых узлов:
- Управляемый выпрямитель сигнала.
- Блок регулирования.
- Система обратной связи.
- Регулятор мощности сети.
Изменение скорости АД с короткозамкнутым ротором
Существует несколько способов:
- Управление вращением за счет изменения электромагнитного поля статора: частотное регулирование и изменение числа пар полюсов.
- Изменение скольжения электромотора за счет уменьшения или увеличения напряжения (может применяться для АД с фазным ротором).
Частотное регулирование
В данном случае регулировка производится с помощью подключенного к двигателю устройства для преобразования частоты. Для этого применяются мощные тиристорные преобразователи. Процесс частотного регулирования можно рассмотреть на примере формулы ЭДС трансформатора:
Двигатель
В зависимости от принципа управления и характеристик, существуют различные типы двигателей. Остановиться стоит только на двух, в одном используется обмотка возбуждения, а в другом постоянный магнит. В зависимости от выполняемой работы нужно правильно подобрать тип агрегата.
Если необходимо регулировать частоту вращения от минимального до конкретного значения, например в дрели. То лучше выбирать схему с постоянным магнитом.
В тех же случаях, когда минимальное значение вращения будет равняться 0 оборотов, лучше использовать обмотку возбуждения. Такая схема подойдет для регуляторов оборотов кулера компьютера.
Двигатель конструктивно состоит из следующих узлов:
- Якорь, он же ротор, на котором имеется обмотка.
- Коллектор, который выпрямляет ток.
- Статор, обмоткой которого создается магнитное поле.
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
Читать также: Что такое тигли фото
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
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.
Регулятор
Закончив с двигателем и разобравшись с его показателями и режимом работы можно делать регулятор оборотов асинхронного двигателя своими руками.
Необходимо добиться следующих целей:
- Регулировка должна осуществляться от нуля оборотов до максимально возможных значений.
- На низких скоростях крутящий момент должен быть самым высоким.
- Нужно добиться плавного изменения количества оборотов.
Особенности подключения
При подключении проводов и соединении основных узлов между собой следует придерживаться следующим рекомендаций:
- Провода не должны быть слишком длинными. Особенно если речь идет о регуляторе оборотов бесколлекторного двигателя.
- Обмотка не должна быть повреждена.
- Места соединения должны быть надежно запаяны и изолированы друг от друга.
Плавный пуск асинхронных электродвигателей
АД кроме безусловных преимуществ, обладают существенными недостатками. Это рывок на старте и большие пусковые токи, в 7 раз превышающие номинальные. Для мягкого старта электродвигателя используются следующие методы:
- переключение обмоток по схеме звезда – треугольник;
- включение электродвигателя через автотрансформатор;
- использование специализированных устройств для плавного пуска.
В большинстве частотных регуляторов есть функция плавного пуска двигателя. Это не только снижает пусковые токи, но и уменьшает нагрузки на исполнительные механизмы. Поэтому регулирование частоты и плавный пуск довольно сильно связаны между собой.
Пошаговая инструкция
Классическая схема синистора работает по принципу зарядки конденсатора через мало ёмкий резистор. После того, как напряжение между обкладками достигнет нужного значения, симистор начинает пропускать ток к нагрузке.
Таким образом, можно контролировать емкость конденсатора, изменяя напряжение, которое пойдет на нагрузку. Для этого отлично подойдет реостат, который устанавливается на место резистора.
К сожалению, такая схема быстро нагревается из-за чего нужно устанавливать дополнительный радиатор позволяющий эффективно отводить тепло.
Более подходящей схемой, позволяющей сохранить потерянную мощность и точнее контролировать работу, является коммутация с силовыми резисторами. Их работа основана многократном открытии и закрытии за один период электрической синусоиды.
Данная установка может осуществлять работу от внутреннего накопителя с напряжением 12 В и внешнего 220 В. Однако в таком случае требуется гасящая схема.
В таком режиме работы можно изменять пороговую мощность, это напрямую влияет на мощность работы ротора. Силовые резисторы выставляются на определенные показания входящего тока, собирая его в нужных объемах.
Принцип управления
При задании скорости вращения вала двигателя резистором в цепи вывода 5 на выходе формируется последовательность импульсов для отпирания симистора на определенную величину угла. Интенсивность оборотов отслеживается по тахогенератору, что происходит в цифровом формате. Драйвер преобразует полученные импульсы в аналоговое напряжение, из-за чего скорость вала стабилизируется на едином значении, независимо от нагрузки. Если напряжение с тахогенератора изменится, то внутренний регулятор увеличит уровень выходного сигнала управления симистора, что приведёт к повышению скорости.
Микросхема может управлять двумя линейными ускорениями, позволяющими добиваться требуемой от двигателя динамики. Одно из них устанавливается по Ramp 6 вывод схемы. Данный регулятор используется самими производителями стиральных машин, поэтому он обладает всеми преимуществами для того, чтобы быть использованным в бытовых целях. Это обеспечивается благодаря наличию следующих блоков:
- Стабилизатор напряжения для обеспечения нормальной работы схемы управления. Он реализован по выводам 9, 10.
- Схема контроля скорости вращения. Реализована по выводам МС 4, 11, 12. При необходимости регулятор можно перевести на аналоговый датчик, тогда выводы 8 и 12 объединяются.
- Блок пусковых импульсов. Он реализован по выводам 1, 2, 13, 14, 15. Выполняет регулировку длительности импульсов управления, задержку, формирования их из постоянного напряжения и калибровку.
- Устройство генерации напряжения пилообразной формы. Выводы 5, 6 и 7. Он используется для регулирования скорости согласно заданному значению.
- Схема усилителя управления. Вывод 16. Позволяет отрегулировать разницу между заданной и фактической скоростью.
- Устройство ограничения тока по выводу 3. При повышении напряжения на нем происходит уменьшение угла отпирания симистора.
Использование подобной схемы обеспечивает полноценное управление коллекторным мотором в любых режимах. Благодаря принудительному регулированию ускорения можно добиваться необходимой скорости разгона до заданной частоты вращения. Такой регулятор можно применять для всех современных двигателей от стиралок, используемых в иных целях.
При использовании электродвигателя в инструментах, одной из серьёзных проблем является регулировка скорости их вращения. Если скорость недостаточно высока, то действие инструмента является недостаточно эффективным.
Если же она излишне высока, то это приводит не только к существенному перерасходу электрической энергии, но и к возможному пережогу инструмента. При слишком высокой скорости вращения, работа инструмента может стать также менее предсказуемой. Как это исправить? Для этой цели принято использовать специальный регулятор скорости вращения.
Двигатель для электроинструментов и бытовой техники обычно относится к одному из 2 основных типов:
- Коллекторные двигатели.
- Асинхронные двигатели.
В прошлом, вторая из указанных категорий имела наибольшее распространение. Сейчас, примерно 85% двигателей, которые употребляются в электрических инструментах, бытовой или кухонной технике, относятся к коллекторному типу. Объясняется это тем, что они имеют большую степень компактности, они мощнее и процесс управления ими является более простым.
Фото регулятора оборотов своими руками
Регулировка частоты вращения коллекторного двигателя 220в, изменение напряжения. Регулятор оборотов двигателя электроинструмента
Из своего первого рациона кислотного флюса я подумал о паяльном вентиляторе. После практики сборки магнитолы (четко объяснили необходимость вытяжки при пайке любым флюсом / припоем ) было решено: быть вытяжкой! Очень скоро в руки попал ВН-2.
Но оказалось, что при прямом подключении к сети вентилятор очень шумный, и хотелось бы управлять будущей вытяжкой.Нужен регулятор!
Схема регулирования скорости однофазного асинхронного двигателя на транзисторе D209L
После непродолжительных поисков в сети выбрал схему так называемого «бесшумного» регулятора:Собрав схему, я убедился в ее пригодность для регулирования однофазных оборотов асинхронного двигателя (как у ВН-2). Но после короткого замыкания на выходе в страну вечной охоты отправляется моя единственная КТ840 и неоновая лампочка, которую я подключил без резистора.Цены на KT840 меня совсем не обрадовали. Решив сэкономить на стипендии, я нашел аналоговый транзистор от горящего блока питания компьютера — D209L. С этим транзистором схему пришлось немного изменить:
Я решил добавить немного индикации, и на входе и выходе регулятора поставил светодиод. Сначала тоже опробовал новую схему на навесной установке, а потом решил собрать в штатном корпусе, который купил на радиорынке:
Сразу заморачивался радиатор на транзистор.Радиатор пришлось немного отрегулировать ножовкой и напильником:
Для крепления радиатора к корпусу применил самодельные винты М3 с широкой крышкой (припаян вокруг шайбы к винту):
Это вот как это будет выглядеть снаружи:
Сейчас органы управления:
Примерка:
Просверлить отверстия и вставить детали:
С диаметром отверстий под светодиоды немного перескочил, пришлось упаковать в прозрачную усадка:
П.С .: Прозрачная термоусадка — лучшая, что я когда-либо видел на киевском радиорынке, она не набухает и не горит в сидячем положении, а при соединении двух слоев они сливаются, и получается монолитная трубка.
Трансформатор
Применяется малогабаритный 220/6 Вольт, 100мА. Я также «упаковал» его в жестяную рамку для облегчения установки. Рамкой для рамки служил старый футляр для компакт-дисков и проволока для шампанского (по-научному — мюзла).
Печатная плата
Чтобы сделать плату, сначала вырежьте из картона шаблон, чтобы не ошибиться по размеру, а потом уже готовую плату напильником не уместить:По шаблону вырезал Печатная плата ножницами по металлу:
Рисую доску вручную сапонлаком по трафарету, предварительно нанеся точки в местах будущих отверстий самодельным кернером из фрезы.
Сами рисовали дорожки с помощью «райсфедера» из стержня, вытянутого пипеткой из ручки, очень удобно (не разбивается, как стеклянная пипетка). Готовые дорожки запекаю на газовой горелке: экспериментально установил, что мой цапонлак от такой шоковой сушки становится вообще «дубовым», что подходит для моей техники травления, описанной ниже. Процесс «обжига»:
Важно : если во время обжига на меди остались отпечатки пальцев / грязь, они останутся на протравленной плате.Поэтому чистый текстолит наклеиваю скотчем во время резки / пробивки и отклеиваю только при прорисовке контуров.
Офорт
Недавно открыл фантастический метод травления досок: лимонная кислота! Рекомендуемый способ приготовления травильного раствора:
В 100 мл фармацевтической 3% перекиси водорода растворяется 30 г лимонной кислоты и 5 г соли. Этого раствора должно хватить, чтобы протравить 100 см2 меди толщиной 35 мкм.
Соли при приготовлении раствора жалеть нельзя.Поскольку он играет роль катализатора, он практически не расходуется в процессе травления. Перекись 3% не следует дополнительно разбавлять, потому что, когда вы добавляете оставшиеся ингредиенты, ее концентрация уменьшается.
Чем больше будет добавлено перекиси водорода (гидроперита), тем быстрее будет идти процесс, но не переусердствуйте — раствор не хранится, т.е. не используется повторно, а это значит, что гидропоника будет просто израсходована. Избыток перекиси легко определяется по обильному «пузырению» во время травления.
Однако добавление лимонной кислоты и перекиси вполне допустимо, но рациональнее приготовить свежий раствор.
Я снял плату примерно за 12 минут!
Дальше все без «инициативы»:
Окончательная сборка регулятора
Детали вне платы «попадают» в термоусадку провода, часть этих деталей приходится припаивать со стороны дорожек.Регулятор скорости двигателя — устройство, которое постепенно увеличивает или уменьшает скорость двигателя.С помощью такого устройства можно оставить постоянную скорость вращения двигателя даже при нестабильных нагрузках. Это продлит срок эксплуатации бытовой техники: электроинструментов, помощников на кухне и прочего. Процесс регулирования происходит из-за импульсной модуляции или изменения напряжения. Регулятор предназначен для управления частотой вращения двигателей непостоянного тока путем изменения среднего уровня напряжения путем фазовой стабилизации с помощью электронной схемы.
Устройство устройство
Устройство достаточно простое в использовании, но имеет довольно сложную конструкцию.Контроллер скорости двигателя 220 В имеет следующие компоненты: мост и два плеча, левое представляет собой делитель напряжения, а правое — тиристор и двигатель. В диагонали моста расположен тиристорный переход. Его сигнал представляет собой комбинацию сигналов, которые имеют место в противофазе напряжения, которое задается резистивным двигателем и обратной ЭДС. Когда уровень напряжения постоянный, мост уравновешен, скорость вращения двигателя не меняется. Когда нагрузка на вал двигателя увеличивается, его скорость уменьшается, а уровень противо-ЭДС падает, в результате чего мост теряет баланс.Таким образом, сигнал, который направлен на тиристорный переход, увеличивается, в следующей фазе работы он быстрее открывается, что увеличивает мощность, идущую на двигатель.
Функции и характеристики
Основные функции регулятора скорости двигателя 220 В:
- Управление и контроль частоты вращения двигателя электрического типа;
- Функция питания;
- Увеличение продолжительности эксплуатации электроприборов и инструментов.
Технические характеристики характеристики регуляторов определяют успешность их работы:
- Указанное напряжение непостоянного тока — описывает уровень напряжения, при котором устройство предназначено для работы. Единица измерения — вольт. Например, 220В.
- Максимальный ток нагрузки Свойство, характеризующее показатель, превышение которого отключает регулятор скорости. Измеряется в амперах.
- Выходной ток нагрузки — уровень электричества после регулятора.
- Спектр изменения мощности — характеризует диапазон между показателями наименьшей и наибольшей мощности, которую может выдержать устройство.
Помимо технических, регуляторов оборотов электродвигателя присущи и общие характеристики . Например: вес, размер (длина, ширина, высота).
Закупка регистра скорости двигателя
Купить регулятор скорости двигателя несложно.Сделать это можно в специализированных магазинах, где консультанты с радостью предоставят вам всю необходимую информацию. Более простой вариант — заказать устройство в интернет-магазине. В любом случае, выбирая одну из моделей регулятора, следует учитывать достоинства и недостатки устройства. Существенным недостатком многих регуляторов скорости двигателя является использование в нем слишком чувствительного тиристора: он реагирует на ток менее 100 мкА. Особенностью регуляторов являются дорогие преобразователи частоты, которых выпускают в небольшом количестве и далеко не все производители.
Производители бытовой техники
Сегодня на рынке представлено большое количество регуляторов оборотов двигателя от различных производителей, таких как: Italtecnica, VTS Euroheat, EUROHEAT и многих других. Предлагают потребителям модели разной мощности, конструкции, принципа действия.
Установка и подключение регулятора скорости мотора
Установка и подключение регулятора скорости во многом определяется тем, для чего он был приобретен.Естественно, что регулятор для кухонного комбайна, электродрели, стиральной машины подключаются по-разному. Да и устанавливать их стоит только точно выбрав для этого правильное место. Итак, приобретая подобный регулятор, для установки и подключения лучше всего обратиться к специалисту. Или, если вы уверены в своих силах, можете изучить конкретную схему или посмотреть видео-урок.
Регулятор скорости двигателя — незаменимое устройство в повседневной жизни, регулирующее скорость и частоту работы двигателя.Его преимущество в том, что он продлит срок службы ваших электроприборов, обеспечивая и поддерживая правильный постоянный уровень напряжения. Также это устройство может выполнять функцию источника питания. Регулятор скорости мотора обязательно должен быть у вас дома!
Это устройство предназначено для выполнения функции постепенного увеличения или уменьшения скорости вращения вала электродвигателя. Регулировка может осуществляться методом широтно-импульсной модуляции и методом изменения фазного напряжения.
Использование широтно-импульсной модуляции
Для контроля и регулирования скорости вращения двигателя асинхронного типа можно использовать импульсный регулятор-регулятор напряжения (инвертор). Он будет работать как источник питания. Он основан на использовании импульсного ШИМ-контроллера марки TL494. Напряжение питания электродвигателя, выходящее после ШИМ-контроллера, будет меняться в соответствии с изменением скорости вращения. При использовании этого метода достигается больший экономический эффект, устройство достаточно простое и одновременно увеличивает эффективность регулирования.
На рисунке выше показана схема использования ШИМ-контроллера для трехфазного асинхронного двигателя, подключенного через конденсатор к однофазной сети.
Этот метод, несмотря на свою эффективность, имеет два существенных недостатка:
- невозможность реверсивного управления двигателем без использования дополнительных переключающих устройств; Преобразователи частоты
- , используемые в регуляторе, имеют высокую стоимость и доступны у ограниченного числа производителей.
Блок управления и регулирования скорости вращения электродвигателей по изменению фазного напряжения
Есть несколько типов блоков управления, выпускаемых промышленным способом.Применяются для однофазных асинхронных двигателей, пределы регулирования составляют от 25 до 100% значения мощности и от 1000 до 4000 об / мин. Это устройства с маркировкой РВС207, РВ600 / 900.
Срабатывание блока настройки происходит при изменении среднего значения переменного напряжения на электродвигателе. Производится методом регулирования фазного напряжения при изменении угла открытия полупроводниковых приборов (тиристоров, симисторов и др.), С помощью которых была собрана схема.
Управление агрегатом осуществляется с помощью внешнего переменного резистора. В случае, если мощность меньше 25%, двигатель отключается и переходит в дежурный режим.
Контроль работы осуществляется с помощью светового индикатора. Двигатель выключен — время от времени мигает красный цвет. Двигатель работает — рабочий цикл индикатора пропорционален частоте вращения (производительности) двигателя.
На рисунке представлена схема подключения регулятора RVS 207.
Регулятор скорости асинхронного двигателя
Помимо образцов регуляторов, промышленных образцов регуляторов, существует возможность самостоятельного исполнения регуляторов скорости для бесщеточных двигателей, не уступающих промышленным образцам. Схема построена на примере регулятора промышленного производства, его можно собрать самостоятельно.
На фото вверху электрическая схема регулятора скорости бесщеточного двигателя.
Регулировка числа оборотов вращения бесщеточного вала асинхронного электродвигателя Допускается также при изменении величины переменного напряжения, подаваемого на электродвигатель.
В состав регулятора входит задающий генератор, он служит для изменения частоты в пределах 50 — 200 Гц. Генератор состоит из мультивибратора, работа которого построена на микросхеме К561ЛА7 и декодера счетчика К561ИЕ8 с коэффициентом преобразования 8, отвечает за формирование управляющих сигналов полумостовых силовых полевых транзисторов.
Схема имеет выходной трансформатор Т-1. Он служит для развязки транзисторов полумоста.
Выпрямительвключает в себя диодный мост, а удваивающее напряжение питания — конденсаторы большой емкости.
Диодный мост подключен по нестандартной схеме. C4 и R7 служат демпфирующей схемой, она служит для сглаживания скачков напряжения, которые представляют опасность для транзисторов VT4.
Рекомендация : для ключей транзисторов управления трансформатором можно применить трансформатор от телевизионного блока питания. В данном случае тип не играет большой роли, главное, чтобы первичная обмотка состояла из 120 витков провода 0,7 мм2, вторичная — из 2 независимых обмоток по 60 витков, провод, используемый во вторичной обмотке, аналогичный к первичному проводу.Первичная обмотка имеет напряжение 2 х 12 В, вторичная обмотка — по 12 В.
Необходимо помнить, что обе вторичные обмотки должны иметь хорошую изоляцию друг от друга, между обмотками высокий потенциал, он составляет 640 В, они подключены к затворам транзисторных ключей в противофазе.
Такой регулятор может управлять вращением асинхронного двигателя с максимальной рабочей мощностью 500 Вт. Для того, чтобы с помощью регулятора регулировать двигатели большей мощности, нужно применить большее количество переключателей мощности, а также изменить емкость фильтра питания в сторону увеличения, это элементы схемы C3 и C4.Для регулятора достаточно использовать печатную плату размером 110 х 80 мм. Трансформатор, управляющий силовыми транзисторными ключами, монтируется отдельно от блока управления.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что то упустил. Загляните, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего наилучшего.
Асинхронные двигатели используются в станках и другом оборудовании, таком как электроприводы, для привода движущихся частей. Их широкое использование обусловлено простой конструкцией и относительно невысокой стоимостью.В этих условиях важно отрегулировать скорость асинхронного двигателя, чтобы вы могли работать в различных условиях. Стандартные схемы предусматривают системы механической трансмиссии, которые при определенных обстоятельствах не очень удобны. Электрическое управление дает ряд преимуществ, несмотря на все сложности, связанные с подключением.
Методы регулировки
Электрическая регулировка скорости позволяет точно и плавно регулировать необходимые режимы работы.Эту операцию можно проводить сразу несколькими способами, связанными с изменением параметров двигателя и электрического тока.
Прежде всего, может изменяться напряжение, приложенное к статору, а также вспомогательное сопротивление цепи ротора. Кроме того, частота вращения связана с изменением количества пар полюсов и частоты тока.
В последних двух методах изменение скорости вращения происходит без значительного снижения мощности и потери эффективности.Все они имеют свои достоинства и недостатки, но в целом успешно используются для настройки. Эти методы считаются наиболее подходящими для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором конструкции. Эти двигатели чаще всего используются в производственном секторе.
Особенности частотного регулирования
Наиболее часто используемое частотное регулирование, которое производится с помощью полупроводниковых преобразователей. Их действие основано на особенностях асинхронных двигателей. Здесь магнитное поле вращается с частотой, связанной с частотой, присутствующей в напряжении электрической сети.
Для того, чтобы двигатель работал эффективно, напряжение также должно изменяться одновременно с частотой. Изменение значения напряжения тесно связано с моментом нагрузки. При постоянной нагрузке напряжение будет меняться пропорционально показателю частоты.
С помощью современных приборов скорость вращения асинхронного двигателя можно регулировать в самом широком диапазоне. При необходимости можно применить ускорение или замедление агрегатов в зависимости от тех или иных технологических операций.Для установки необходимых параметров используются специальные модули управления. Силовые переключатели — это специальные мощные транзисторы. При высокочастотном переключении искажения тока минимальны.
Как определить скорость обмотки двигателя
Декор для дня рождения своими руками
Закрыть … [X]
Этот ящик для вещей можно использовать на кухне, в ванной или других помещениях для украшения комнаты своими руками.
Ковбойские остроносые сапоги Принцип самодельного замка заключается в следующем.В одной половине — постоянный магнит. а в другом — металлическая пластина. Один из них прикреплен к двери. Второй, со снятой металлической пластиной, оснащен герконом КЭМ-1 и крепится к дверной коробке. Если дверь находится в закрытом положении, обе части замка нажимаются, магнит воздействует на геркон, замыкая его контакты. Если дверь открывается, магнит гаснет, и контакты геркона размыкаются.
Аккумулятор, системный блок компьютера, даже блок питания ноутбука — все это лучшие друзья.О таких хороших обогревателях, как мы с мужем, я уже молчу.
Берем наполнитель и набиваем куклу. Когда полностью равномерно распределите упаковку, сшейте изделие. Ручки необходимо пришивать к телу почти у шеи.
Из одного поддона, отшлифованного, пропитанного и покрытого лаком, получается садовый столик, похожий на журнальный столик, слева на рис. Если пара есть в наличии, буквально за полчаса можно сделать настенную стойку по центру и справа.Цепочки для него тоже можно сплести из самой мягкой проволоки, покрыть трубкой ПВХ или, лучше, термоусаживаемой. Чтобы полностью поднять столешницу небольшой набор инструментов на поддонах на стене полки.
Что ж, если наполнить водой стеклянную чашу, вазу, конфетницу, пунш-банку или обычные стаканы, рассыпав на дно морскую гальку, и выпустить свечи-таблетки в «свободное плавание», мы получим волшебство. изюминка на романтический Новый год. Для более интересного и неожиданного эффекта можно поэкспериментировать с цветом воды.Как происходит установка шипов на резину?
Детские игрушки ручной работы — это красиво, дешево и приятно. Оригинальные и развивающие игрушки нужны каждому ребенку, но не всегда их можно купить. Сегодня мы покажем вам 5 примеров забавных игрушек, которые вы можете сделать самостоятельно. Они могут быть из картона, бумаги или дерева. В общем, вдохновляйтесь и чаще радуйте своих детей.
Для основания данной конструкции можно использовать толстую фанеру, а для ее верхней части — поликарбонат.Найти в сети солнечные батареи сегодня тоже не проблема.
Внимание! При стыковке панелей не следует прилагать слишком много усилий, можно повредить стык.
Именно столько ножей должно иметь хозяйка на кухне, чтобы процесс приготовления всегда был простым и приятным.
Для изготовления корыт своими руками нам понадобятся:
Расчет дерева. Доски, называемые клепанными, имеют двояковыпуклые стороны, что придает изделиям из меди выпуклость.Чтобы сделать их такими, нужно взять нижнюю часть ствола дерева и расколоть ее по подобию рубки дров. Если его аккуратно разрезать, то нарушается естественная целостность волокон, что для такого изделия плохо. Не стоит сразу начинать скакать по фигуре — бревна нужно сушить 2 месяца. Причем сушить не под палящим солнцем, а в темном прохладном помещении.
Как плести браслеты из шнурков
То, что большинство новогодних костюмов для дошкольников легко шьется на основе комбинезона, может значительно сузить и облегчить творческий поиск.Если вы научитесь шить комбинезон — основу новогоднего костюма и придумать (нарисовать) своими руками декоративные элементы к нему, вы сможете сделать удивительные и довольно интересные модели новогодних платьев для детей. Главное, все продумать до мелочей, вооружиться знаниями по теме — чтобы результат работы всех приятно удивил и порадовал.
Дизайнерский шкаф
Картинки
Подарок маме на день рождения своими руками фото инструкция
Похожие новости .
Универсальный контроллер скорости двигателя переменного тока на базе Arduino ВведениеВНИМАНИЕ !!! Сначала напишу цитату:
СТОП !!! Эта цепь подключена к напряжению 110-220 мА. Не создавайте это, если вы не уверены в том, что делаете. Отключите его, прежде чем приблизиться к печатной плате. Пластина охлаждения симистора подключена к сети. Не прикасайтесь к нему во время работы. Поместите его в подходящий корпус / контейнер.
ПОДОЖДИТЕ !!! Позвольте мне добавить здесь более сильное предупреждение: эта схема безопасна, если она построена и реализована только людьми, которые знают, что они делают. Если вы не имеете ни малейшего понятия или сомневаетесь в том, что делаете, скорее всего, вы будете МЕРТВЫ !!! НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ К СЕТИ !!!
Теперь позвольте представить мой проект. Это регулятор скорости двигателя, управляемый Arduino, который использует метод диммирования с отсечкой фазы и алгоритм PID.
Основные характеристики контроллера:
- Два диапазона скорости для более быстрого изменения желаемого числа оборотов.
- Поворотный энкодер позволяет установить желаемое число оборотов перед запуском двигателя.
- Кнопка энкодера запускает и останавливает двигатель.
- ЖК-дисплей 2×16 для отображения состояния и частоты вращения.
- Плавный пуск двигателя.
- Сохраняет число оборотов и крутящий момент при нагрузке.
- Управление скоростью и крутящим моментом с помощью алгоритма ПИД.
- Защита двигателя от заклинивания (или неисправности датчика скорости).
- Защита от превышения скорости (обычно при повреждении симистора).
Есть видео, где можно посмотреть, как работает контроллер:
Защита двигателя при работе:
Как все начиналось
После просмотра этого видео (на русском языке) :
Решил построить аналогичный токарный станок. И успешно повторил этот проект. Конечно, с некоторыми изменениями. Осталось только одно — мотор. Сначала я использовал асинхронный однофазный двигатель с рабочим конденсатором.Основные недостатки такого двигателя:
- Отсутствие дешевой регулировки скорости. Ни механического, ни электронного. Придется использовать комплект шкивов или дорогой электронный контроллер.
- Ограниченная скорость — всего 1400 об / мин.
- Ограниченное время работы — 10 минут работы / 6 минут простоя. Иначе станет жарко.
Как вы могли заметить, парень на видео использовал мотор, утилизированный от старой стиральной машины. Такой же мотор был у меня в мастерской. Осталось только одно — регулятор скорости мотора.Без него мотор будет раскручиваться на максимуме 15000-19000 об / мин. Это слишком много для токарного станка по дереву. Чтобы контролировать скорость вращения двигателя, мы могли бы использовать регулятор напряжения SCR, но на низких оборотах двигатель будет слабым и не будет крутящего момента. К счастью, в двигателях такого типа есть датчики тахометра, и мы можем создать систему с замкнутым контуром, чтобы иметь стабильные обороты даже при нагрузке и контролировать крутящий момент.
В поисках решенияХорошо известна микросхема TDA1085, которая специально разработана для управления двигателями с датчиками скорости вращения.Но у меня этого чипа не было, и чтобы увидеть обороты, пришлось сделать тахометр. В китайских историях я нашел дешевый регулятор скорости двигателя переменного тока с функцией стабилизации оборотов. Я купил один и протестировал. Все нормально, кроме нескольких вещей:
- Только 400Вт. (можно было увеличить, заменив симистор)
- Макс.об / мин — 1450! После того, как мои использованные шкивы будут только около 480 об / мин!
- Нет индикации оборотов.
После серфинга в Интернете я нашел несколько проектов регуляторов скорости и решил сделать свой собственный контроллер, используя найденные идеи.
Вот список ресурсов, которые я использовал:
- Много теории. Также отсюда я использовал часть схемы измерения тахометра.
- Также примечание по применению NXP. Много полезной информации.
- Немного теории, полезного кода и схемы здесь.
- Принял идеи и взял отсюда (русский) код.
- Код затемнения, который я использовал отсюда (ИМХО лучший диммер). Код отсчета
- оборотов взял отсюда (русский).
- Взял отсюда несколько фрагментов кода использования PID.
- Библиотека PID.
- Описание библиотеки PID. Также здесь.
- Некоторая полезная информация об использовании библиотеки PID.
Я не буду приводить теории, как работает отсечка фазы переменного тока, потому что здесь нет ничего нового. Выше я привел некоторые ссылки на теорию регулирования яркости и управления двигателем (первая и вторая ссылки). NXP и Microchip содержат много полезной информации об управлении двигателями.
Принципиальная схема, нарисованная отдельными блоками:
- Arduino Nano V3
- 16×2 HD44780 LCD с модулем PCF8574 I2C.(Данная схема модуля не точна!).
- Обнаружение импульсов тахометра. Использует компаратор LM393 для преобразования импульсов тахометра на уровень микроконтроллера.
- Обнаружение пересечения нуля. Каждый раз, когда линия переменного тока пересекает нулевую точку, микроконтроллер получает сигнал. Цепь высокого напряжения изолирована от микроконтроллера с помощью оптрона.
- Схема управления реле, выполненная с использованием простого переключающего транзистора NPN.
- Цепь управления двигателем изолирована оптопарой и использует симистор со схемой демпфера (C4, R14).Возможно использование безнапорных симисторов (тогда C4 и R14 не требуются).
- Модуль питания переменного / постоянного тока. Достаточно 5В, 0,5-1А. Я использовал старое зарядное устройство USB для телефона.
- Поворотный энкодер, переключатель линии питания 10 А с индикацией, любой 3-х позиционный переключатель для переключения диапазона оборотов.
Все компоненты распаяны на макетной плате. Для дополнительных контроллеров я прослежу печатную плату. Некоторые фото:
Я использовал симистор BTA41, потому что он был у меня на складе. Можно использовать симистор на 10-16 ампер. Я.е. BTA16.
Полный список используемых компонентов вы можете найти в текстовом файле в zip-архиве.
КонструкцияВ моей мастерской был пластиковый корпус, который отвечал моим требованиям. Я использовал его для этого проекта. Размеры коробки: В 150 мм (~ 5,9 дюйма), Ш 70 мм (~ 2,76 дюйма), Д 110 мм (~ 4,33 дюйма),
Несколько слов о кодеЯ перепробовал множество алгоритмов управления двигателем и синхронизации с отсечкой фазы, но у большинства из них были свои недостатки: управление двигателем было неустойчивым.Иногда подскакивал при старте, иногда при беге. Иногда мотор по неизвестной причине разгонялся до максимальных оборотов. В конце концов я решил использовать и понять метод ПИД-регулирования.
Код использует 2 внешних прерывания. Один для перехода через ноль, один для датчика тахометра. Таймер для управления задержкой импульсов симистора. Алгоритм PID для управления выходом в зависимости от заданного значения и входа. Для плавного пуска мотора я сделал алгоритм разгона RAMP. Во время пуска параметры ПИД-регулятора имеют более низкие значения и возвращаются к нормальным значениям во время работы двигателя.Это предотвращает резкий запуск двигателя (скачок).
Интервал обновления ЖК-дисплея составляет 2 секунды. Достаточно наблюдать за реальным изменением оборотов. Ускорение может повлиять на стабильность системы. Это потому, что в ЖК-библиотеке используются функции задержки.
Я использовал множество глобальных переменных, чтобы упростить настройку системы в соответствии с вашими потребностями и различными двигателями. Позже выложу в архив скетчи тестов и тюнинга.
Все используемые библиотеки можно найти в zip-архиве.
ЗаключениеЯ доволен тем, как работает мой самодельный контроллер.Теперь мне нужно установить двигатель на токарный станок и проверить его в реальных условиях.
Я хочу поблагодарить коллег из групп Arduino в Facebook за помощь. И спасибо жене за терпение: D
Комментарии и вопросы приветствуются.
Простите за английский. 😉
ОбновлениеЯ добавил в свой код один новый параметр. Это передаточное число шкива. В моем случае это 2,96. Это разница между меньшим шкивом на двигателе и большим на шпинделе. Шкивы, которые я использовал, были взяты из брошенных машин.Используйте эскиз без параметра соотношения или установите его на 1, если шкивы не будут использоваться.
Смонтировал мотор на токарном станке и немного проверил. Я счастлив. Все работает как положено. Крутящего момента хватает даже на малых оборотах.
В ближайшее время сделаю крышку мотора, держатель для блока управления и т.д.
Широтно-импульсный регулятор цепи оборотов двигателя. Типы и расположение оборотов коллекторных двигателей
Электродвигатель необходим для плавного разгона и торможения.Такие устройства получили широкое распространение в промышленности. С их помощью изменяют скорость конвейерных лент, вращение вентиляторов. Двигатели на 12 вольт используются в системах управления и автомобилях. Все видели переключатели, изменяющие скорость вращения вентилятора печки в автомобилях. Это один из видов регуляторов. Только он не предназначен для плавного пуска. Изменение скорости вращения происходит ступенчато.
Применение преобразователей частоты
Преобразователи частоты используются в качестве регуляторов скорости и напряжения 380В.Это высокотехнологичные электронные устройства, способные кардинально изменять характеристики тока (форму волны и частоту). В их основе лежат мощные полупроводниковые транзисторы и широтно-импульсный модулятор. Вся работа устройства контролируется блоком на микроконтроллере. Изменение частоты вращения ротора мотора происходит плавно.
Следовательно, они используются в нагруженных механизмах. Чем медленнее ускорение, тем меньше нагрузка на конвейер или коробку передач. Все частотники оснащены несколькими степенями защиты — по току, нагрузке, напряжению и другими.Некоторые модели преобразователей частоты питаются однофазным напряжением (220 Вольт), делают его трехфазным. Это позволяет подключать асинхронные двигатели в домашних условиях без использования сложных схем. И мощность при работе с таким устройством не пропадет.
Для чего используются регуляторы?
В случае асинхронных двигателей регуляторы скорости необходимы для:
- Значительной экономии энергии . Ведь не каждому механизму требуется высокая скорость вращения мотора — иногда ее можно уменьшить на 20-30%, и это снизит затраты энергии вдвое.
- Защитные механизмы и электронные схемы . Используя частотные преобразователи, вы можете контролировать температуру, давление и многие другие параметры. Если двигатель работает как привод насоса, датчик давления должен быть установлен в баке, в который он нагнетает воздух или жидкость. А при достижении максимального значения мотор просто отключится.
- Обязательства мягкий старт . Не нужно использовать дополнительные электронные устройства — все можно сделать, изменив настройки преобразователя частоты.
- Снижение затрат на техническое обслуживание . Использование аналогичных регуляторов скорости для электродвигателей 220В снижает риск выхода из строя привода и отдельных механизмов.
Схема построения преобразователей частоты широко распространена во многих бытовых приборах. Нечто подобное можно найти в источниках. источники бесперебойного питания, сварочные аппараты, стабилизаторы напряжения, блоки питания для компьютеров, ноутбуков, зарядные устройства для телефонов, блоки зажигания ламп подсветки современных ЖК-телевизоров и мониторов.
Как работают регуляторы вращения
Регулятор скорости мотора можно сделать своими руками, но для этого нужно изучить все технические моменты. Конструктивно можно выделить несколько основных узлов, а именно:
- Электродвигатель
- Микроконтроллерная система управления и преобразователь.
- Привод и связанные с ним механизмы.
В самом начале работы, после подачи напряжения на обмотки, ротор двигателя вращается с максимальной мощностью.Именно эта особенность отличает асинхронные машины от других. К этому добавляется нагрузка от приводимого в движение механизма. В результате на начальном этапе мощность и потребление тока возрастают до максимума.
Выделяется много тепла. Обмотки и провода перегреваются. Избавиться от этого поможет частотный преобразователь. Если затем установить плавный пуск на максимальную скорость (которая также регулируется устройством и может составлять не 1500 об / мин, а только 1000), двигатель будет ускоряться не сразу, а в течение 10 секунд (добавляйте 100-150 оборотов каждую секунду).В этом случае нагрузка на все механизмы и провода значительно снизится.
Самодельный регулятор
Самостоятельно изготовить регулятор скорости для мотора 12В. Для этого понадобится переключатель на несколько положений и проволочные резисторы. С помощью последнего изменяется напряжение питания (а вместе с ним и частота вращения). Подобные системы можно использовать для асинхронных двигателей, но они менее эффективны. Много лет назад широко применялись механические регуляторы — на основе зубчатых передач или вариаторов.Но они были не очень надежными. Электронные инструменты намного лучше самих себя. Ведь они не такие уж и громоздкие и позволяют производить тонкую настройку привода.
Для изготовления контроллера вращения двигателя вам понадобится несколько электронных устройств, которые можно купить в магазине или снять со старых инверторных устройств. Неплохие результаты показывает симистор VT138-600 в схемах подобных электронных устройств. Чтобы произвести регулировку, вам потребуется включить в цепь переменный резистор.С его помощью изменяется амплитуда сигнала, поступающего на симистор.
Внедрение системы управления
Для улучшения параметров даже самого простого устройства потребуется включить микроконтроллерное управление в схему регулятора оборотов двигателя. Для этого выберите процессор с подходящим количеством входов и выходов — для подключения датчиков, кнопок, электронных ключей. Для экспериментов можно использовать микроконтроллер AtMega128 — самый популярный и простой в использовании.В открытом доступе можно найти множество схем с использованием этого контроллера. Найти их и применить на практике самостоятельно несложно. Чтобы он работал правильно, вам нужно будет прописать в нем алгоритм — реакцию на определенные действия. Например, при достижении температуры 60 градусов (измерение происходит на радиаторе прибора) должно произойти отключение электроэнергии.
Наконец
Если вы решили не делать устройство самостоятельно, а купить готовое, то обратите внимание на основные параметры, такие как мощность, тип системы управления, рабочее напряжение, частоты.Желательно рассчитать характеристики механизма, в котором планируется использовать регулятор напряжения электродвигателя. И не забудьте сравнить с параметрами преобразователя частоты.
Можно регулировать скорость вращения вала коллекторного электродвигателя малой мощности, подключив его последовательно к его силовой цепи. Но этот вариант создает очень низкий КПД, к тому же нет возможности осуществлять плавное изменение скорости вращения.
Главное, что этот способ иногда приводит к полной остановке электродвигателя при низком питающем напряжении. Регулятор скорости двигателя Описанный в этой статье постоянный ток лишен этих недостатков. Эти схемы могут успешно применяться для изменения яркости свечения ламп накаливания на 12 вольт.
Описание 4-х схем регуляторов скорости двигателя
Первый контур
Скорость вращения изменяется переменным резистором R5, который изменяет длительность импульсов.Поскольку амплитуда импульсов ШИМ постоянна и равна напряжению электродвигателя, он никогда не останавливается даже на очень низкой скорости.
Второй контур
Он аналогичен предыдущему, но в качестве задающего генератора использовался операционный усилитель DA1 (К140УД7).
Этот операционный усилитель работает как генератор напряжения, генерирующий импульсы треугольной формы с частотой 500 Гц. Переменным резистором R7 задают частоту вращения двигателя.
Третий контур
Своеобразный, построен на нем.Задающий генератор работает на частоте 500 Гц. Ширина импульса и, следовательно, частота вращения двигателя могут быть изменены от 2% до 98%.
Слабым местом всех вышеперечисленных схем является то, что в них отсутствует элемент стабилизации скорости при увеличении или уменьшении нагрузки на вал двигателя постоянного тока. Решить эту проблему можно по следующей схеме:
Как и большинство подобных регуляторов, в схеме этого регулятора есть задающий генератор напряжения, который генерирует импульсы треугольной формы с частотой 2 кГц.Вся специфика схемы заключается в наличии положительной обратной связи (ПОС) через элементы R12, R11, VD1, C2, DA1.4, которая стабилизирует частоту вращения вала двигателя при увеличении или уменьшении нагрузки.
При установлении схемы с конкретным двигателем, сопротивление R12, глубина ПОС выбирается такой, чтобы не возникало автоколебаний частоты вращения при изменении нагрузки.
Детали контроллеров вращения электродвигателей
В этих схемах можно применить следующие замены радиодеталей: транзистор КТ817Б — КТ815, КТ805; КТ117А можно поменять КТ117Б-Г или 2Н2646; Операционный усилитель К140УД7 на К140УД6, КР544УД1, TL071, TL081; таймер NE555 — С555, КР1006ВИ1; Микросхема TL074 — TL064, TL084, LM324.
При использовании более мощной нагрузки ключевой транзистор КТ817 можно заменить на мощный полевой транзистор, например IRF3905 или подобный.
Всем привет, наверное у многих радиолюбителей, как у меня, не одно хобби, а несколько. Помимо разработки электронных устройств, я занимаюсь фотографией, съемкой видео на зеркалку, монтажом видео. Мне как видеооператору понадобился слайдер для видеосъемки, и для начала кратко объясню, что это такое. На фото ниже представлен заводской слайдер.
Слайдер предназначен для видеосъемки на фотоаппараты и видеокамеры. Это аналог рельсовой системы, которая используется в широкоформатном кино. С его помощью создается плавное движение камеры вокруг объекта. Еще один очень мощный эффект, который вы можете использовать при работе с ползунком, — это возможность приблизиться или отойти от объекта. На следующем фото показан двигатель, который он выбрал для создания слайдера.
В качестве привода ползуна используется двигатель постоянного тока с напряжением питания 12 вольт.В Интернете была найдена схема регулятора двигателя, который перемещает каретку ползуна. На следующем фото индикатор питания на светодиоде, тумблер, управляющий реверсом, и выключатель питания.
При работе с таким устройством важно, чтобы была плавная регулировка скорости плюс легкое включение реверса двигателя. Скорость вращения вала двигателя, в случае использования нашего контроллера, плавно регулируется поворотом ручки переменного резистора на 5 кОм.Возможно, не только я один из пользователей сайта, интересующихся фотографией, но и кто-то еще хочет повторить это устройство, желающие могут скачать архив со схемой и платой регулятора в конце статьи. На следующем рисунке изображена принципиальная схема регулятора двигателя:
.Цепь регулятора
Схема очень проста и легко может быть собрана даже начинающими радиолюбителями. Из плюсов сборки этого устройства могу назвать его невысокую стоимость и возможность адаптировать его под необходимые нужды.На рисунке изображена плата регулятора:
Но сфера применения этого регулятора не ограничивается только ползунками, его легко можно использовать в качестве регулятора скорости, например, пулемета, самодельного дремеля, питающегося от 12 вольт, или компьютерного кулера, например, с размерами 80 х 80 или 120 х 120 мм. Также я разработал схему реверсивного двигателя, то есть быстрого изменения вращения вала в другую сторону. Для этого я использовал тумблер с шестью контактами на 2 положения.На следующем рисунке показана схема его подключения:
Средние контакты тумблера с маркировкой (+) и (-) подключаются к контактам на плате с маркировкой M1.1 и M1.2, полярность не имеет значения. Всем известно, что компьютерные кулеры при понижении напряжения питания и, как следствие, оборотов при работе издают гораздо меньше шума. На следующем фото транзистор КТ805АМ на радиаторе:
В схеме можно использовать почти любой транзистор от среднего до большого.силовая структура n-p-n. Также диод можно заменить на токоведущие аналоги, например 1N4001, 1N4007 и другие. Выводы двигателя шунтируются диодом при обратном подключении, это было сделано для защиты транзистора в моменты включения и выключения схемы, так как двигатель имеет индуктивную нагрузку. Также в схеме предусмотрена индикация включения ползунка на светодиоде, включенном последовательно с резистором.
При использовании двигателя большей мощности, чем показано на фото, транзистор необходимо прикрепить к радиатору для улучшения охлаждения.Фотография получившейся платы представлена ниже:
Обсудить статью КОНТРОЛЛЕР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ
При использовании электродвигателя в инструментах одна из серьезных проблем — регулировка скорости их вращения. Если скорость недостаточно высока, значит, инструмент недостаточно эффективен.
Если он чрезмерно высокий, то это приводит не только к значительному перерасходу электроэнергии, но и к возможному выгоранию прибора.При слишком высокой скорости вращения работа инструмента также может стать менее предсказуемой. Как это исправить? Для этого принято использовать специальный регулятор скорости.
Двигатель для электроинструментов и бытовой техники обычно относится к одному из двух основных типов:
- Коллекторные двигатели.
- Двигатели асинхронные.
В прошлом наиболее распространенной была вторая из этих категорий. Сейчас примерно 85% двигателей, которые используются в электроинструментах, бытовой или кухонной технике, относятся к коллекторному типу.Объясняется это тем, что они имеют большую степень компактности, они мощнее и процесс управления ими проще.
Действие любого электродвигателя основано на очень простом принципе: , если вы поместите прямоугольную рамку между полюсами магнита, который может вращаться вокруг своей оси, и поместите вдоль нее постоянный ток, тогда рамка будет вращаться. Направление вращения определяется по «правилу правой руки».
Этот шаблон можно использовать для управления коллекторным двигателем.
Здесь важным моментом является подключение тока к этому кадру. По мере его вращения для этого используются специальные скользящие контакты. После поворота рамы на 180 градусов ток через эти контакты потечет в обратном направлении. Таким образом, направление вращения останется прежним. При этом плавного вращения не получится. Для достижения такого эффекта принято использовать несколько десятков рамок.
Устройство
Коллекторный двигатель обычно состоит из ротора (якоря), статора, щеток и тахогенератора:
- Ротор — это вращающаяся часть, статор — внешний магнит.
- Графитовые щетки — это основная часть скользящих контактов, через которые подается напряжение на вращающийся якорь.
- Тахогенератор Устройство, отслеживающее характеристики вращения. При нарушении равномерности движения корректирует подаваемое на двигатель напряжение, тем самым делая его более плавным.
- Статор может содержать не один магнит, а, например, 2 (2 пары полюсов). Также вместо статических магнитов здесь могут использоваться катушки электромагнитов.Такой мотор может работать как от постоянного, так и от переменного тока.
Простота регулировки скорости коллекторного двигателя определяется тем, что скорость вращения напрямую зависит от величины приложенного напряжения.
Кроме того, важной особенностью является то, что ось вращения может быть прикреплена непосредственно к вращающимся инструментам без использования промежуточных механизмов.
Если говорить об их классификации, то можно говорить о:
- Коллекторные двигатели постоянного тока.
- Коллекторные двигатели переменного тока.
В данном случае речь идет о том, как именно ток используется для питания электродвигателей.
Классификация также может производиться по принципу возбуждения двигателя. В коллекторном двигателе электроэнергия подается как на ротор, так и на статор двигателя (если в нем используются электромагниты).
Разница в том, как организованы эти соединения.
Принято различать:
- Параллельное возбуждение.
- Последовательное возбуждение.
- Параллельно-последовательное возбуждение.
Корректировка
А теперь поговорим о том, как можно регулировать скорость коллекторных двигателей. В связи с тем, что скорость вращения двигателя просто зависит от величины подаваемого напряжения, любые средства регулировки, способные выполнять эту функцию, вполне подходят для этого.
Вот некоторые из этих типов опций, например:
- Автотрансформатор лабораторный (ЛАТР).
- Заводские платы регулировки используются в бытовой технике (в частности, могут использоваться те, которые используются в смесителях или в пылесосах).
- Кнопки используются при конструировании электроинструментов.
- Бытовые регуляторы осветительные с плавным действием.
Однако все вышеперечисленные методы имеют очень важный недостаток. Вместе со снижением скорости уменьшается и мощность мотора. В некоторых случаях его можно остановить даже вручную.В некоторых случаях это может быть приемлемо, но по большей части это серьезное препятствие.
Хороший вариант — регулировка скорости с помощью тахогенератора. Обычно устанавливается на заводе. В случае отклонений скорости вращения двигателя через двигатель передается уже настроенный источник питания, соответствующий требуемой скорости вращения. Если в эту схему встроено управление вращением двигателя, то потери мощности здесь не будет.
Как выглядит конструктивно? Самый распространенный реостатный контроль вращения, сделанный за счет использования полупроводников.
В первом случае речь идет о переменном сопротивлении с механической регулировкой. Он подключен последовательно к коллекторному двигателю. Недостатком является дополнительное тепло и трата времени автономной работы. При таком способе регулировки происходит потеря мощности вращения двигателя. Это дешевое решение. Не применимо для достаточно мощных двигателей по указанным причинам.
Во втором случае при использовании полупроводников двигатель управляется подачей определенных импульсов.Схема может изменять длительность таких импульсов, что, в свою очередь, изменяет скорость вращения без потери мощности.
Как сделать самому?
Существуют различные варианты схем настройки. Приведем один из них подробнее.
Вот схема его работы:
Изначально это устройство было разработано для регулировки коллекторного двигателя электромобилей. Речь шла о том, где напряжение питания 24 В, но такая конструкция применима и к другим двигателям.
Слабым местом схемы, которое было определено при тестировании ее работы, является плохая пригодность при очень высоких значениях силы тока. Это связано с некоторым замедлением работы транзисторных элементов схемы.
Рекомендуется, чтобы сила тока была не более 70 А. В этой схеме нет защиты по току и температуре; поэтому рекомендуется построить амперметр и контролировать силу тока визуально. Частота коммутации составит 5 кГц, она определяется конденсатором С2 емкостью 20 нФ.
При изменении силы тока эта частота может изменяться от 3 кГц до 5 кГц. Переменный резистор R2 используется для регулировки тока. При использовании электродвигателя в бытовых условиях рекомендуется использовать регулятор стандартного типа.
При этом рекомендуется выбирать значение R1 таким образом, чтобы правильно настроить работу регулятора. С выхода микросхемы управляющий импульс поступает на двухтактный усилитель на транзисторах КТ815 и КТ816, затем — на транзисторы.
Печатная плата размером 50 на 50 мм изготовлена из одностороннего стеклопластика:
На этой схеме дополнительно указаны 2 резистора по 45 Ом. Это сделано для возможного подключения обычного компьютерного вентилятора для охлаждения устройства. При использовании электродвигателя в качестве нагрузки необходимо блокировать схему блокирующим (демпфирующим) диодом, который по своим характеристикам соответствует удвоенному значению тока нагрузки и удвоенному значению питающего напряжения.
Работа прибора при отсутствии такого диода может привести к пробою из-за возможного перегрева. В этом случае диод необходимо разместить на радиаторе. Для этого можно использовать металлическую пластину, которая имеет площадь 30 см2.
Регулирующие ключи работают так, что потери мощности на них довольно малы. В оригинальной схеме использовался стандартный компьютерный вентилятор. Для его подключения необходимо ограничительное сопротивление 100 Ом и напряжение питания 24 В.
Устройство в сборе выглядит следующим образом:
При изготовлении блока питания (на нижнем рисунке) провода необходимо соединять так, чтобы было минимум изгибов проводников, по которым проходят большие токи. Мы видим, что изготовление такого устройства требует определенных профессиональных знаний и навыков. Возможно, в некоторых случаях имеет смысл использовать купленное устройство.
Критерии выбора и цена
Для того, чтобы правильно выбрать наиболее подходящий тип контроллера, необходимо иметь хорошее представление о том, какие бывают устройства:
- Различные типы управления. Это может быть векторная или скалярная система управления. Первые используются чаще, а вторые считаются более надежными.
- Мощность регулятора должна соответствовать максимально возможной мощности двигателя.
- Напряжение удобно выбирать прибор, обладающий максимально универсальными свойствами.
- Частотные характеристики. Контроллер, который вам подходит, должен соответствовать максимальной частоте, которую использует двигатель.
- Прочие характеристики. Здесь речь идет о размере гарантийного срока, размере и других характеристиках.
В зависимости от назначения и потребительских свойств цены регуляторов могут существенно различаться.
По большей части они находятся в пределах примерно от 3,5 тысяч рублей до 9 тысяч:
- Регулятор скорости КА-18 ESC предназначен для моделей в масштабе 1:10. Стоит 6890 руб.
- Коллектор MEGA speed control (водонепроницаемый).Стоит 3605 руб.
- Регулятор скорости для моделей LaTrax 1:18. Его цена 5690 руб.
На простые механизмы удобно устанавливать аналоговые регуляторы тока. Например, они могут изменять скорость вращения вала двигателя. С технической стороны осуществить такой регулятор несложно (потребуется установка одного транзистора). Подходит для регулировки независимой скорости двигателей в робототехнике и источниках питания.Наиболее распространены регуляторы двух типов: одноканальные и двухканальные.
Видео номер 1. Одноканальный контроллер в работе. Изменяет скорость кручения вала двигателя, вращая ручку переменного резистора.
Видео № 2. Повышение торсионной скорости вала двигателя при работе одноканального регулятора. Увеличение числа оборотов от минимальных до максимальных значений при вращении ручки переменного резистора.
Видео № 3. Двухканальный контроллер в работе. Самостоятельная установка скорости кручения валов двигателей на основе подстроечных резисторов.
Видео № 4. Напряжение на выходе регулятора измеряется цифровым мультиметром. Полученное значение равно напряжению аккумулятора, от которого было взято 0,6 вольт (разница возникает из-за падения напряжения на переходе транзистора). При использовании аккумулятора на 9,55 вольт фиксируется изменение от 0 до 8,9 вольт.
Характеристики и ключевые характеристики
Ток нагрузки одноканального (фото. 1) и двухканального (фото 2) стабилизаторов не превышает 1,5 А. Поэтому для увеличения нагрузочной способности транзистор КТ815А заменен. КТ972А. Нумерация выводов у этих транзисторов одинаковая (e-bb). Зато модель КТ972А работоспособна с токами до 4А.
Контроллер двигателя одноканальный
Устройство управляет одним двигателем, питание подается от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.
Конструкция устройства
Основные элементы конструкции контроллера представлены на фото. 3. Устройство состоит из пяти компонентов: двух резисторов переменного сопротивления сопротивлением 10 кОм (№1) и 1 кОм (№2), транзистора модели КТ815А (№3), пары двухкомпонентных резисторов. секционные винтовые клеммные колодки для выхода для подключения двигателя (№ 4) и входа для подключения аккумулятора (№ 5).
Примечание 1 Установка винтовых клеммных колодок не является обязательной.Используя тонкий монтажный многожильный провод, вы можете напрямую соединить двигатель и источник питания.
Принцип действия
Работа контроллера мотора описана электрической схемой (рис. 1). С учетом полярности на разъем ХТ1 подается постоянное давление. К разъему XT2 подключается лампочка или моторчик. На входе включен переменный резистор R1, поворот его ручки изменяет потенциал на среднем выходе в отличие от минуса АКБ.Через ограничитель тока R2 средний выход подключается к выводу базы транзистора VT1. В этом случае транзистор включается по штатной цепи тока. Положительный потенциал на выходе базы увеличивается при перемещении вверх по среднему выходу из-за плавного вращения ручки переменного резистора. Происходит увеличение тока, что связано с уменьшением сопротивления перехода коллектор-эмиттер в транзисторе VT1. Потенциал уменьшится, если ситуация изменится.
Принципиальная схема
Материалы и детали
Требуется печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из ламинированного с одной стороны листа стекловолокна (допустимая толщина 1-1,5 мм). В таблице 1 перечислены радиодетали.
Примечание 2 Переменный резистор, необходимый для устройства, может быть любого производства, важно соблюдать текущие значения сопротивления, указанные для него в таблице 1.
Примечание 3 . Для регулировки токов выше 1,5 А 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 необходимо скачать файл архива, расположенный в конце статьи, распаковать его и распечатать. Чертеж (файл) регулятора печатается на глянцевой бумаге, а установочный чертеж (файл) — на белом офисном листе (формат А4).
Далее рисунок платы (№1 на фото. 4) приклеивается к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4). На монтажном чертеже в посадочных местах необходимо проделать отверстия (№ 3 на фото. 14). Монтажный чертеж прикрепляется к монтажной плате сухим клеем, совмещая отверстия. На фото 5 показана разводка транзистора КТ815.
Вход и выход клеммных колодок отмечены белым цветом.Источник напряжения подключается к клеммной колодке через зажим. Полностью собранный одноканальный контроллер показан на фото. Источник питания (аккумулятор на 9 вольт) подключается на завершающем этапе сборки. Теперь вы можете регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.
Для тестирования устройства необходимо распечатать чертеж диска из архива. Далее нужно наклеить этот рисунок (No.1) на плотном и тонком картоне (№2). Затем ножницами вырезается диск (№ 3).
Полученную заготовку переворачивают (№1) и по центру фиксируют квадрат из черной изоленты (№2) для лучшего сцепления поверхности вала двигателя с диском. Вам нужно проделать отверстие (№ 3), как показано на рисунке. Затем диск устанавливается на вал двигателя и можно приступать к тестированию. Одноканальный контроллер мотора готов!
Двухканальный регулятор двигателя
Используется для независимого управления парой двигателей одновременно.Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Номинальный ток нагрузки составляет до 1,5 А на канал.
- Конструкция устройства
Основные компоненты конструкции показаны на рис. 10 и включают в себя: два подстроечных резистора для настройки 2-го канала (№ 1) и 1-го канала (№ 2), три двухсекционных винтовых клеммных колодки для доступа к 2-й двигатель (№ 3), чтобы выйти на 1-й двигатель (№ 4) и войти (№ 5).
Примечание 1: Установка винтовых клеммных колодок не является обязательной.Используя тонкий монтажный многожильный провод, вы можете напрямую соединить двигатель и источник питания.
Принцип действия
Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора. Состоит из двух частей (рис. 2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления заменяет подстроечный резистор. Скорость вращения валов задается заранее.
Примечание 2. Для оперативной регулировки скорости кручения двигателей подстроечные резисторы заменяются монтажным проводом с резисторами переменного сопротивления с показателями сопротивления, указанными на схеме.
Материалы и детали
Вам понадобится печатная плата размером 30×30 мм, сделанная из ламинированного с одной стороны листа стекловолокна толщиной 1-1,5 мм. В таблице 2 перечислены радиокомпоненты.
Процесс сборки
Скачав архивный файл, расположенный в конце статьи, необходимо его распаковать и распечатать. На глянцевой бумаге распечатывается чертеж контроллера для термотрансферной печати (файл termo2), а сборочный чертеж (файл montag2) — на белом офисном листе (формат А4).
Чертеж печатной платы приклеен к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы. Сформируйте отверстия в посадочных местах по монтажному чертежу. Монтажный чертеж прикрепляется к монтажной плате сухим клеем, совмещая отверстия. Изготовлен пикап транзистора КТ815. Для тестирования временно соедините входы 1 и 2 проводом.
Любой из входов подключается к полюсу источника питания (в примере показана батарея на 9 В).Минус источника питания прикреплен к центру клеммной колодки. Важно помнить: черный провод — это «-», а красный — «+».
Двигатели должны быть подключены к двум клеммным колодкам, также необходимо установить желаемую скорость. После успешных испытаний необходимо удалить временное подключение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный контроллер мотора готов!
В представленных необходимых схемах и чертежах для работы.Эмиттеры транзисторов отмечены красными стрелками.
Схема управления двигателем постоянного тока 12в. Самостоятельное изготовление регулятора скорости мотора. Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя
Эта самодельная схема может использоваться как регулятор скорости для двигателя постоянного тока 12 В с номинальным током до 5 А или как диммер для галогенных и светодиодных ламп 12 В мощностью до 50 Вт. Управление осуществляется посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с частотой следования импульсов около 200 Гц.Естественно, частоту при необходимости можно изменить, выбрав максимальную стабильность и эффективность.
Большинство этих конструкций собираются гораздо проще. Здесь мы представляем более продвинутую версию, в которой используется таймер 7555, биполярный драйвер и мощный полевой МОП-транзистор. Эта конструкция обеспечивает улучшенное управление скоростью и работает в широком диапазоне нагрузок. Это действительно очень эффективная схема и стоимость ее деталей при покупке для самостоятельной сборки довольно низкая.
Схема ШИМ-регулятора для двигателя 12 В
В схеме используется таймер 7555 для создания переменной ширины импульса около 200 Гц.Он управляет транзистором Q3 (через транзисторы Q1 — Q2), который регулирует скорость электродвигателя или осветительных ламп.
Эта схема может питаться от 12 В во многих областях: электродвигатели, вентиляторы или лампы. Вы можете использовать его в автомобилях, лодках и электромобилях, в моделях железных дорог и так далее.
Сюда же можно безопасно подключать светодиодные лампы на 12 В, например светодиодные ленты. Всем известно, что светодиодные лампы намного эффективнее галогенных или ламп накаливания, прослужат намного дольше.А при необходимости запитать ШИМ-контроллер от 24 вольт и более, так как сама микросхема с буферным каскадом имеет регулятор мощности.
Регулятор скорости двигателя переменного тока
ШИМ-контроллер 12 вольт
Драйвер полумостового регулятора постоянного тока
Схема регулятора оборотов мини-дрели
КОНТРОЛЬ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ
Всем привет, наверное многие радиолюбители, как У меня не одно хобби, а несколько. Помимо разработки электронных устройств, я занимаюсь фотографией, съемкой видео на зеркалку, монтажом видео.Мне как видеооператору понадобился слайдер для видеосъемки, и для начала кратко объясню, что это такое. На фото ниже представлен заводской слайдер.
Слайдер предназначен для видеосъемки на фотоаппараты и видеокамеры. Это аналог рельсовой системы, которая используется в широкоформатном кино. С его помощью создается плавное движение камеры вокруг объекта. Еще один очень мощный эффект, который можно использовать при работе с ползунком, — это возможность приблизиться или отойти от объекта.На следующем фото показан двигатель, который он выбрал для создания слайдера.
В качестве привода ползуна используется 12-вольтовый двигатель постоянного тока. В Интернете была найдена схема регулятора двигателя, который перемещает каретку ползуна. На следующем фото индикатор питания на светодиоде, тумблер, управляющий реверсом, и выключатель питания.
При работе с таким устройством важно, чтобы была плавная регулировка скорости плюс легкое включение реверса двигателя.Скорость вращения вала двигателя, в случае использования нашего контроллера, плавно регулируется поворотом ручки переменного резистора на 5 кОм. Возможно, не только я один из пользователей сайта, интересующихся фотографией, но и кто-то еще хочет повторить это устройство, желающие могут скачать архив со схемой и платой регулятора в конце статьи. На следующем рисунке представлена принципиальная схема регулятора для двигателя:
Схема регулятора
Схема очень проста и может быть легко собрана даже начинающими радиолюбителями.Из преимуществ сборки данного устройства могу назвать его невысокую стоимость и возможность адаптации под необходимые нужды. На рисунке изображена печатная плата регулятора:
Но сфера применения этого регулятора не ограничивается только ползунками, его легко можно использовать в качестве регулятора скорости, например, расточки станка, самодельного дремеля, питаемого от 12 вольт. , или компьютерный кулер, например, размером 80 х 80 или 120 х 120 мм. Еще я разработал схему реверсивного двигателя, то есть быстрого изменения вращения вала в другую сторону.Для этого я использовал тумблер с шестью контактами на 2 положения. На следующем рисунке показана схема его подключения:
Средние контакты тумблера с маркировкой (+) и (-) подключены к контактам на плате с маркировкой M1.1 и M1.2, полярность не соответствует иметь значение. Всем известно, что компьютерные кулеры при понижении напряжения питания и, как следствие, оборотов при работе издают гораздо меньше шума. На следующем фото транзистор КТ805АМ на радиаторе:
В схеме можно использовать практически любой транзистор средней и большой мощности n-p-n структуры.Также диод можно заменить на соответствующие по току аналоги, например 1N4001, 1N4007 и другие. Выводы двигателя шунтируются диодом при обратном переключении, это было сделано для защиты транзистора в моменты включения и выключения, так как двигатель имеет индуктивную нагрузку. Также в схеме предусмотрена индикация включения ползунка на светодиоде, включенном последовательно с резистором.
При использовании двигателя с большей мощностью, чем показано на фотографии, транзистор должен быть прикреплен к радиатору для улучшения охлаждения.Фотография полученной платы представлена ниже:
Плата регулятора изготовлена методом LUT. Вы можете увидеть, что произошло, на видео.
Рабочее видео
В ближайшее время по мере приобретения недостающих деталей, в основном механики, приступлю к сборке устройства в корпусе. Прислал Алексей Ситков .
Для плавного увеличения и уменьшения скорости вращения вала имеется специальное устройство — регулятор скорости вращения электродвигателя 220в.Стабильная работа, отсутствие перебоев в подаче электроэнергии, длительный срок службы — преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.
- Зачем нужен преобразователь частоты
- Область применения
- Выберите устройство
- Устройство IF
- Типы устройств
- Пропорциональный сигнальный процесс
Функция регулятора — инвертировать напряжение 12, 24 вольт, обеспечивая плавный пуск и останов с использованием широтно-импульсной модуляции.
Контроллеры скорости входят в состав многих устройств, так как обеспечивают точность электрического управления. Это позволяет отрегулировать скорость до желаемого значения.
Область примененияРегулятор оборотов двигателя постоянного тока используется во многих промышленных и бытовых областях. Например:
- отопительный комплекс;
- приводов оборудования;
- сварочный аппарат;
- духовки электрические;
- пылесосы;
- швейные машины;
- стиральных машин.
Для того, чтобы выбрать эффективный регулятор, необходимо учитывать характеристики устройства, особенно назначение.
- Для коллекторных двигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные более надежны.
- Важным критерием выбора является мощность. Он должен соответствовать допустимому на используемом агрегате. И для безопасной работы системы лучше превышать.
- Напряжение должно быть в допустимых широких пределах.
- Основное назначение регулятора — преобразование частоты, поэтому этот аспект необходимо выбирать в соответствии с техническими требованиями.
- Также необходимо обратить внимание на срок службы, размер, количество вводов.
- Регулятор естественного хода двигателя переменного тока;
- приводной агрегат;
- доп. Позиции.
Схема регулятора оборотов двигателя 12 в показана на рисунке. Обороты регулируются с помощью потенциометра.Если на вход поступают импульсы с частотой 8 кГц, то напряжение питания будет 12 вольт.
Аппарат можно приобрести в специализированных торговых точках, а можно сделать самому.
Схема регулятора вращения вращения переменного тока
При пуске трехфазного двигателя на полную мощность передается ток, действие повторяется примерно 7 раз. Сила тока изгибает обмотки двигателя, со временем выделяется тепло. Преобразователь — это инвертор, обеспечивающий преобразование энергии.Напряжение поступает в регулятор, где 220 вольт выпрямляется с помощью диода, расположенного на входе. Затем ток фильтруется двумя конденсаторами. ШИМ формируется. Далее импульсный сигнал передается с обмоток двигателя на определенную синусоиду.
Есть универсальное устройство на 12в для бесщеточных двигателей.
Чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию, читатели рекомендуют ящик для экономии электроэнергии. Ежемесячные платежи будут на 30-50% меньше, чем были до использования экономайзера. Он удаляет реактивную составляющую из сети, что приводит к снижению нагрузки и, как следствие, потребляемого тока.Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, что снижает затраты на ее оплату.
Схема состоит из двух частей: логической и силовой. Микроконтроллер расположен на микросхеме. Такая схема характерна для мощного двигателя. Уникальность регулятора заключается в применении с различными типами двигателей. Питание схем раздельное, драйверы ключей требуют питания 12 В.
Типы устройств Приборный симисторСимисторное устройство (симистор) используется для управления освещением, мощностью нагревательных элементов и скоростью вращения.
Схема контроллера на симисторе содержит минимум частей, показанных на рисунке, где C1 — конденсатор, R1 — первый резистор, R2 — второй резистор.
С помощью преобразователя мощность регулируется путем изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается с помощью нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.
Когда конденсатор достигает порогового значения напряжения 12 В или 24 В, срабатывает кнопка.Симистра переходит в открытое состояние. Когда сетевое напряжение проходит через ноль, симистор замыкается, затем конденсатор дает отрицательный заряд.
Преобразователи с электронным ключомОбычный тиристорный регулятор с простой схемой.
Тиристор, работает в сети переменного тока.
Отдельный вид — стабилизатор переменного напряжения. Стабилизатор содержит трансформатор с множеством обмоток.
Схема стабилизатора постоянного тока
Тиристорное зарядное устройство 24 В
К источнику напряжения 24 В.Принцип работы заключается в заряде конденсатора и заблокированного тиристора, и когда конденсатор достигает напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.
Пропорциональный процесс обработки сигналовСигналы, полученные на входе системы, образуют обратную связь. Рассмотрим подробнее с помощью микросхемы.
Микросхема TDA 1085
Микросхема TDA 1085, изображенная выше, обеспечивает управление двигателем 12 В, обратную связь 24 В без потери мощности.Обязательным является обслуживание тахометра, обеспечивающего обратную связь двигателя с платой регулирования. Сигнал спидометра поступает на микросхему, которая передает задачу силовым элементам — подать напряжение на мотор. Когда вал нагружен, плата добавляет напряжение, а мощность увеличивается. При отпускании вала напряжение уменьшается. Обороты будут постоянными, а силовой момент не изменится. Частота регулируется в широком диапазоне. Такой мотор на 12, 24 вольта устанавливается в стиральных машинах.
Своими руками можно сделать приспособление для болгарки, токарного станка по дереву, болгарки, бетономешалки, измельчителя соломы, газонокосилки, дровоколы и многое другое.
Промышленные регуляторы, состоящие из контроллеров на 12, 24 В, залиты смолой, поэтому ремонту не подлежат. Поэтому устройство на 12в часто изготавливают самостоятельно. Простой вариант с использованием микросхемы U2008B. Контроллер использует обратную связь по току или плавный пуск. В случае использования последнего элементы С1, R4 необходимы, перемычка Х1 не нужна, и наоборот с обратной связью.
При сборке регулятора правильно подбирать резистор. Так как при большом резисторе на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсации будет недостаточно.
Важно! При настройке регулятора мощности нужно помнить, что все части устройства подключены к сети переменного тока, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности!
Регуляторы вращения однофазных и трехфазных двигателей на 24, 12 вольт — это функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.
На простые механизмы удобно устанавливать аналоговые регуляторы тока. Например, они могут изменять скорость вращения вала двигателя. С технической стороны выполнить такой регулятор несложно (требуется установка одного транзистора). Подходит для регулировки независимой скорости двигателей в робототехнике и источниках питания. Наиболее распространены регуляторы двух типов: одноканальные и двухканальные.
Видео номер 1. Одноканальный контроллер в работе.Изменяет скорость кручения вала двигателя, вращая ручку переменного резистора.
Видео № 2. Повышение торсионной скорости вала двигателя при работе одноканального регулятора. Увеличение числа оборотов от минимального до максимального значения при вращении ручки переменного резистора.
Видео № 3. Двухканальный контроллер в работе. Самостоятельная установка скорости кручения валов двигателей на основе подстроечных резисторов.
Видео № 4. Напряжение на выходе регулятора измеряется цифровым мультиметром. Полученное значение равно напряжению аккумулятора, от которого было взято 0,6 вольт (разница возникает из-за падения напряжения на переходе транзистора). При использовании аккумулятора на 9,55 вольт фиксируется изменение от 0 до 8,9 вольт.
Характеристики и основные характеристики
Ток нагрузки одноканального (фото. 1) и двухканального (фото 2) контроллеров не превышает 1.5 А. Поэтому для увеличения нагрузочной способности транзистор КТ815А заменяют на КТ972А. Нумерация выводов у этих транзисторов одинаковая (e-bb). А вот модель КТ972А работает с токами до 4А.
Контроллер мотора одноканальный
Устройство управляет одним мотором, питание подается от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.
Конструкция устройства
Основные элементы конструкции контроллера представлены на фото.3. Устройство состоит из пяти компонентов: двух резисторов переменного сопротивления сопротивлением 10 кОм (№ 1) и 1 кОм (№ 2), транзистора модели КТ815А (№ 3), пары из двух клеммные колодки с винтовыми зажимами для выхода для подключения двигателя (№ 4) и входа для подключения аккумуляторной батареи (№ 5).
Примечание 1 Установка винтовых клеммных колодок не является обязательной. Используя тонкий монтажный многожильный провод, вы можете напрямую соединить двигатель и источник питания.
Принцип действия
Работа контроллера мотора описывается электрической схемой (рис. 1). Учитывая полярность, на разъем XT1 подается постоянное напряжение. К разъему XT2 подключается лампочка или моторчик. На входе включен переменный резистор R1, поворот его ручки изменяет потенциал на среднем выходе в отличие от минуса АКБ. Через ограничитель тока R2 средний выход подключается к выводу базы транзистора VT1.В этом случае транзистор включается по штатной цепи тока. Положительный потенциал на выходе базы увеличивается при перемещении вверх по среднему выходу из-за плавного вращения ручки переменного резистора. Происходит увеличение тока, что связано с уменьшением сопротивления перехода коллектор-эмиттер в транзисторе VT1. Потенциал уменьшится, если ситуация изменится.
Принципиальная схема
Материалы и детали
Требуется печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из ламинированного с одной стороны листа стекловолокна (допустимая толщина 1-1.5 мм). В таблице 1 перечислены радиодетали.
Примечание 2 Переменный резистор, необходимый для устройства, может быть любого производства, важно соблюдать текущие значения сопротивления, указанные в таблице 1 для него.
Примечание 3 . Для регулировки токов выше 1,5 А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). При этом рисунок печатной платы менять не нужно, так как расположение выводов у обоих транзисторов идентично.
Процесс сборки
Для дальнейшей работы необходимо скачать архивный файл, расположенный в конце статьи, распаковать его и распечатать. Чертеж регулятора (файл termo1) напечатан на глянцевой бумаге, а установочный чертеж (файл montag1) — на белом офисном листе (формат A4).
Далее рисунок платы (№1 на фото. 4) приклеивается к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4). Необходимо проделать дырочки (No.3 на фото. 14) на монтажном чертеже в сиденья. Монтажный чертеж прикрепляется к монтажной плате сухим клеем, совмещая отверстия. На фото 5 показана разводка транзистора КТ815.
Вход и выход клеммных колодок отмечены белым цветом. Источник напряжения подключается к клеммной колодке через зажим. Полностью собранный одноканальный контроллер показан на фото. Источник питания (аккумулятор на 9 вольт) подключается на завершающем этапе сборки.Теперь вы можете регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.
Для тестирования устройства необходимо распечатать чертеж диска из архива. Далее нужно наклеить этот рисунок (№1) на плотный и тонкий картон (№2). Затем ножницами вырезается диск (№ 3).
Получившуюся заготовку переворачивают (№1) и квадрат черной изоленты (№2) крепится к центру для лучшего сцепления поверхности вала двигателя с диском. Вам нужно проделать отверстие (№ 3), как показано на рисунке. Затем диск устанавливается на вал двигателя и можно приступать к тестированию. Одноканальный контроллер мотора готов!
Двухканальный регулятор двигателя
Используется для независимого управления парой двигателей одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Номинальный ток нагрузки до 1.5А на канал.
Основные компоненты конструкции показаны на рис. 10 и включают в себя: два подстроечных резистора для настройки 2-го канала (№ 1) и 1-го канала (№ 2), три двухсекционных винтовых клеммных колодки для доступа к 2-й двигатель (№ 3), чтобы выйти на 1-й двигатель (№ 4) и войти (№ 5).
Примечание 1: Установка винтовых клеммных колодок не является обязательной. Используя тонкий монтажный многожильный провод, вы можете напрямую соединить двигатель и источник питания.
Принцип действия
Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора.Состоит из двух частей (рис. 2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления заменяет подстроечный резистор. Скорость вращения валов задается заранее.
Примечание 2. Для оперативной регулировки скорости кручения двигателей подстроечные резисторы заменяют монтажным проводом с переменными резисторами с показателями сопротивления, указанными на схеме.
Материалы и детали
Вам понадобится печатная плата размером 30×30 мм, сделанная из ламинированного с одной стороны листа стекловолокна толщиной 1-1.5 мм. В таблице 2 перечислены радиокомпоненты.
Процесс сборки
После скачивания архивного файла, находящегося в конце статьи, необходимо его распаковать и распечатать. На глянцевой бумаге распечатывается чертеж регулятора для термотрансферной печати (файл termo2), а монтажный чертеж (файл montag2) — на белом офисном листе (формат А4).
Чертеж печатной платы приклеен к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы. Сформируйте отверстия в посадочных местах по монтажному чертежу.Монтажный чертеж прикрепляется к монтажной плате сухим клеем, совмещая отверстия. Изготовлен пикап транзистора КТ815. Для проверки временно соедините входы 1 и 2 проводом.
Любой из входов подключается к полюсу источника питания (в примере показана батарея на 9 В). Минус источника питания прикреплен к центру клеммной колодки. Важно помнить: черный провод — это «-», а красный — «+».
Двигатели необходимо подключать к двум клеммным колодкам, также необходимо установить желаемую скорость.После успешных испытаний необходимо удалить временное подключение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный контроллер мотора готов!
В АРХИВЕ представлены необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов отмечены красными стрелками.
Схема регулятора скорости двигателя постоянного тока работает на принципах широтно-импульсной модуляции и используется для изменения скорости двигателя постоянного тока на 12 вольт. Регулирование скорости вала двигателя с помощью широтно-импульсной модуляции дает большую эффективность, чем использование простого изменения напряжения постоянного тока, подаваемого на двигатель, хотя мы также рассмотрим эти схемы
Регулятор скорости двигателя постоянного тока, цепь 12 В
Двигатель соединен по схеме с полевым транзистором, который управляется широтно-импульсной модуляцией, реализованной на микросхеме таймера NE555, поэтому схема оказалась такой простой.
ШИМ-контроллер реализован с использованием обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующего импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE555. Сигналы мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса регулируется с помощью переменного сопротивления R2. Чем больше длительность положительного импульса, поступающего на затвор полевого транзистора, тем больше мощности подается на двигатель постоянного тока.Причем за один оборот, чем короче длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель. Эта схема отлично работает от 12-вольтовой батареи.
Управление скоростью двигателя постоянного тока Цепь 6 В
Скорость двигателя 6 В может регулироваться в пределах 5-95%
Регулятор скорости двигателя на контроллере PIC
Управление скоростью в этой цепи достигается путем подачи импульсов напряжения различной продолжительности электродвигателя. Для этих целей используются ШИМ (широтно-импульсные модуляторы).В этом случае регулирование ширины импульса обеспечивается микроконтроллером PIC. Две кнопки SB1 и SB2, «Больше» и «Меньше», используются для управления частотой вращения двигателя. Изменить скорость вращения можно только при нажатии тумблера «Пуск». Длительность импульса в этом случае варьируется в процентах от периода от 30 до 100%.
В качестве стабилизатора напряжения для микроконтроллера PIC16F628A используется трехконтактный стабилизатор КР1158ЕН5В, имеющий низкое падение входного-выходного напряжения всего около 0.6В. Максимальное входное напряжение — 30 В. Все это позволяет использовать двигатели с напряжением от 6В до 27В. В роли переключателя мощности используется составной транзистор КТ829А, который желательно установить на радиатор.
Устройство собрано на печатной плате размером 61 х 52 мм. Вы можете скачать образ печатной платы и файл прошивки по ссылке выше. (Загляните в папку архива 027-el )
При использовании электродвигателя в различных устройствах и инструментах всегда есть необходимость регулировки скорости вращения вала.
Самостоятельно изготовить регулятор оборотов мотора несложно. Вам просто необходимо найти качественную схему, устройство которой полностью подходило бы под особенности и тип конкретного электродвигателя.
Использование преобразователей частоты
Преобразователи частоты могут использоваться для регулировки скорости электродвигателя, работающего в сети с напряжением 220 и 380 Вольт. Высокотехнологичные электронные устройства позволяют за счет изменения частоты и амплитуды сигнала плавно регулировать частоту вращения электродвигателя.
ПреобразователиЭти преобразователи основаны на мощных полупроводниковых транзисторах с широкоимпульсными модуляторами.
, использующие соответствующий блок управления на микроконтроллере, позволяют плавно изменять частоту вращения двигателя.
Высокотехнологичные преобразователи частоты используются в сложной и тяжелой технике. Современные частотные регуляторы имеют сразу несколько степеней защиты , включая нагрузку, индикатор напряжения, тока и другие характеристики. Некоторые модели питаются от однофазного напряжения 220 вольт и могут преобразовывать напряжение в трехфазное 380 вольт.Использование таких преобразователей позволяет применять асинхронные электродвигатели в домашних условиях без использования сложных схем подключения.
Применение электронных контроллеров
Использование мощных асинхронных двигателей невозможно без применения соответствующих регуляторов скорости. Такие преобразователи используются для следующих целей:
Схема работы преобразователей частоты аналогична большинству бытовых приборов. Подобные устройства также используются в сварочных аппаратах, ИБП, питании ПК и ноутбуков, стабилизаторах напряжения, блоках зажигания ламп, а также в мониторах и ЖК-телевизорах.
Несмотря на кажущуюся сложность схемы, сделать регулятор скорости для мотора 220 В будет довольно просто.
Принцип работы аппарата
Принцип работы и конструкция регулятора оборотов двигателя просты, поэтому, изучив технические аспекты, вполне возможно осуществить их самостоятельно. Конструктивно различают несколько , основные компоненты которых состоят из контроллеров вращения:
Отличие асинхронных двигателей от стандартных приводов — это вращение ротора с максимальной мощностью при подаче напряжения на обмотку трансформатора.На начальном этапе показатели потребления тока и мощности двигателя увеличиваются до максимума, что приводит к значительной нагрузке на привод и его быстрому выходу из строя.
При запуске двигателя на максимальных оборотах выделяется большое количество тепла, что приводит к перегреву привода, обмотки и других элементов привода. Благодаря использованию преобразователя частоты можно плавно разгонять двигатель, что предотвращает перегрев и другие проблемы с агрегатом. При использовании преобразователя частоты электродвигатель может запускаться со скоростью 1000 об / мин и в последующем обеспечивает плавный разгон, когда каждые 10 секунд добавляются 100-200 об / мин двигателя.
Изготовление самодельных реле
Сделать самодельный регулятор скорости для электродвигателя на 12 В несложно. Для таких работ потребуется:
- Проволочные резисторы.
- Переключатель на несколько положений.
- Блок управления и реле.
Применение проволочных резисторов позволяет изменять напряжение питания, соответственно, и частоту вращения двигателя. Такой регулятор обеспечивает пошаговый разгон двигателя, отличается простой конструкцией и может выполняться даже начинающими радиолюбителями.Такие простые самодельные ступенчатые регуляторы можно использовать с асинхронными и контактными двигателями.
Принцип работы самодельного преобразователя:
Раньше наибольшей популярностью пользовались механические регуляторы на основе вариатора или шестеренчатого привода. Однако они не отличались должной надежностью и часто выходили из строя.
Самодельные электронные регуляторы зарекомендовали себя с лучшей стороны. В них используется принцип ступенчатого или плавного изменения напряжения, они долговечны, надежны, имеют компактные размеры и дают возможность тонкой настройки работы привода.
Дополнительное использование симисторов и аналогичных устройств в схемах электронного регулятора позволяет плавно изменять мощность напряжения, поэтому электродвигатель будет правильно набирать скорость, постепенно достигая максимальной мощности.
Для обеспечения качественной настройки в схему включены переменные резисторы, которые изменяют амплитуду входящего сигнала, обеспечивая плавное или ступенчатое изменение количества оборотов.
Схема транзистора ШИМ
Для маломощных двигателей можно регулировать скорость вращения вала с помощью шинного транзистора и последовательного соединения резисторов в блоке питания.Этот вариант прост в реализации, но он имеет невысокий КПД и не позволяет плавно изменять обороты двигателя. Сделать своими руками регулятор скорости коллекторного двигателя 220 В с помощью ШИМ-транзистора не составит особого труда.
Принцип работы регулятора на транзисторе:
- Шинные транзисторы, используемые сегодня, имеют пилообразный генератор с частотой 150 Гц.
- Операционные усилители используются в качестве компаратора.
- Изменение скорости вращения происходит из-за наличия переменного резистора, регулирующего длительность импульсов.
Транзисторы имеют ровную постоянную амплитуду импульса, идентичную амплитуде напряжения питания. Это позволяет регулировать частоту вращения двигателя 220 В и поддерживать работу агрегата даже при подаче минимального напряжения на обмотку трансформатора.
Благодаря возможности подключения микроконтроллера к ШИМ-транзистору возможно автоматическое конфигурирование и регулировку работы электропривода.Такие конструкции преобразователей могут иметь дополнительные компоненты, расширяющие функциональные возможности привода, обеспечивая работу в полностью автоматическом режиме.
Внедрение систем автоматического управления
Наличие в контроллерах и преобразователях частоты микроконтроллерного управления позволяет улучшить параметры привода, а сам двигатель может работать в полностью автоматическом режиме, когда используемый контроллер плавно или ступенчато изменяет частоту вращения агрегата. Сегодня микроконтроллерное управление использует процессоры с разным количеством выходов и входов.К такому микроконтроллеру можно подключать различные электронные ключи, кнопки, всевозможные датчики потери сигнала и так далее.
В продаже можно найти различных типов микроконтроллеров , которые отличаются простотой использования, гарантируют качественную настройку работы инвертора и контроллера, а наличие дополнительных входов и выходов позволяет подключать различные дополнительные датчики. к процессору, по сигналу которого устройство снизит или увеличит скорость или полностью перестанет подавать напряжение на обмотки двигателя.
Сегодня в продаже имеются различные инверторы и контроллеры двигателей. Однако, если у вас есть хотя бы минимальные навыки работы с радиодетелями и умение считывать схемы, вы можете выполнить такое простое устройство, которое будет плавно или ступенчато изменять обороты двигателя. Кроме того, в схему можно включить управляющий резистор симистора и резистор, что позволит плавно изменять скорость, а наличие микроконтроллерного управления полностью автоматизирует использование электродвигателей.
Во многих электронных схемах используются активные системы охлаждения с вентиляторами. Чаще всего их моторы управляются микроконтроллером или другой специализированной микросхемой, а скорость вращения регулируется с помощью ШИМ. Такое решение отличается не слишком хорошей плавностью работы, может привести к нестабильной работе вентилятора, а кроме того создает множество помех.
Для нужд качественного аудиооборудования разработан аналоговый регулятор скорости вращения вентилятора. Схема полезна при построении усилителей низкой частоты с активной системой охлаждения и позволяет плавно регулировать скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры.Производительность и мощность в основном зависят от выходного транзистора, тесты проводились с выходными токами до 2 А, что позволяет подключать даже несколько больших вентиляторов на 12 В. Естественно, это устройство можно использовать и для управления обычными двигателями постоянного тока, если это необходимо. , увеличьте напряжение питания. Хотя для и без того очень мощных двигателей придется использовать системы плавного пуска tehprivod.su/katalog/ustroystva-plavnogo-puska
Принципиальная схема регулятора оборотов двигателя
Схема состоит из двух частей: дифференциального усилителя и регулятора напряжения.Первая часть касается измерения температуры и обеспечивает напряжение, пропорциональное температуре, когда оно превышает установленный порог. Это напряжение является регулятором управляющего напряжения, выход которого регулирует мощность вентиляторов.
Схема регулятора скорости двигателя постоянного тока представлена на рисунке. В основе лежит компаратор U2 (LM393), работающий в данной конфигурации как обычный операционный усилитель. Первая часть U2A работает как дифференциальный усилитель, условия работы которого определяются резисторами R4-R5 (47 кОм) и R6-R7 (220 кОм).Конденсатор C10 (22pF) улучшает стабильность усилителя, а R12 (10k) подтягивает выход компаратора к плюсовой мощности.
На один из входов дифференциального усилителя подается напряжение, которое генерируется через делитель, состоящий из R2 (6,8 кОм), R3 (680 Ом) и PR1 (500 Ом), и фильтруется с помощью C4 (100 нФ). На второй вход этого усилителя поступает напряжение от датчика температуры, который в данном случае является одним из разъемов транзистора T1 (BD139), поляризованного малым током с помощью R1 (6.8к).
Добавлен конденсатор C2 (100 нФ) для фильтрации напряжения от датчика температуры. Полярность датчика и делителя опорного напряжения определяется стабилизатора U1 (78L05) вместе с конденсаторами С1 (1000uF / 16V), C3 (100nF) и C5 (47uF / 25V), обеспечивая стабильное напряжение 5 В.
Компаратор U2B работает как классический усилитель ошибки. Он сравнивает напряжение на выходе дифференциального усилителя с выходным напряжением, используя цепочку R10 (3.3к), R11 (47 Ом) и PR2 (200 Ом). Исполнительным элементом стабилизатора является транзистор Т2 (IRF5305), база которого управляется делителем R8 (10к) и R9 (5,1к).
Конденсаторы C6 (1 мкФ) и C7 (22 пФ) и C9 (10 нФ) улучшают стабильность цепи обратной связи. Конденсатор C8 (1000uF / 16V) фильтрует выходное напряжение, он оказывает значительное влияние на стабильность системы. Выходной разъем — AR2 (TB2), а разъем питания — AR1 (TB2).
За счет использования выходного транзистора с низким сопротивлением в открытом состоянии схема имеет очень небольшое падение напряжения — около 50 мВ при выходном токе 1 А, что не требует для управления блоком питания с более высоким напряжением. вентиляторы, работающие от 12 В.
В большинстве случаев в качестве U2 можно использовать популярный операционный усилитель LM358, хотя выходные параметры несколько хуже.
Контроллер в сборе
Монтаж следует начинать с установки двух перемычек, затем следует установить все резисторы и малые керамические конденсаторы.
В большинстве случаев оба этих элемента устанавливаются на днище доски на ножках, согнутых под углом 90 градусов.Такая установка позволит прикрутить их непосредственно к радиатору (обязательно использование изоляционных прокладок).
Обсудить статью КОНТРОЛЛЕР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ 12 В
5 общих вопросов начинающих радиомехаников; 5 лучших транзисторов для регуляторов, тест для определения состава схемы
Регулятор Электрическое напряжение необходимо для стабилизации значения напряжения. Это обеспечивает надежность и долговечность устройства.
Регулятор состоит из нескольких механизмов.
ТЕСТ:
Ответы на эти вопросы позволят вам узнать состав схемы регулятора напряжения 12 вольт и его сборку.- Какое сопротивление должен иметь переменный резистор?
- Как подключить провода?
а) 1 и 2 клеммы — питание, 3 и 4 — нагрузка
- Нужно ли устанавливать радиатор?
- Транзистор должен быть
Ответы:
Вариант 1. Сопротивление резистора 10 кОм стандартное для установки регулятора, провода в цепи подключаются по принципу: 1 и 2 клеммы для питания, 3 и 4 для нагрузки — ток будет правильно распределяться на Необходимые полюса, радиатор должен быть установлен — для защиты от перегрева используется транзистор CT 815 — так будет работать всегда. В этом варианте построенная схема будет работать, регулятор будет работать.
Вариант 2 Сопротивление 500 кОм слишком велико, плавность звука при работе будет нарушена, либо может вообще не работать, клеммы 1 и 3 — нагрузка, мощность 2 и 4, нужен радиатор , в схеме, где был минус, будет плюс, действительно можно использовать любой транзистор, какой угодно.Регулятор не будет работать из-за того, что схема собрана, он будет неправильным.
Вариант 3 Сопротивление 10 кОм, провода 1 и 2 для нагрузки, 3 и 4 для питания, резистор сопротивлением 2 кОм, транзистор КТ 815. Устройство работать не сможет, так как без радиатора будет перегреваться.
Как подключить 5 частей регулятора на 12 вольт.
Резистор переменный 10к.
Это переменный резистор 10ком.Изменяет силу тока или напряжения в электрической цепи, увеличивает сопротивление. Именно он регулирует напряжение.
Радиатор. Необходим для охлаждения устройств в случае перегрева.
Резистор на 1 комн. Уменьшает нагрузку на главный резистор.
Транзистор. Устройство увеличивает силу колебаний. В регуляторе он необходим для приема высокочастотных электрических колебаний.
2 проводка. Они необходимы для протекания по ним электрического тока.
Возьмите транзистор и резистор . Оба имеют 3 отделения.
Выполняются две операции:
- Левый конец транзистора (мы делаем это алюминиевой частью вниз) соединен с концом, который находится посередине резистора.
- А ветвь середины транзистора подключена справа у резистора.Их необходимо спаять друг с другом.
Первый провод надо припаять тем, что получилось за 2 операции.
Второй надо припаять к оставшемуся концу транзистора .
Прикручиваем подключенный механизм к радиатору.
К крайним ножкам переменного резистора и транзистора припаян резистор 1кОм.
Схема готова.
Регулятор скорости двигателя постоянного тока с 2 конденсаторами по 14 В.
Практичность таких двигателей Доказано, что они используются в механических игрушках, вентиляторах и т. Д. Они имеют низкое потребление тока, поэтому требуется стабилизация напряжения. Часто возникает необходимость отрегулировать скорость или изменить частоту вращения двигателя, чтобы отрегулировать производительность, поставленную перед любым электродвигателем типа любой модели .
Эту задачу выполнит регулятор напряжения, совместимый с любым типом блока питания.
Для этого нужно изменить выходное напряжение, что не требует большого тока нагрузки.
Необходимые данные:
- 2 Конденсатора
- 2 переменных резистора
Соедините части:
- Подключаем конденсаторы к самому контроллеру.
- Первый резистор соединен с минусовым регулятором, второй — с массой.
Теперь измените частоту вращения двигателя устройства по желанию пользователя.
Стабилизатор напряжения на 14 вольт готов.
Простой регулятор напряжения 12 В
Регулятор частоты вращения 12 вольт для двигателя с тормозом.
- Реле — 12 вольт
- Теристор КУ201
- Трансформатор для питания двигателя и реле
- Транзистор CT 815
- Ворота от дворников 2101
- Конденсатор
Он используется для регулировки подачи проволоки, поэтому он содержит моторный тормоз, реализованный с помощью реле.
Подключаем 2 провода от блока питания к реле. На реле нанесен плюс.
Все остальное подключается по принципу обычного регулятора.
Цепь полностью обеспечивала двигатель 12 вольт.
Регулятор мощности на симисторе БТА 12-600
Симистор — полупроводниковый прибор, считается разновидностью тиристора и используется для коммутации тока. Он работает от переменного напряжения, в отличие от динистора и обычного тиристора. Вся мощность устройства зависит от его параметра.
Ответ на вопрос. Если бы схема собиралась на тиристоре, потребовался бы диод или диодный мост.
Для удобства схема может быть собрана на печатной плате.
А плюс конденсатор нужно припаять к управляющему электроду симистора, он справа. Припаиваем минус к последнему третьему контакту, который находится слева.
К управляющему электроду симистор припаять резистор номинальным сопротивлением 12 кОм. К этому резистору должен быть подключен индексный резистор. Оставшийся вывод нужно припаять к центральной ножке симистора.
К минусу конденсатор , который припаян к третьему выводу симистора, нужно присоединить минус от выпрямительного моста.
Выпрямительный мостPlus к центральной клемме симистора и к той части, к которой симистор установлен на радиаторе.
Припаиваем 1 контакт шнура с вилкой к нужному устройству. 2 контакта к входу переменного тока выпрямительного моста.
Осталось припаять оставшийся контакт устройства с последним контактом выпрямительного моста.
Тестирование схемы.
Включаем схему в сеть. С помощью индексного резистора регулируется мощность устройства.
Мощность может развиваться до 12 вольт для автомобилей.
Динистор и 4 типа проводимости.
Это устройство называется триггером диод . Имеет небольшую вместимость. Внутри у него электродов нет.
Динистор открывается при установке напряжения. Скорость увеличения напряжения определяется конденсатором и резисторами.Все настройки производятся через него. Работает от постоянного и переменного тока. Купить не получится, он в энергосберегающих лампах и достать оттуда несложно.
В схемах применяется не часто, но чтобы не тратиться на диоды, применяют динистор.
Он состоит из 4 типов: P N P N. Это сама электрическая проводимость. Между двумя соседними друг с другом областями образуется электронно-дырочный переход. В динистре таких переходов 3.
Схема:
Подключите конденсатор . Начинает заряжаться с 1 резистора, напряжение почти равно тому, что есть в сети. Когда напряжение в конденсаторе достигнет , динистор включится. Прибор начинает работать. Не забудьте про радиатор, иначе все перегреется.
3 важных термина.
Регулятор напряжения — устройство, позволяющее на выходе регулировать напряжение для устройства, для которого оно необходимо.
Схема для регулятора — чертеж, изображающий соединение частей устройства в одну.
Автомобильный генератор — устройство, в котором используется стабилизатор, обеспечивающий преобразование энергии коленчатого вала в электрическую.
7 принципиальных схем сборки регулятора.
СНиП
Используя 2 транзистора. Как собрать стабилизатор тока.
Резистор 1кОм эквивалентен стабилизатору тока для нагрузки 10 Ом. Главное условие — чтобы напряжение питания было стабилизированным. Ток зависит от напряжения по закону Ома.Сопротивление нагрузки намного меньше текущего сопротивления ограничивающего резистора.
Резистор 5 Вт 510 Ом
Резистор переменный ППБ-3В, 47 Ом. Потребление — 53 миллиампер.
У транзистора КТ 815, установленного на радиаторе, ток базы этого транзистора задается резистором 4 и 7 кОм.
СНиП
СНиП
Еще важно знать
- На схеме стоит знак минус, чтобы он тоже работал, значит транзистор должен быть NPN-структурой.Нельзя использовать PNP как минус будет плюсом.
- Напряжение необходимо постоянно регулировать
- Какой ток в нагрузке, это нужно знать, чтобы регулировать напряжение и прибор не переставал работать
- Если разность потенциалов на выходе больше 12 вольт, то уровень энергии значительно снизится.
Лучшие 5 транзисторов
Разные типы Транзисторы используются для разных целей, и есть необходимость выбрать именно его.
- CT 315. Поддерживает структуру NPN. Он был выпущен в 1967 году, но до сих пор используется. Работает как в динамическом режиме, так и в ключевом. Идеально подходит для маломощных приборов. Больше подходит для радиодеталей.
- 2N3055. Лучше всего подходит для звуковых механизмов, усилителей. Работает в динамическом режиме. Он спокойно используется для регулятора на 12 вольт. Удобно устанавливается на радиатор. Работает на частотах до 3 МГц. Хотя транзистор выдерживает только до 7 ампер, он тянет на себя мощные нагрузки.
- КП501. Производитель рассчитывал на его использование в телефонах, устройствах связи и электронике. Благодаря ему управление устройствами с минимальными затратами. Преобразует уровни сигнала.
- Irf3205. Подходит для автомобилей, усиливает высокочастотные инверторы. Поддерживает значительные текущие уровни.
- KT 815. Биполярный. Имеет структуру NPN. Работает с усилителями низкой частоты. Состоит из пластикового футляра. Подходит для импульсных устройств.Часто используется в схемах генератора. Транзистор сделан очень давно, работает по сей день. Есть даже вероятность, что он находится в обычном доме, где находится старая техника, нужно просто их разобрать и посмотреть, есть ли.
3 ошибки и как их избежать.
- Ножки транзистора и резистора полностью спаяны между собой. Чтобы этого не произошло, нужно внимательно прочитать инструкцию.
- Хотя установлен радиатор , прибор перегрелся.Это связано с тем, что при пайке деталей происходит перегрев. Для этого ножки транзистора придерживаем пинцетом для отвода тепла.
- Реле не работало после ремонта. Выбивает провод после отпускания кнопки. Трос инерции растягивается. Итак, электрический тормоз не работает. Берем реле с хорошими контактами и подключаем к кнопке. Подключите провода для питания. Когда на реле не подается напряжение, контакты замыкаются, поэтому обмотка замыкается сама на себя.Когда на реле подается напряжение (плюс), контакты в цепи меняются, и на двигатель подается напряжение.
Ответы на 5 часто задаваемых вопросов
- Почему на входе напряжение на выше, чем на выходных?
По такому принципу работают все стабилизаторы, при таком виде работы напряжение приходит в норму и не скачет от заданных ему значений.
- Может ли убить электрический ток в случае неисправности или ошибки?
Нет, электричеством не убьет; напряжение в 12 вольт слишком низкое для этого.
- Нужен ли постоянный резистор ? А если надо, то с какой целью?
Не обязательно, но используется. Он нужен для того, чтобы ограничить ток базы транзистора в крайнем левом положении переменного резистора. А также при ее отсутствии переменная может сгореть.
- Можно ли использовать схему ROLL вместо резистора?
Если вместо переменного резистора включить регулируемую схему КРЕН, которая часто используется, то получится еще и регулятор напряжения.Но есть ошибка: низкая эффективность. Из-за этого высокое собственное энергопотребление и тепловыделение.
- Резистор горит, но ничего не крутится. Что делать?
Резистор обязательно 10к. Желательно использовать транзисторы КТ 315 (старая модель) — желтого или оранжевого цвета с буквенным обозначением.
Схема регулятора, основанная на широтно-импульсной модуляции или просто, может использоваться для изменения скорости двигателя постоянного тока на 12 вольт. Регулировка скорости вала с помощью ШИМ дает более высокие характеристики, чем простое изменение напряжения постоянного тока, подаваемого на двигатель.
ШИМ-регулятор частоты вращения двигателя
Двигатель подключен к полевому транзистору VT1, который управляется мультивибратором ШИМ, построенным на популярном таймере NE555. Благодаря приложению схема регулирования скорости оказалась довольно простой.
Как уже было сказано выше, ШИМ-контроллер выполнен с использованием простого генератора импульсов, генерируемых нестабильным мультивибратором с частотой 50 Гц, выполненным на таймере NE555. Сигналы с выхода мультивибратора создают смещение на затворе полевого МОП-транзистора.
Длительность положительного импульса регулируется переменным резистором R2. Чем больше ширина положительного импульса, поступающего на затвор полевого МОП-транзистора, тем больше мощности подается на двигатель постоянного тока. И наоборот, чем он уже, тем меньше мощности передается и, как следствие, уменьшается оборотов двигателя . Эта схема может работать от источника питания 12 В.
Характеристики транзистора VT1 (BUZ11):
- Тип транзистора: МОП-транзистор
- Полярность: N
- Максимальная рассеиваемая мощность (Вт): 75
- Максимальное напряжение источника тока (В): 50
- Максимальное напряжение затвор-исток (В): 20
- Максимально допустимый постоянный ток стока (А): 30
Ветряк своими руками — возобновляемые источники энергии
Может быть, вы живете на лодке, отдыхаете в уединенной хижине или живете вне сети, как я.Или, возможно, вы просто хотите снизить счет за электроэнергию. В любом случае, с помощью горстки недорогих и легких материалов, вы можете построить самодельный ветрогенератор, который сделает электричество вашим, пока дует ветер. Вы сможете осветить складское помещение, включить электричество в свой сарай или использовать генератор, чтобы поддерживать все аккумуляторные батареи в автомобиле.
Электроэнергия для моей автономной кабины поступает от солнечной и ветровой энергии, хранящейся в группе из четырех 6-вольтовых батарей для гольф-каров, подключенных к 12-вольтовой системе.Контроллер заряда и аккумуляторная батарея предохраняют мою систему от недостаточной или чрезмерной зарядки. Весь шебанг обошелся мне меньше чем в 1000 долларов, и у меня есть освещение, вентиляторы, телевизор и стереосистема, холодильник и диско-шар, который поднимают для особых случаев.
Если вы можете поворачивать гаечный ключ и работать с электродрелью, вы можете построить этот простой генератор за два дня: один день на поиск деталей и один день на сборку компонентов. Четыре основных компонента включают автомобильный генератор переменного тока со встроенным регулятором напряжения, вентилятор и блок сцепления General Motors (GM) (я использовал один от двигателя GM 350 1988 года), опору или столб, на котором можно установить генератор (15 футы использованных 2-дюймовых трубок обошлись мне в 20 долларов) и металл для сборки кронштейна для крепления генератора на мачте или столбе.Если вы любитель Ford или Mopar, это нормально — просто убедитесь, что в вашем генераторе есть встроенный регулятор напряжения. Вам также понадобится электрический кабель или провода, чтобы подключить генератор к аккумуляторным батареям. Я использовал 3-жильный кабель 8-го калибра, украденный из масляного пятна. (И они сказали, что переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии займет годы. Пфф!)
Присоединение муфты вентилятора к генератору
Лопасти ветрогенератора заменены на муфту вентилятора автомобиля.Чтобы прикрепить лопасти к генератору, вы можете приварить ступицу муфты вентилятора непосредственно к ступице генератора — просто убедитесь, что вентилятор идеально совмещен с валом генератора. Кроме того, убедитесь, что разъемы для встроенных проводов генератора расположены в нижней части генератора. Если у вас нет доступа к сварочному аппарату, вы можете подключить муфту вентилятора к генератору, используя следующие материалы:
• Шайба 5/8 дюйма на 3 дюйма, толщина 3/16 дюйма
• Электродрель
• Метчик с резьбой 1/4 дюйма
• Сверло, соответствующее специальному метчику с резьбой
• (4) 1 / Болты от 4 дюймов на 1-1 / 2 дюйма до 2-1 / 2 дюйма с соответствующими гайками и стопорными шайбами
Создайте соединение, используя 3-дюймовую шайбу и четыре болта, которые будут скреплять вместе муфту вентилятора и генератор.Просверлите четыре отверстия в шайбе, чтобы они совпадали с отверстиями в муфте вентилятора, а затем нарежьте резьбу в отверстиях с помощью метчика на 1/4 дюйма. Вверните болты в отверстия. Чтобы определить длину необходимых болтов, поместите вентилятор на верхнюю часть генератора так, чтобы шкив вентилятора опирался на шкив генератора и оба вала были расположены на одной линии. Измерьте длину по двум валам от задней части вентилятора генератора до задней части ступицы муфты вентилятора. Используйте эту длину для болтов. Отвинтите гайку шкива генератора и снимите шкив и небольшой вентилятор.Наденьте соединение, которое вы сделали из шайбы и четырех болтов на вал генератора, так, чтобы болты были направлены в сторону от генератора. Затем снова прикрепите вентилятор генератора и гайку к валу, не снимая шкив. Большая гайка удерживает соединение на месте. Присоедините узел муфты вентилятора к болтам, которые теперь выступают из генератора, и затяните гайки с установленными стопорными шайбами.
Кронштейн в сборе для установки генератораЕсли у вас есть сварщик, сделать кронштейн несложно.Я использовал 1-дюймовую квадратную трубку для всех частей кронштейна и кусок 1-дюймовой трубы длиной 2 фута для вращающегося стержня, который помещается внутри стойки. Если у вас нет сварщика, не бойтесь. Кронштейн в сборе может быть соединен с оцинкованной трубой 1/2 дюйма и фитингами. Вот список фитингов, которые вам, скорее всего, понадобятся:
• (5) тройников 1/2 дюйма
• (2) колена 1/2 дюйма
• (2) штуцера 1/2 дюйма на 12 дюймов
• (2) 1/2 дюйма- ниппели размером 6 дюймов
• (2) штуцеры 1/2 дюйма на 1 1/2 дюйма
• (2) ниппели 1/2 дюйма на 2 дюйма
• (3) 1 / 2-дюймовые соски
Хвостовой плавник должен быть прикреплен к 12-дюймовому штуцеру в задней части кронштейна, чтобы вращать генератор и выровнять его с направлением ветра.Вы можете вырезать плавник высотой около 1 фута и длиной 2 фута из старого оловянного сайдинга или кровли с помощью ножниц или резака — лучше всего подойдет прямоугольный треугольник. Если вы используете гофрированный металл, обязательно обрежьте ребро так, чтобы гофры проходили горизонтально. После того, как плавник будет вырезан, положите его на один из 12-дюймовых ниппелей и просверлите три пилотных отверстия в нижней части хвостового плавника и в боковой части соска. Используйте три винта (подойдут стальные кровельные винты), чтобы прикрепить хвост к ниппелю.
Башня ветрогенератораЯ использовал старую телевизионную антенную вышку высотой 20 футов вместе с трубой диаметром 2-1 / 2 дюйма для верхней части. Вам также потребуется приварить или закрепить болтами упор в верхней части мачты, который будет контактировать с упором на вашем узле кронштейна. Ограничители позволяют генератору вращаться только на 360 градусов по часовой стрелке или против часовой стрелки, поэтому ваш кабель не перекручивается вокруг мачты и мачты.
Соединение 2–3 / 8-дюймовых толстостенных металлических труб длиной от 10 до 20 футов (или высотой после возведения) создает хорошую башню после того, как ее прикрепят к зданию или другой прочной, стационарной конструкции.Убедитесь, что он безопасен, и при необходимости рассмотрите возможность использования растяжек.
После того, как вы скрепили все компоненты генератора вместе и прикрепили к кронштейну в сборе, установите его на неизолированный столб или опору. Вставьте трубу на кронштейне генератора в опору или верх башни. Используйте две стальные шайбы, сложенные вместе, чтобы создать гладкую поверхность, которая будет служить опорой между генератором и башней. Присоедините положительный и отрицательный провода к генератору и закрепите их на кронштейне и вдоль мачты с помощью стяжек, тюков или изоленты.(На самом деле он не самодельный, если на нем где-то не есть небольшая проволока и клейкая лента, не так ли?) Убедитесь, что в проводах достаточно провисания, чтобы ветрогенератор мог вращаться на 360 градусов.
Скорее всего, вам понадобится помощь, чтобы поставить башню и генератор в вертикальное положение, так как они будут довольно тяжелыми. Веревки и попутчик помогут, если вы поднимаетесь довольно высоко. Если в вашем районе всегда ветрено, вам нужно только подняться достаточно высоко над землей, чтобы движущиеся части находились над головой.Надежно закрепите башню на месте. Ветер может быть обманчиво сильным, поэтому не срезайте углы на этом этапе окончательной сборки. После того, как вы установили свой ветрогенератор, подключите провода к аккумуляторной батарее с контроллером заряда между ними, чтобы предотвратить недозаряд или перезарядку.
Теперь вы готовы зажигать свет, заводить джемы и исполнять те старые дискотечные трюки, которые, я знаю, вы копили на электрическую горку с семьей и друзьями.
Небольшой отказ от ответственности: создавайте и используйте на свой страх и риск.Мой генератор работает нормально, но вы несете ответственность за свою работу. Удачи и сил!
Роберт Д. Коупленд разводит и продает мясной скот на травяном откорме и является владельцем автономного пансионата в Техасе под названием The Sunflower , в комплекте с коттеджами из соломы и штукатурки, свежих органических питание, обучение пермакультуре, семинары и многое другое! Дополнительную информацию можно найти по телефону , здесь .
Power From the Wind — это полностью переработанное и обновленное издание руководства для частных лиц и предприятий, заинтересованных в установке небольших ветроэнергетических систем.Это практическое руководство, написанное для непрофессионала, дает точное и беспристрастное представление обо всех аспектах малых ветроэнергетических систем, в том числе:
- Опции ветроэнергетики и ветроэнергетики
- Способы оценки ветровых ресурсов на вашем участке
- Ветряные турбины и башни
- Инверторы и батареи
- Монтаж и обслуживание систем
- Стоимость и преимущества установки ветряной системы
Читатели получат знания, необходимые им для принятия мудрых решений при проектировании, покупке и установке небольших ветроэнергетических систем, а также для эффективного общения с установщиками ветряных систем, а также смогут помочь сделать наиболее разумный и экономичный выбор.Заказ в магазине новостей Матери-Земли или по телефону 800-456-6018.
Первоначально опубликовано: апрель / май 2017 г.
Мощный ШИМ-регулятор мощности двигателя 12 В. Самостоятельное изготовление регулятора скорости мотора
Люди, которые любят хорошую музыку, наверняка знают о ламповом усилителе Hi-End. Сделать это можно самостоятельно, если вы умеете пользоваться паяльником и имеете какие-либо знания по работе с радиоаппаратурой.
Уникальное устройство
Ламповые усилители Hi-End класса — это особый класс бытовой техники.Что является причиной этого? Во-первых, у них довольно интересный дизайн и архитектура. В этой модели человек видит все, что ему нужно. Это делает устройство поистине уникальным. Во-вторых, характеристики лампового усилителя Hi-End отличаются от альтернативных моделей, в которых используется отличие Hi-End, тем, что при установке используется минимальное количество деталей. Также при оценке звука этого устройства люди доверяют своим ушам больше, чем измерениям нелинейных искажений и осциллографу.
Выбор схем сборки
Предусилитель довольно прост в сборке. Для него можно выбрать любую подходящую схему и приступить к сборке. Другой случай — выходной каскад, то есть усилитель мощности. С ним, как правило, возникает много разных вопросов. Выходной каскад имеет несколько типов сборки и режимов работы.
Первый тип — одноцикловая модель, которая считается стандартной каскадной. При работе в режиме «А» имеет небольшие нелинейные искажения, но, к сожалению, имеет довольно низкий КПД.Также следует отметить среднюю выходную мощность. Если вам нужно полностью озвучить довольно большую комнату, вам понадобится двухтактный усилитель мощности. Данная модель может работать в режиме «AV».
В однотактной схеме для нормальной работы устройства достаточно всего двух частей: усилителя мощности и предварительного усилителя. Двухтактная модель уже использует фазоинвертированный усилитель или драйвер.
Конечно, для двух типов выходных каскадов для комфортной работы необходимо согласовать высокое межэлектродное сопротивление и низкое сопротивление самого устройства.Сделать это можно с помощью трансформатора.
Если вы ценитель «лампового» звука, то должны понимать, что для достижения такого звука необходимо использовать выпрямитель, который производится на кенотроне. В этом случае нельзя использовать полупроводниковые детали.
При разработке лампового усилителя Hi-End нельзя использовать сложные схемы. Если вам нужно озвучить довольно маленькую комнату, то можно применить простую однотактную конструкцию, которую проще изготовить и настроить.
DIY Hi-End ламповый усилитель
Перед тем, как приступить к установке, необходимо понять некоторые правила сборки таких устройств.Нам потребуется применить основной принцип установки ламповых устройств — минимизация светильников. Что это значит? От монтажных проводов потребуется отказаться. Конечно, это удается не всегда, но их количество необходимо минимизировать.
Hi-End использует монтажные петли и планки. Они используются как дополнительные точки. Эта сборка называется навесной. Также потребуется припаять резисторы и конденсаторы, которые находятся на панелях ламп. Настоятельно не рекомендуется использовать печатные платы и собирать проводники так, чтобы получались параллельные линии.Таким образом, сборка будет выглядеть хаотичной.
Устранение помех
В дальнейшем необходимо устранить низкочастотный фон, если он, конечно, присутствует. Еще один важный момент — выбор точки заземления. В этом случае можно применить один из вариантов:
- Тип подключения — звезда, при которой все «заземляющие» проводники соединены в одной точке.
- Второй способ — прокладка толстой медной шины. К нему необходимо припаять соответствующие элементы.
В общем, точку заземления лучше найти самому. Это можно сделать, определив на слух уровень низкочастотного фона. Для этого нужно постепенно закрывать все решетки светильников, которые расположены на земле. Если при замыкании последующего контакта уровень низкочастотного фона снижается, значит, вы нашли подходящую лампу. Для достижения желаемого результата необходимо экспериментально устранить нежелательные частоты. Также необходимо принять следующие меры для улучшения качества сборки:
- Для изготовления ламп накаливания радиоламп необходимо использовать скрученный провод.
- Лампы, используемые в предусилителе, должны быть закрыты заземленными цоколями.
- Также необходимо заземлить корпуса с переменными резисторами.
Если вы хотите запитать лампочки предусилителя, вы можете подать постоянный ток. К сожалению, для этого требуется подключение дополнительного блока. Выпрямитель нарушает стандарты ламповых усилителей класса Hi-End, так как это полупроводниковое устройство, которое мы не будем использовать.
Трансформаторы
Еще один важный момент — использование различных трансформаторов.Как правило, используются мощность и выход, которые необходимо подключать перпендикулярно. Таким образом можно уменьшить низкочастотный фон. Трансформаторы следует размещать в заземленных корпусах. Необходимо помнить, что жилы каждого из трансформаторов также должны быть заземлены. При установке устройств обращаться не нужно, чтобы не возникало дополнительных проблем. Конечно, это не все функции, связанные с установкой. Их довольно много, и все не получится.При установке Hi-End (лампового усилителя) нельзя использовать новые элементные базы. Сейчас они используются для соединения транзисторов и интегральных схем. Но в нашем случае они не подходят.
Резисторы
Качественный ламповый усилитель Hi-End — это ретро-устройство. Конечно, детали для его сборки должны быть соответствующими. Вместо резистора может подойти элемент из углерода и проволоки. Если не жалеть денег на разработку этого устройства, следует использовать прецизионные резисторы, которые довольно дороги.В противном случае применимы модели MLT. Это довольно неплохая вещь, о чем свидетельствуют отзывы.
Ламповые усилители Hi-End класса также применимы с резисторами BC. Их сделали около 65 лет назад. Найти такой элемент довольно просто, достаточно прогуляться по радиорынку. Если вы используете резистор мощностью более 4 Вт, нужно выбирать элементы из эмалированной проволоки.
Конденсаторы
При установке лампового усилителя необходимо использовать разные типы конденсаторов для самой системы и источника питания.Обычно они используются для регулировки тона. Если вы хотите получить качественное и естественное звучание, вам следует использовать разделительный конденсатор. В этом случае появляется небольшой ток утечки, позволяющий изменить рабочую точку лампы.
Этот тип конденсатора подключен к анодной цепи, через которую протекает большое напряжение. В этом случае необходимо подключить конденсатор, поддерживающий напряжение более 350 вольт. Если вы хотите использовать качественные элементы, вам нужно использовать детали от Jensen.От аналогов они отличаются тем, что их цена превышает 3000 рублей, а цена на самые качественные радиоэлементы достигает 10 000 рублей. Если применять отечественные элементы, то лучше выбирать между моделями К73-16 и К40У-9.
Несимметричный усилитель
Если вы хотите применить однотактную модель, необходимо сначала рассмотреть ее схему. В его состав входят несколько компонентов:
- блок питания;
- оконечный каскад;
- предварительный усилитель, в котором можно регулировать тембр.
Сборка
Приступим к сборке с предусилителя. Его установка происходит по довольно простой схеме. Также необходимо предусмотреть регулировку мощности и делитель регулировки тембра. Его нужно настроить на низкие и высокие частоты. Для увеличения срока хранения нужно использовать многополосный эквалайзер.
В смехе предусилителя можно увидеть сходство с обычным двойным триодом 6h4P. Необходимый нам элемент можно собрать аналогичным образом, но использовать терминальный каскад.Это также повторяется в стерео. Помните, что конструкция должна быть собрана на печатной плате. Сначала нужно его отладить, а потом уже можно устанавливать на шасси. Если вы все установили правильно, то устройство должно сразу включиться. Далее переходим к настройке. Величина анодного напряжения для разных типов ламп будет отличаться, поэтому подбирать ее нужно будет самостоятельно.
Комплектующие
Если вы не хотите использовать качественный конденсатор, то можете использовать К73-16.Подходит, если рабочее напряжение больше 350 вольт. Но качество звука будет заметно хуже. Электролитические конденсаторы также подходят для этого напряжения. Вам необходимо подключить осциллограф С1-65 к усилителю и подать сигнал, который будет проходить от генератора звуковой частоты. При первоначальном подключении необходимо установить входной сигнал примерно на 10 мВ. Если вам нужно знать коэффициент усиления, вам нужно будет использовать выходное напряжение. Чтобы выбрать среднее соотношение низких и высоких частот, необходимо выбрать емкость конденсатора.
Фото лампового Hi-End усилителя можно увидеть ниже. Для этой модели использовались 2 лампы с восьмеричным цоколем. Ко входу подключен двойной триод, включенный параллельно. Концевой каскад данной модели собран на балочном тетроде 6П13С. В этот элемент вмонтирован триод, что позволяет получить хорошее звучание.
Для настройки и проверки работы собранного устройства необходимо использовать мультиметр. Если вы хотите получить более точные значения, вам следует использовать звуковой генератор с осциллографом.Когда вы взяли соответствующие устройства, можно переходить к настройкам. На катоде L1 указываем напряжение около 1,4 вольта, это получится сделать, если использовать резистор R3. Выходной ток лампы должен составлять 60 мА. Чтобы сделать резистор R8, необходимо установить пару резисторов МЛТ-2 параллельно. Могут использоваться и другие резисторы разных типов. Следует отметить довольно важную составляющую — разделительный конденсатор С3. Об этом не зря упомянули, так как этот конденсатор сильно влияет на звучание устройства.Поэтому лучше использовать фирменный радиоэлемент. Остальные элементы C5 и C6 — пленочные конденсаторы. Они позволяют повысить качество передачи различных частот.
Блок питания на кенотроне 5Ц3С стоит найти. Соответствует всем правилам построения устройства. Самодельный ламповый усилитель класса Hi-End будет иметь качественный звук, если вы найдете этот элемент. Конечно, в противном случае стоит поискать альтернативу. В этом случае можно использовать 2 диода.
Для лампового усилителя Hi-End вы можете использовать соответствующий трансформатор, который использовался в старой ламповой технологии.
Заключение
Чтобы сделать ламповый усилитель Hi-End своими руками, нужно выполнить все действия последовательно и точно. Сначала подключите блок питания с усилителем. Если правильно настроить эти устройства, то можно смонтировать предварительный усилитель. Также, используя соответствующую технику, можно проверить все элементы, чтобы не допустить поломки.Собрав все элементы вместе, можно переходить к проектированию устройства. Фанера может хорошо подойти для корпуса. Для создания типовой модели необходимо сверху разместить радиолампы и трансформаторы, а регуляторы уже можно закрепить на передней стенке. С их помощью вы можете усилить тон и увидеть индикатор питания.
Эта самодельная схема может использоваться как регулятор скорости для двигателя постоянного тока 12 В с номинальным током до 5 А или как диммер для галогенных и светодиодных ламп 12 В мощностью до 50 Вт.Управление осуществляется посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с частотой следования импульсов около 200 Гц. Естественно, частоту при необходимости можно изменить, выбрав максимальную стабильность и эффективность.
Схема ШИМ-регулятора для двигателя 12 В
В схеме используется таймер 7555 для создания переменной ширины импульса около 200 Гц. Он управляет транзистором Q3 (через транзисторы Q1 — Q2), который регулирует скорость электродвигателя или осветительных ламп.
ШИМ-контроллер 12 вольт
Схема регулятора оборотов мини-дрели
Всем привет, наверное у многих радиолюбителей, как у меня, не одно хобби, а несколько.Помимо разработки электронных устройств, я занимаюсь фотографией, съемкой видео на зеркалку, монтажом видео. Мне как видеооператору понадобился слайдер для видеосъемки, и для начала кратко объясню, что это такое. На фото ниже представлен заводской слайдер.
Слайдер предназначен для видеосъемки на фотоаппараты и видеокамеры. Это аналог рельсовой системы, которая используется в широкоформатном кино. С его помощью создается плавное движение камеры вокруг объекта.Еще один очень мощный эффект, который можно использовать при работе с ползунком, — это возможность приблизиться или отойти от объекта. На следующем фото показан двигатель, который он выбрал для создания слайдера.
В качестве привода ползуна используется 12-вольтный двигатель постоянного тока. В Интернете была найдена схема регулятора двигателя, который перемещает каретку ползуна. На следующем фото индикатор питания на светодиоде, тумблер, управляющий реверсом, и выключатель питания.
При работе с таким устройством важно, чтобы была плавная регулировка скорости плюс легкое включение реверса двигателя.Скорость вращения вала двигателя, в случае использования нашего контроллера, плавно регулируется поворотом ручки переменного резистора на 5 кОм. Возможно, не только я один из пользователей сайта, интересующихся фотографией, но и кто-то еще хочет повторить это устройство, желающие могут скачать архив со схемой и платой регулятора в конце статьи. На следующем рисунке показана принципиальная схема регулятора двигателя:
Рабочее видео
Для плавного увеличения и уменьшения скорости вращения вала имеется специальное устройство — регулятор скорости электродвигателя 220в.Стабильная работа, отсутствие перебоев в подаче электроэнергии, длительный срок службы — преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.
Зачем нужен преобразователь частоты Контроллеры скоростивходят в состав многих устройств, так как обеспечивают точность электрического управления. Это позволяет отрегулировать скорость до желаемого значения.
Регулятор оборотов электродвигателя постоянного тока используется во многих промышленных и бытовых областях. Например:
Выберите устройство- Для коллекторных двигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные более надежны.
- Важным критерием выбора является мощность. Он должен соответствовать допустимому на используемом агрегате. И для безопасной работы системы лучше превышать.
- Напряжение должно быть в допустимых широких пределах.
- Основное назначение регулятора — преобразование частоты, поэтому этот аспект необходимо выбирать в соответствии с техническими требованиями.
- Также необходимо обратить внимание на срок службы, размер, количество вводов.
- Регулятор естественного хода двигателя переменного тока;
- приводной агрегат;
- доп. Позиции.
Устройство можно приобрести в специализированных торговых точках, а можно сделать самому.
Схема регулятора вращения вращения переменного тока
Есть универсальное устройство на 12в для бесщеточных двигателей.
Чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию, читатели рекомендуют «Электроэнергетический ящик». Ежемесячные платежи будут на 30-50% меньше, чем были до использования экономайзера. Он удаляет реактивную составляющую из сети, что приводит к снижению нагрузки и, как следствие, потребляемого тока.Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, что снижает затраты на ее оплату.
Схема состоит из двух частей: логической и силовой. Микроконтроллер расположен на микросхеме. Такая схема характерна для мощного двигателя. Уникальность регулятора заключается в применении с различными типами двигателей. Питание схем раздельное, драйверы ключей требуют питания 12 В.
Симистор устройстваСхема контроллера на симисторе содержит минимум частей, показанных на рисунке, где C1 — конденсатор, R1 — первый резистор, R2 — второй резистор.
Когда конденсатор достигает порогового значения напряжения 12 В или 24 В, срабатывает кнопка. Симистра переходит в открытое состояние. Когда сетевое напряжение проходит через ноль, симистор замыкается, затем конденсатор дает отрицательный заряд.
Обычный тиристорный регулятор с простой схемой.
Тиристор, работает в сети переменного тока.
К источнику напряжения 24 вольт. Принцип работы заключается в заряде конденсатора и заблокированного тиристора, и когда конденсатор достигает напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.
Сигналы, поступающие на вход системы, образуют обратную связь. Рассмотрим подробнее с помощью микросхемы.
Чип TDA 1085
Своими руками можно сделать приспособление для болгарки, токарного станка по дереву, болгарки, бетономешалки, измельчителя соломы, газонокосилки, дровоколы и многое другое.
При сборке регулятора правильно подбирать резистор. Так как при большом резисторе на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсации будет недостаточно.
Регуляторы вращения однофазных и трехфазных двигателей на 24, 12 вольт — это функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.
Видео №1. Одноканальный контроллер в работе. Изменяет скорость кручения вала двигателя, вращая ручку переменного резистора.
Видео № 3. Двухканальный контроллер в работе. Самостоятельная установка скорости кручения валов двигателей на основе подстроечных резисторов.
Характеристикии основные характеристики
Одноканальный контроллер двигателя
Конструкция устройства
Принцип действия
Материалы и детали
Примечание 3 .Для регулировки токов выше 1,5 А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). При этом рисунок печатной платы менять не нужно, так как расположение выводов у обоих транзисторов идентично.
Для дальнейшей работы необходимо скачать архивный файл, расположенный в конце статьи, распаковать его и распечатать. Чертеж регулятора (файл termo1) напечатан на глянцевой бумаге, а установочный чертеж (файл montag1) — на белом офисном листе (формат A4).
Для тестирования устройства необходимо распечатать чертеж диска из архива. Далее нужно наклеить этот рисунок (№1) на плотный и тонкий картон (№2). Затем ножницами вырезается диск (№ 3).
Полученную заготовку переворачивают (№1) и по центру прикрепляют квадрат из черной изоленты (№2) для лучшего сцепления поверхности вала двигателя с диском. Сделайте отверстие (№ 3), как показано на рисунке.Затем диск устанавливается на вал двигателя и можно приступать к тестированию. Одноканальный контроллер мотора готов!
Используется для независимого управления парой двигателей одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Номинальный ток нагрузки составляет до 1,5 А на канал.
Принцип действия
Примечание 2. Для оперативной регулировки скорости кручения двигателей подстроечные резисторы заменяют монтажным проводом с переменными резисторами с показателями сопротивления, указанными на схеме.
Вам понадобится печатная плата размером 30 × 30 мм, сделанная из ламинированного с одной стороны листа стекловолокна толщиной 1-1,5 мм. В таблице 2 перечислены радиокомпоненты.
Процесс сборки
Чертеж печатной платы приклеен к действующим дорожкам на противоположной стороне печатной платы. Сформируйте отверстия в посадочных местах по монтажному чертежу. Монтажный чертеж прикрепляется к монтажной плате сухим клеем, совмещая отверстия. Изготовлен пикап транзистора КТ815.Для проверки временно соедините входы 1 и 2 проводом.
В АРХИВЕ представлены необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов отмечены красными стрелками.
Регулятор скорости двигателя постоянного тока, цепь 12 В
Двигатель соединен по схеме с полевым транзистором, который управляется широтно-импульсной модуляцией, реализованной на микросхеме таймера NE555, поэтому схема оказалась такой простой.
ШИМ-контроллер реализован с использованием обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующего импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE555.Сигналы мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса регулируется с помощью переменного сопротивления R2. Чем больше длительность положительного импульса, поступающего на затвор полевого транзистора, тем больше мощности подается на двигатель постоянного тока. Причем за один оборот, чем короче длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель. Эта схема отлично работает от 12-вольтовой батареи.
Контроль скорости двигателя постоянного тока Цепь 6 В
Управление скоростью в этой схеме достигается путем подачи на электродвигатель импульсов напряжения различной длительности.Для этих целей используются ШИМ (широтно-импульсные модуляторы). В этом случае регулирование ширины импульса обеспечивается микроконтроллером PIC. Две кнопки SB1 и SB2, «Больше» и «Меньше», используются для управления частотой вращения двигателя. Изменить скорость вращения можно только при нажатии тумблера «Пуск». Длительность импульса в этом случае варьируется в процентах от периода от 30 до 100%.
Устройство собрано на печатной плате размером 61 × 52 мм. Вы можете скачать образ печатной платы и файл прошивки по ссылке выше.(Загляните в папку архива 027-el )
Регулятор оборотов двигателя нужен для плавного разгона и торможения. Такие устройства получили широкое распространение в современной промышленности. Благодаря им происходит измерение скорости в конвейере, на различных устройствах, а также при вращении вентилятора. Двигатели мощностью 12 вольт используются во всех системах управления и в автомобилях.
Системное устройство
Двигатель коллекторного типа Состоит в основном из ротора, статора, а также щеток и тахогенератора.
- Ротор — часть вращения, статор — внешний магнит.
- Щетки из графита являются основной частью скользящего контакта, через которую следует подавать напряжение на вращающийся якорь.
- Тахогенератор — это устройство, которое контролирует характеристики вращения устройства. Если происходит нарушение размерности процесса вращения, то он корректирует уровень напряжения, поступающего в двигатель, тем самым делая его максимально плавным и медленным.
- Статор. Такая деталь может включать не один магнит, а, например, две пары полюсов. При этом вместо статических магнитов будут катушки электромагнитов. Такое устройство способно работать как от постоянного, так и от переменного тока.
Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя
В качестве регуляторов скорости электродвигателей 220 В и 380 В используются специальные преобразователи частоты . Такие устройства относятся к категории высокотехнологичных , они помогают произвести коренное преобразование токовых характеристик (формы волны, а также частоты).Они оснащены мощными полупроводниковыми транзисторами, а также широтно-импульсным модулятором. Весь процесс работы устройства происходит за счет управления специальным блоком на микроконтроллере. Изменение скорости вращения ротора двигателей довольно медленное.
По этой причине в нагруженных устройствах используются преобразователи частоты. Чем медленнее будет происходить процесс разгона, тем меньше будет нагрузка на коробку передач и конвейер. Во всех частотниках можно найти несколько степеней защиты: по нагрузке, току, напряжению и другим показателям.
Некоторые модели преобразователей частоты вырабатывают питание от однофазного напряжения (оно достигнет 220 вольт), создают из него трехфазное. Это помогает производить подключение асинхронного двигателя в домашних условиях без применения особо сложных схем и конструкций. В этом случае потребитель не может потерять электроэнергию при работе с таким устройством.
Зачем нужен такой прибор-регулятор
Если говорить о двигателях регулятора , то оборотов нужно:
Схемы создания преобразователей частоты в электродвигателе широко используются в большинстве бытовых устройств.Такую систему можно найти в беспроводных источниках питания, сварочных аппаратах, зарядных устройствах для телефонов, блоках питания персональных компьютеров и ноутбуков, стабилизаторах напряжения, блоках зажигания ламп для освещения современных мониторов, а также в ЖК-телевизорах.
Регулятор скорости электродвигателя 220В
Можно сделать полностью самостоятельно , но для этого необходимо будет изучить все возможные технические особенности устройства. По конструкции можно выделить сразу несколько разновидностей основных деталей.А именно:
- Сам электродвигатель.
- Микроконтроллер системы управления преобразователем.
- Привод и механические части, связанные с работой системы.
Непосредственно перед запуском устройства, после подачи на обмотки определенного напряжения, начинается процесс вращения двигателя с индикатором максимальной мощности. Именно эта функция будет отличать асинхронные устройства от других типов. Ко всему прочему добавляется нагрузка от механизмов, приводящих в действие устройство.В конечном итоге на начальном этапе работы устройства мощность, а также потребляемый ток только увеличиваются до максимальной отметки.
В это время идет процесс выделения наибольшего количества тепла. Перегрев происходит как в обмотках, так и в проводах. Использование частичного преобразования поможет предотвратить это. Если установить плавный пуск, то до отметки максимальной скорости (которая также может контролироваться оборудованием и может составлять не 1500 оборотов в минуту, а всего 1000) двигатель будет разгоняться не в первый момент работы, а за следующие 10 секунд (каждую секунду прибор будет прибавлять 100-150 оборотов).В это время процесс нагрузки на все механизмы и провода начинает уменьшаться в несколько раз.
Как сделать регулятор своими руками
Можно полностью самостоятельно создать регулятор скорости мотора около 12 В. Для этого стоит использовать многопозиционный переключатель , а также специальный проволочный резистор. С помощью последнего происходит изменение уровня питающего напряжения (а вместе с ним и индикатора скорости). Те же системы можно использовать для выполнения асинхронных движений, но они будут менее эффективны.
Много лет назад широко применялись механические регуляторы — они строились на базе зубчатых передач или их вариаторов. Но такие устройства не считались очень надежными. Электронные инструменты показали себя в несколько раз лучше, так как были не такими большими и позволяли сконфигурировать более тонкий накопитель.
Для создания регулятора оборотов мотора стоит использовать сразу несколько устройств, которые можно купить в любом строительном магазине или снять со старых инвентарных устройств.Для завершения процесса настройки стоит включить специальную схему переменного резистора . С его помощью происходит процесс изменения амплитуды сигнала, поступающего на резистор.
Внедрение системы менеджмента
Для значительного повышения производительности даже самого простого оборудования стоит подключить микроконтроллерное управление к схеме регулятора оборотов двигателя. Для этого следует выбрать процессор, в котором есть подходящее количество входов и выходов соответственно: произвести подключение датчиков, кнопок, а также специальных электронных ключей.
Для экспериментов стоит использовать специальный микроконтроллер AtMega 128 — это самый простой в использовании и широко используемый контроллер. В бесплатном использовании можно найти большое количество схем с его применением. Чтобы устройство выполняло правильную работу, в нем стоит написать определенный алгоритм действий — реакции на определенные движения. Например, когда температура достигнет 60 градусов по Цельсию (результат измерения будет отмечен на графике самого устройства), устройство должно автоматически выключиться.
Регулировка работы
Теперь стоит поговорить о том, как можно регулировать скорость в коллекторном двигателе. В связи с тем, что общая скорость вращения мотора может напрямую зависеть от величины подаваемого уровня напряжения, для этого вполне подходят абсолютно любые системы регулировки, которые могут выполнять такую функцию.
Стоит перечислить несколько разновидностей устройств:
- Автотрансформаторы лабораторные (ЛАТР).
- Карты заводской настройки, которые используются в бытовых приборах (можно взять даже те, что используются в пылесосах, миксерах).
- Кнопки, которые используются в конструкции электроинструментов.
- Бытовые разновидности регуляторов, которые оснащены особой плавностью хода.
Но в то же время у всех таких методов есть определенный недостаток. Вместе с процессами снижения скорости также снижается общая мощность двигателя. Иногда его можно остановить, даже просто прикоснувшись к руке. В некоторых случаях это может быть вполне нормальным явлением, но по большей части это считается серьезной проблемой.
Наиболее приемлемым вариантом будет выполнение функции регулировки скорости с приложений тахогенератора .
Чаще всего устанавливается на заводе. Во время отклонения скорости вращения двигателей через симисторы в двигателе передача уже отрегулированного источника питания будет сопровождать желаемую скорость вращения. Если в такой бак встроен регулятор вращения самого мотора, то мощность не пропадет.
Как это выглядит в дизайне? Наиболее часто используется реостатическая регулировка процесса вращения, основанная на использовании полупроводника.
В первом случае мы будем говорить о переменном сопротивлении с помощью процесса механической регулировки. Он будет подключен последовательно к коллекторному двигателю. Недостатком в этом случае будет дополнительное выделение определенного количества тепла и дополнительная трата ресурса всего аккумулятора. Во время этой регулировки происходит общая потеря мощности во время вращения двигателя. Считается наиболее экономичным вариантом. Не используется для достаточно мощных двигателей по указанным выше причинам.
Во втором случае при применении полупроводников процесс управления двигателем происходит путем подачи определенного количества импульсов. Схема может изменять длительность таких импульсов, что, в свою очередь, изменяет общую скорость двигателя без потери мощности.
Если вы не хотите изготавливать оборудование самостоятельно, но хотите купить устройство, полностью готовое к эксплуатации, следует обратить особое внимание на основные параметры и характеристики, такие как мощность, тип системы управления устройством, напряжение в приборе частота, а также напряжение рабочего типа.Лучше всего будет рассчитать общие характеристики всего механизма, в котором стоит использовать регулятор общего напряжения мотора. Стоит помнить, что необходимо произвести сравнение с параметрами преобразователя частоты.
Эта самодельная схема может использоваться как регулятор скорости для двигателя постоянного тока 12 В с номинальным током до 5 А или как диммер для галогенных и светодиодных ламп 12 В мощностью до 50 Вт. Управление осуществляется посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с частотой следования импульсов около 200 Гц.Естественно, частоту при необходимости можно изменить, выбрав максимальную стабильность и эффективность.
Большинство этих конструкций собираются гораздо проще. Здесь мы представляем более продвинутую версию, в которой используется таймер 7555, биполярный драйвер и мощный полевой МОП-транзистор. Эта конструкция обеспечивает улучшенное управление скоростью и работает в широком диапазоне нагрузок. Это действительно очень эффективная схема и стоимость ее деталей при покупке для самостоятельной сборки довольно низкая.
Схема ШИМ-регулятора для двигателя 12 В
В схеме используется таймер 7555 для создания переменной ширины импульса около 200 Гц.Он управляет транзистором Q3 (через транзисторы Q1 — Q2), который регулирует скорость электродвигателя или осветительных ламп.
Эта схема может питаться от 12 В во многих областях: электродвигатели, вентиляторы или лампы. Вы можете использовать его в автомобилях, лодках и электромобилях, в моделях железных дорог и так далее.
Сюда же можно безопасно подключать светодиодные лампы на 12 В, например светодиодные ленты. Всем известно, что светодиодные лампы намного эффективнее галогенных или ламп накаливания, прослужат намного дольше.А при необходимости запитать ШИМ-контроллер от 24 вольт и более, так как сама микросхема с буферным каскадом имеет регулятор мощности.
Регулятор скорости мотора переменного тока
ШИМ-контроллер 12 вольт
Драйвер полумостового регулятора постоянного тока
Схема регулятора оборотов мини-дрели
КОНТРОЛЬ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ
Всем привет, наверное многие радиолюбители, как У меня не одно хобби, а несколько. Помимо разработки электронных устройств, я занимаюсь фотографией, съемкой видео на зеркалку, монтажом видео.Мне как видеооператору понадобился слайдер для видеосъемки, и для начала кратко объясню, что это такое. На фото ниже представлен заводской слайдер.
Слайдер предназначен для видеосъемки на фотоаппараты и видеокамеры. Это аналог рельсовой системы, которая используется в широкоформатном кино. С его помощью создается плавное движение камеры вокруг объекта. Еще один очень мощный эффект, который можно использовать при работе с ползунком, — это возможность приблизиться или отойти от объекта.На следующем фото показан двигатель, который он выбрал для создания слайдера.
В качестве привода ползуна используется 12-вольтовый двигатель постоянного тока. В Интернете была найдена схема регулятора двигателя, который перемещает каретку ползуна. На следующем фото индикатор питания на светодиоде, тумблер, управляющий реверсом, и выключатель питания.
При работе с таким устройством важно, чтобы была плавная регулировка скорости плюс легкое включение реверса двигателя.Скорость вращения вала двигателя, в случае использования нашего контроллера, плавно регулируется поворотом ручки переменного резистора на 5 кОм. Возможно, не только я один из пользователей сайта, интересующихся фотографией, но и кто-то еще хочет повторить это устройство, желающие могут скачать архив со схемой и платой регулятора в конце статьи. На следующем рисунке представлена принципиальная схема регулятора для двигателя:
Схема регулятора
Схема очень проста и может быть легко собрана даже начинающими радиолюбителями.Из преимуществ сборки данного устройства могу назвать его невысокую стоимость и возможность адаптации под необходимые нужды. На рисунке изображена печатная плата регулятора:
Но сфера применения этого регулятора не ограничивается только ползунками, его легко можно использовать в качестве регулятора скорости, например, расточки станка, самодельного дремеля, питаемого от 12 вольт. , или компьютерный кулер, например, размером 80 х 80 или 120 х 120 мм. Еще я разработал схему реверсивного двигателя, то есть быстрого изменения вращения вала в другую сторону.Для этого я использовал тумблер с шестью контактами на 2 положения. На следующем рисунке показана схема его подключения:
Средние контакты тумблера с маркировкой (+) и (-) подключены к контактам на плате с маркировкой M1.1 и M1.2, полярность не соответствует иметь значение. Всем известно, что компьютерные кулеры при понижении напряжения питания и, как следствие, оборотов при работе издают гораздо меньше шума. На следующем фото транзистор КТ805АМ на радиаторе:
В схеме можно использовать практически любой транзистор средней и большой мощности n-p-n структуры.Также диод можно заменить на соответствующие по току аналоги, например 1N4001, 1N4007 и другие. Выводы двигателя шунтируются диодом при обратном переключении, это было сделано для защиты транзистора в моменты включения и выключения, так как двигатель имеет индуктивную нагрузку. Также в схеме предусмотрена индикация включения ползунка на светодиоде, включенном последовательно с резистором.
При использовании двигателя с большей мощностью, чем показано на фотографии, транзистор должен быть прикреплен к радиатору для улучшения охлаждения.Фотография полученной платы представлена ниже:
Плата регулятора изготовлена методом LUT. Вы можете увидеть, что произошло, на видео.
Рабочее видео
В ближайшее время по мере приобретения недостающих деталей, в основном механики, приступлю к сборке устройства в корпусе. Прислал Алексей Ситков .
Для плавного увеличения и уменьшения скорости вращения вала имеется специальное устройство — регулятор скорости вращения электродвигателя 220в.Стабильная работа, отсутствие перебоев в подаче электроэнергии, длительный срок службы — преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.
- Зачем нужен преобразователь частоты
- Область применения
- Выберите устройство
- Устройство IF
- Типы устройств
- Пропорциональный сигнальный процесс
Функция регулятора — инвертировать напряжение 12, 24 вольт, обеспечивая плавный пуск и останов с использованием широтно-импульсной модуляции.
Контроллеры скорости входят в состав многих устройств, так как обеспечивают точность электрического управления. Это позволяет отрегулировать скорость до желаемого значения.
Область примененияРегулятор оборотов двигателя постоянного тока используется во многих промышленных и бытовых областях. Например:
- отопительный комплекс;
- приводов оборудования;
- сварочный аппарат;
- духовки электрические;
- пылесосы;
- швейные машины;
- стиральных машин.
Для того, чтобы выбрать эффективный регулятор, необходимо учитывать характеристики устройства, особенно назначение.
- Для коллекторных двигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные более надежны.
- Важным критерием выбора является мощность. Он должен соответствовать допустимому на используемом агрегате. И для безопасной работы системы лучше превышать.
- Напряжение должно быть в допустимых широких пределах.
- Основное назначение регулятора — преобразование частоты, поэтому этот аспект необходимо выбирать в соответствии с техническими требованиями.
- Также необходимо обратить внимание на срок службы, размер, количество вводов.
- Регулятор естественного хода двигателя переменного тока;
- приводной агрегат;
- доп. Позиции.
Схема регулятора оборотов двигателя 12 в показана на рисунке. Обороты регулируются с помощью потенциометра.Если на вход поступают импульсы с частотой 8 кГц, то напряжение питания будет 12 вольт.
Аппарат можно приобрести в специализированных торговых точках, а можно сделать самому.
Схема регулятора вращения вращения переменного тока
При пуске трехфазного двигателя на полную мощность передается ток, действие повторяется примерно 7 раз. Сила тока изгибает обмотки двигателя, со временем выделяется тепло. Преобразователь — это инвертор, обеспечивающий преобразование энергии.Напряжение поступает в регулятор, где 220 вольт выпрямляется с помощью диода, расположенного на входе. Затем ток фильтруется двумя конденсаторами. ШИМ формируется. Далее импульсный сигнал передается с обмоток двигателя на определенную синусоиду.
Есть универсальное устройство на 12в для бесщеточных двигателей.
Чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию, читатели рекомендуют ящик для экономии электроэнергии. Ежемесячные платежи будут на 30-50% меньше, чем были до использования экономайзера. Он удаляет реактивную составляющую из сети, что приводит к снижению нагрузки и, как следствие, потребляемого тока.Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, что снижает затраты на ее оплату.
Схема состоит из двух частей: логической и силовой. Микроконтроллер расположен на микросхеме. Такая схема характерна для мощного двигателя. Уникальность регулятора заключается в применении с различными типами двигателей. Питание схем раздельное, драйверы ключей требуют питания 12 В.
Типы устройств Приборный симисторСимисторное устройство (симистор) используется для управления освещением, мощностью нагревательных элементов и скоростью вращения.
Схема контроллера на симисторе содержит минимум частей, показанных на рисунке, где C1 — конденсатор, R1 — первый резистор, R2 — второй резистор.
С помощью преобразователя мощность регулируется путем изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается с помощью нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.
Когда конденсатор достигает порогового значения напряжения 12 В или 24 В, срабатывает кнопка.Симистра переходит в открытое состояние. Когда сетевое напряжение проходит через ноль, симистор замыкается, затем конденсатор дает отрицательный заряд.
Преобразователи с электронным ключомОбычный тиристорный регулятор с простой схемой.
Тиристор, работает в сети переменного тока.
Отдельный вид — стабилизатор переменного напряжения. Стабилизатор содержит трансформатор с множеством обмоток.
Схема стабилизатора постоянного тока
Тиристорное зарядное устройство 24 В
К источнику напряжения 24 В.Принцип работы заключается в заряде конденсатора и заблокированного тиристора, и когда конденсатор достигает напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.
Пропорциональный процесс обработки сигналовСигналы, полученные на входе системы, образуют обратную связь. Рассмотрим подробнее с помощью микросхемы.
Микросхема TDA 1085
Микросхема TDA 1085, изображенная выше, обеспечивает управление двигателем 12 В, обратную связь 24 В без потери мощности.Обязательным является обслуживание тахометра, обеспечивающего обратную связь двигателя с платой регулирования. Сигнал спидометра поступает на микросхему, которая передает задачу силовым элементам — подать напряжение на мотор. Когда вал нагружен, плата добавляет напряжение, а мощность увеличивается. При отпускании вала напряжение уменьшается. Обороты будут постоянными, а силовой момент не изменится. Частота регулируется в широком диапазоне. Такой мотор на 12, 24 вольта устанавливается в стиральных машинах.
Своими руками можно сделать приспособление для болгарки, токарного станка по дереву, болгарки, бетономешалки, измельчителя соломы, газонокосилки, дровоколы и многое другое.
Промышленные регуляторы, состоящие из контроллеров на 12, 24 В, залиты смолой, поэтому ремонту не подлежат. Поэтому устройство на 12в часто изготавливают самостоятельно. Простой вариант с использованием микросхемы U2008B. Контроллер использует обратную связь по току или плавный пуск. В случае использования последнего элементы С1, R4 необходимы, перемычка Х1 не нужна, и наоборот с обратной связью.
При сборке регулятора правильно подбирать резистор. Так как при большом резисторе на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсации будет недостаточно.
Важно! При настройке регулятора мощности нужно помнить, что все части устройства подключены к сети переменного тока, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности!
Регуляторы вращения однофазных и трехфазных двигателей на 24, 12 вольт — это функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.
На простые механизмы удобно устанавливать аналоговые регуляторы тока. Например, они могут изменять скорость вращения вала двигателя. С технической стороны осуществить такой регулятор несложно (потребуется установка одного транзистора). Подходит для регулировки независимой скорости двигателей в робототехнике и источниках питания. Наиболее распространены регуляторы двух типов: одноканальные и двухканальные.
Видео номер 1. Одноканальный контроллер в работе.Изменяет скорость кручения вала двигателя, вращая ручку переменного резистора.
Видео № 2. Повышение торсионной скорости вала двигателя при работе одноканального регулятора. Увеличение числа оборотов от минимального до максимального значения при вращении ручки переменного резистора.
Видео № 3. Двухканальный контроллер в работе. Самостоятельная установка скорости кручения валов двигателей на основе подстроечных резисторов.
Видео № 4. Напряжение на выходе регулятора измеряется цифровым мультиметром. Полученное значение равно напряжению аккумулятора, от которого было взято 0,6 вольт (разница возникает из-за падения напряжения на переходе транзистора). При использовании аккумулятора на 9,55 вольт фиксируется изменение от 0 до 8,9 вольт.
Характеристики и основные характеристики
Ток нагрузки одноканального (фото. 1) и двухканального (фото 2) контроллеров не превышает 1.5 А. Поэтому для увеличения нагрузочной способности транзистор КТ815А заменяют на КТ972А. Нумерация выводов у этих транзисторов одинаковая (e-bb). А вот модель КТ972А работает с токами до 4А.
Контроллер мотора одноканальный
Устройство управляет одним мотором, питание подается от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.
Конструкция устройства
Основные элементы конструкции контроллера представлены на фото.3. Устройство состоит из пяти компонентов: двух резисторов переменного сопротивления сопротивлением 10 кОм (№ 1) и 1 кОм (№ 2), транзистора модели КТ815А (№ 3), пары из двух клеммные колодки с винтовыми зажимами для выхода для подключения двигателя (№ 4) и входа для подключения аккумуляторной батареи (№ 5).
Примечание 1 Установка винтовых клеммных колодок не является обязательной. Используя тонкий монтажный многожильный провод, вы можете напрямую соединить двигатель и источник питания.
Принцип действия
Работа контроллера мотора описывается электрической схемой (рис. 1). Учитывая полярность, на разъем XT1 подается постоянное напряжение. К разъему XT2 подключается лампочка или моторчик. На входе включен переменный резистор R1, поворот его ручки изменяет потенциал на среднем выходе в отличие от минуса АКБ. Через ограничитель тока R2 средний выход подключается к выводу базы транзистора VT1.В этом случае транзистор включается по штатной цепи тока. Положительный потенциал на выходе базы увеличивается при перемещении вверх по среднему выходу из-за плавного вращения ручки переменного резистора. Происходит увеличение тока, что связано с уменьшением сопротивления перехода коллектор-эмиттер в транзисторе VT1. Потенциал уменьшится, если ситуация изменится.
Принципиальная схема
Материалы и детали
Требуется печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из ламинированного с одной стороны листа стекловолокна (допустимая толщина 1-1.5 мм). В таблице 1 перечислены радиодетали.
Примечание 2 Переменный резистор, необходимый для устройства, может быть любого производства, важно соблюдать текущие значения сопротивления, указанные в таблице 1 для него.
Примечание 3 . Для регулировки токов выше 1,5 А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). При этом рисунок печатной платы менять не нужно, так как расположение выводов у обоих транзисторов идентично.
Процесс сборки
Для дальнейшей работы необходимо скачать архивный файл, расположенный в конце статьи, распаковать его и распечатать. Чертеж регулятора (файл termo1) напечатан на глянцевой бумаге, а установочный чертеж (файл montag1) — на белом офисном листе (формат A4).
Далее рисунок платы (№1 на фото. 4) приклеивается к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4).На монтажном чертеже в посадочных местах необходимо проделать отверстия (№ 3 на фото. 14). Монтажный чертеж прикрепляется к монтажной плате сухим клеем, совмещая отверстия. На фото 5 показана разводка транзистора КТ815.
Вход и выход клеммных колодок отмечены белым цветом. Источник напряжения подключается к клеммной колодке через зажим. Полностью собранный одноканальный контроллер показан на фото. Источник питания (аккумулятор на 9 вольт) подключается на завершающем этапе сборки.Теперь вы можете регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.
Для тестирования устройства необходимо распечатать чертеж диска из архива. Далее нужно наклеить этот рисунок (№1) на плотный и тонкий картон (№2). Затем ножницами вырезается диск (№ 3).
Получившуюся заготовку переворачивают (№1) и квадрат черной изоленты (№2) крепится к центру для лучшего сцепления поверхности вала двигателя с диском. Вам нужно проделать отверстие (№ 3), как показано на рисунке. Затем диск устанавливается на вал двигателя и можно приступать к тестированию. Одноканальный контроллер мотора готов!
Двухканальный регулятор двигателя
Используется для независимого управления парой двигателей одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Номинальный ток нагрузки до 1.5А на канал.
Основные компоненты конструкции показаны на рис. 10 и включают в себя: два подстроечных резистора для настройки 2-го канала (№ 1) и 1-го канала (№ 2), три двухсекционных винтовых клеммных колодки для доступа к 2-й двигатель (№ 3), чтобы выйти на 1-й двигатель (№ 4) и войти (№ 5).
Примечание 1: Установка винтовых клеммных колодок не является обязательной. Используя тонкий монтажный многожильный провод, вы можете напрямую соединить двигатель и источник питания.
Принцип действия
Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора.Состоит из двух частей (рис. 2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления заменяет подстроечный резистор. Скорость вращения валов задается заранее.
Примечание 2. Для оперативной регулировки скорости кручения двигателей подстроечные резисторы заменяют монтажным проводом с переменными резисторами с показателями сопротивления, указанными на схеме.
Материалы и детали
Вам понадобится печатная плата размером 30×30 мм, сделанная из ламинированного с одной стороны листа стекловолокна толщиной 1-1.5 мм. В таблице 2 перечислены радиокомпоненты.
Процесс сборки
После скачивания архивного файла, находящегося в конце статьи, необходимо его распаковать и распечатать. На глянцевой бумаге распечатывается чертеж регулятора для термотрансферной печати (файл termo2), а монтажный чертеж (файл montag2) — на белом офисном листе (формат А4).
Чертеж печатной платы приклеен к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы. Сформируйте отверстия в посадочных местах по монтажному чертежу.Монтажный чертеж прикрепляется к монтажной плате сухим клеем, совмещая отверстия. Изготовлен пикап транзистора КТ815. Для проверки временно соедините входы 1 и 2 проводом.
Любой из входов подключается к полюсу источника питания (в примере показана батарея на 9 В). Минус источника питания прикреплен к центру клеммной колодки. Важно помнить: черный провод — это «-», а красный — «+».
Двигатели необходимо подключать к двум клеммным колодкам, также необходимо установить желаемую скорость.После успешных испытаний необходимо удалить временное подключение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный контроллер мотора готов!
В АРХИВЕ представлены необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов отмечены красными стрелками.
Схема регулятора скорости двигателя постоянного тока работает на принципах широтно-импульсной модуляции и используется для изменения скорости двигателя постоянного тока на 12 вольт. Регулирование скорости вала двигателя с помощью широтно-импульсной модуляции дает большую эффективность, чем использование простого изменения напряжения постоянного тока, подаваемого на двигатель, хотя мы также рассмотрим эти схемы
Регулятор скорости двигателя постоянного тока, цепь 12 В
Двигатель соединен по схеме с полевым транзистором, который управляется широтно-импульсной модуляцией, реализованной на микросхеме таймера NE555, поэтому схема оказалась такой простой.
ШИМ-контроллер реализован с использованием обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующего импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE555. Сигналы мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса регулируется с помощью переменного сопротивления R2. Чем больше длительность положительного импульса, поступающего на затвор полевого транзистора, тем больше мощности подается на двигатель постоянного тока.Причем за один оборот, чем короче длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель. Эта схема отлично работает от 12-вольтовой батареи.
Управление скоростью двигателя постоянного тока Цепь 6 В
Скорость двигателя 6 В может регулироваться в пределах 5-95%
Регулятор скорости двигателя на контроллере PIC
Управление скоростью в этой цепи достигается путем подачи импульсов напряжения различной продолжительности электродвигателя. Для этих целей используются ШИМ (широтно-импульсные модуляторы).В этом случае регулирование ширины импульса обеспечивается микроконтроллером PIC. Две кнопки SB1 и SB2, «Больше» и «Меньше», используются для управления частотой вращения двигателя. Изменить скорость вращения можно только при нажатии тумблера «Пуск». Длительность импульса в этом случае варьируется в процентах от периода от 30 до 100%.
В качестве стабилизатора напряжения микроконтроллера PIC16F628A используется трехвыводной стабилизатор КР1158ЕН5В, имеющий низкое падение входного-выходного напряжения всего около 0.6В. Максимальное входное напряжение — 30 В. Все это позволяет использовать двигатели с напряжением от 6В до 27В. В роли переключателя мощности используется составной транзистор КТ829А, который желательно установить на радиатор.
Устройство собрано на печатной плате размером 61 х 52 мм. Вы можете скачать образ печатной платы и файл прошивки по ссылке выше. (Загляните в папку архива 027-el )
Еще одно электронное устройство широкого применения.
Это мощный ШИМ-контроллер с плавным ручным управлением. Он работает при постоянном напряжении 10-50В (лучше не выходить за пределы диапазона 12-40В) и подходит для регулирования мощности различных потребителей (лампы, светодиоды, двигатели, нагреватели) с максимальным током потребления до 40А.
Отправляется в стандартном мягком конверте
Корпус застегивается на защелки, которые легко ломаются, поэтому открывайте осторожно.
Внутри плата и ручка сняты
Печатная плата — двухсторонний стеклопластик, пайка и установка аккуратны.Подключение через мощную клеммную колодку.
Вентиляционные прорези в корпусе неэффективны, потому что почти полностью перекрывают печатную плату.
В собранном виде выглядит примерно так
Реальные размеры немного больше заявленных: 123x55x40 мм
Принципиальная схема устройства
Заявленная частота ШИМ составляет 12 кГц. Фактическая частота варьируется в диапазоне 12-13 кГц при регулировке выходной мощности.
При необходимости частоту ШИМ можно уменьшить, припаяв нужный конденсатор параллельно с C5 (начальная емкость 1 нФ). Нежелательно увеличивать частоту, так как увеличиваются коммутационные потери.
Переменный резистор имеет встроенный переключатель в крайнем левом положении, позволяющий выключить прибор. Также на плате находится красный светодиод, который горит в рабочем состоянии регулятора.
Почему-то аккуратно стерта маркировка с микросхемы ШИМ-контроллера, хотя нетрудно догадаться, что есть аналог NE555 🙂
Диапазон регулирования близок к заявленному 5-100%
Элемент CW1 стоит похож на стабилизатор тока в корпусе диода, но точно не уверен…
Как и в большинстве контроллеров мощности, регулирование осуществляется через отрицательный провод. Нет защиты от короткого замыкания.
На МОП-транзисторах и диодных сборках маркировка изначально отсутствует; они стоят на индивидуальных радиаторах с термопастой.
Регулятор может работать от индуктивной нагрузки, так как на выходе используется сборка защитных диодов Шоттки, подавляющая ЭДС самоиндукции.
Проверка током 20А показала, что радиаторы немного греются и могут растянуться больше, предположительно до 30А.Измеренное полное сопротивление открытых каналов полевых работников составляет всего 0,002 Ом (падение 0,04В при токе 20А).
Если снизить частоту ШИМ, потянутся все заявленные 40А. Извините не могу проверить …
Выводы сами делайте, аппарат понравился 🙂
Планирую купить +56 Добавить в избранное Отзыв понравился +38 +85Регулировка скорости электродвигателя Цепь 12В. Самостоятельное изготовление регулятора скорости мотора. Принцип работы регулятора на транзисторе
Регулятор оборотов двигателя необходим для плавного разгона и замедления.Такие устройства широко используются в современной промышленности. Благодаря им измеряется скорость движения конвейера на разных устройствах, а также при вращении вентилятора. Двигатели мощностью 12 вольт используются во всех системах управления и в автомобилях.
Проектирование системы
Двигатель коллекторного типа состоит в основном из ротора, статора, а также щеток и тахогенератора.
- Ротор — часть вращения, статор — внешний магнит.
- Щетки, изготовленные из графита, являются основной частью скользящего контакта, через которую должно подаваться напряжение на вращающийся якорь.
- Тахогенератор — это устройство, которое контролирует характеристику вращения устройства. Если происходит нарушение размерности процесса вращения, то он корректирует уровень напряжения, поступающего в двигатель, тем самым делая его максимально плавным и медленным.
- Статор. Такая деталь может включать не один магнит, а, например, две пары полюсов.При этом вместо статических магнитов будут катушки электромагнитов. Такое устройство способно выполнять работу как от постоянного, так и от переменного тока.
Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя
В качестве регуляторов скорости для электродвигателей 220 В и 380 В используются специальные преобразователи частоты … Такие устройства относятся к категории высокотехнологичных , они также помогают произвести радикальное преобразование токовой характеристики (формы волны, а также частота).Они оснащены мощными полупроводниковыми транзисторами, а также широтно-импульсным модулятором. Весь процесс осуществления работы устройства происходит с помощью специального блока управления на микроконтроллере. Изменение скорости вращения ротора двигателей довольно медленное.
Именно по этой причине в нагруженных устройствах используются преобразователи частоты. Чем медленнее происходит процесс разгона, тем меньше нагрузка на коробку передач и конвейер.Во всех частотниках можно найти несколько степеней защиты: по нагрузке, току, напряжению и другим показателям.
Некоторые модели преобразователей частоты питаются от однофазного напряжения (оно достигнет 220 вольт), из него создают трехфазное. Это помогает производить подключение асинхронного двигателя в домашних условиях без использования особо сложных схем и конструкций. При этом потребитель не сможет потерять мощность при работе с таким устройством.
Зачем нужен такой регулятор
Если говорить о моторах регулятора , то оборотов нужно:
Схемы, по которым происходит создание преобразователей частоты в электродвигателе, широко используются в большинстве бытовых устройств.Такую систему можно встретить в беспроводных блоках питания, сварочных аппаратах, зарядных устройствах для телефонов, блоках питания ПК и ноутбуков, стабилизаторах напряжения, блоках ламп зажигания для подсветки современных мониторов, а также в ЖК-телевизорах.
Регулятор скорости электродвигателя 220в
Вы можете сделать его полностью самостоятельно , но для этого необходимо будет изучить все возможные технические особенности устройства. По конструкции можно выделить сразу несколько типов основных деталей.А именно:
- Сам электродвигатель.
- Микроконтроллер системы управления преобразователем.
- Привод и механические части, связанные с работой системы.
Непосредственно перед запуском устройства, после подачи на обмотки определенного напряжения, начинается процесс вращения двигателя с показателем максимальной мощности. Именно эта функция будет отличать асинхронные устройства от других типов. К тому же добавляется нагрузка от механизмов, приводящих устройство в движение.В конечном итоге на начальном этапе работы устройства мощность, как и потребление тока, увеличивается только до максимального уровня.
В это время происходит процесс выделения наибольшего количества тепла. Перегрев происходит как в обмотках, так и в проводах. Использование частичного преобразования поможет предотвратить это. Если установить плавный пуск, то до отметки максимальной скорости (которая тоже может регулироваться оборудованием и может быть не 1500 об / мин, а только 1000) двигатель начнет разгоняться не в первый момент работы, а на следующие 10 секунд (при этом каждую секунду прибор будет прибавлять 100-150 оборотов).В это время процесс нагружения всех механизмов и проводов начинает уменьшаться в несколько раз.
Как сделать регулятор своими руками
Можно полностью самостоятельно создать регулятор скорости электродвигателя около 12 В. Для этого стоит использовать переключатель сразу нескольких положений , а также специальный проволочный резистор. С помощью последнего изменяется уровень питающего напряжения (а вместе с ним и показатель скорости). Те же системы можно использовать для выполнения асинхронных движений, но они будут менее эффективными.
Много лет назад широкое распространение получили механические регуляторы — их строили на базе зубчатых передач или их вариаторов. Но такие устройства не считались очень надежными. Электронные средства показали себя в несколько раз лучше, так как были не такими большими и позволяли настраивать более тонкий привод.
Для создания регулятора вращения электродвигателя стоит использовать сразу несколько устройств, которые можно купить в любом строительном магазине или снять со старых инвентарных устройств.Для завершения процесса настройки стоит включить специальную схему переменного резистора … С его помощью происходит процесс изменения амплитуды сигнала, поступающего на резистор.
Внедрение системы менеджмента
Для значительного повышения производительности даже самого простого оборудования стоит подключить микроконтроллерное управление к схеме регулятора оборотов двигателя. Для этого стоит выбрать тот процессор, в котором есть подходящее количество входов и выходов соответственно: для подключения датчиков, кнопок и специальных электронных ключей.
Для проведения экспериментов стоит использовать специальный микроконтроллер AtMega 128 — самый простой и широко используемый контроллер. В бесплатном использовании можно найти большое количество схем с его применением. Чтобы устройство выполняло правильную работу, стоит записать определенный алгоритм действий — реакции на определенные движения. Например, когда температура достигнет 60 градусов по Цельсию (результат измерения будет отмечен на графике самого устройства), устройство должно автоматически выключиться.
Наладка работы
Теперь стоит поговорить о том, как можно регулировать обороты в коллекторном двигателе. В связи с тем, что общая частота вращения мотора может напрямую зависеть от величины подаваемого уровня напряжения, для этого вполне подходят абсолютно любые системы регулировки, способные выполнять такую функцию.
Стоит перечислить несколько типов устройств:
- Автотрансформаторы лабораторные (ЛАТР).
- Платы заводской настройки, которые используются в бытовых приборах (можно взять даже в пылесосах, миксерах).
- Кнопки, применяемые при изготовлении электроинструментов.
- Бытовые типы регуляторов, которые оснащены особой плавностью хода.
Но в то же время у всех таких методов есть определенный недостаток. Вместе с процессами снижения скорости уменьшается и общая мощность мотора. Иногда его можно остановить, даже просто прикоснувшись к нему рукой. В некоторых случаях это может быть совершенно нормальным явлением, но по большей части это считается серьезной проблемой.
Наиболее приемлемым вариантом будет выполнение функции регулирования скорости с использованием приложений тахогенератора .
Чаще всего устанавливается на заводе. Во время отклонения скорости вращения двигателей через симисторы в двигателе будет передаваться уже скорректированный источник питания, сопровождающий требуемую скорость вращения. Если в такую емкость встроить регулировку вращения самого мотора, то мощность не пропадет.
Как выглядит конструкция? В первую очередь, это реостатное регулирование процесса вращения, которое создается на основе использования полупроводника.
В первом случае мы говорим о переменном сопротивлении с использованием процесса механической регулировки. Он будет последовательно подключен к коллекторному двигателю. Недостатком в этом случае будет дополнительное выделение определенного количества тепла и дополнительная трата всего ресурса батареи.Во время этой регулировки происходит общая потеря мощности при вращении двигателя. Считается наиболее экономичным вариантом. Не используется для достаточно мощных двигателей по указанным выше причинам.
Во втором случае при использовании полупроводников процесс управления двигателем происходит путем подачи определенного количества импульсов. Схема способна изменять длительность таких импульсов, что, в свою очередь, изменяет общую скорость двигателя без потери индикатора мощности.
Если вы не хотите изготавливать оборудование самостоятельно, а хотите купить устройство, которое уже полностью готово к эксплуатации, то следует обратить особое внимание на основные параметры и характеристики, такие как мощность, тип системы управления устройством. , напряжение в приборе, частота, а также напряжение рабочего типа … Лучше всего будет рассчитать общие характеристики всего механизма, в котором стоит использовать общий регулятор напряжения двигателя. Стоит помнить, что нужно произвести сравнение с параметрами преобразователя частоты.
Еще одно электронное устройство широкого применения.
Это мощный ШИМ-регулятор с плавным ручным управлением. Работает при постоянном напряжении 10-50В (лучше не выходить за пределы диапазона 12-40В) и подходит для регулирования мощности различных потребителей (лампы, светодиоды, двигатели, нагреватели) с максимальным током потребления 40А. .
Отправляется в стандартном мягком конверте
Корпус застегивается на защелки, которые легко ломаются, поэтому открывайте его осторожно.
Внутри платы и снята ручка
Печатная плата — двухсторонний стеклопластик, пайка и аккуратный монтаж. Подключение через мощную клеммную колодку.
Вентиляционные отверстия в корпусе неэффективны, поскольку почти полностью закрыты печатной платой.
В собранном виде выглядит примерно так
Реальные размеры немного больше заявленных: 123x55x40 мм
Принципиальная схема устройства
Заявленная частота ШИМ — 12 кГц.Реальная частота изменяется в диапазоне 12-13кГц при регулировке выходной мощности.
При необходимости частоту ШИМ можно уменьшить, припаяв требуемый конденсатор параллельно С5 (начальная емкость 1 нФ). Нежелательно увеличивать частоту, так как увеличиваются коммутационные потери.
Переменный резистор имеет встроенный переключатель в крайнем левом положении, позволяющий отключать устройство. Также на плате есть красный светодиод, который горит, когда регулятор работает.
Почему-то аккуратно стерта маркировка с микросхемы ШИМ-контроллера, хотя нетрудно догадаться, что есть аналог NE555 🙂
Диапазон регулирования близок к заявленному 5-100%
Элемент CW1 выглядит так регулятор тока в корпусе диода, но я не уверен точно …
Как и в большинстве регуляторов мощности, регулирование осуществляется через отрицательный провод. Нет защиты от короткого замыкания.
На мосфетах и диодных сборках маркировка изначально отсутствует, на отдельных радиаторах они стоят с термопастой.
Регулятор может работать от индуктивной нагрузки, поскольку на выходе стоит сборка защитных диодов Шоттки, подавляющая ЭДС самоиндукции.
Тестирование током 20А показало, что радиаторы незначительно нагреваются и могут вытащить больше, предположительно до 30А. Замерили полное сопротивление открытых каналов полевыми работниками всего 0,002 Ом (падение 0,04В при токе 20А).
Если снизить частоту ШИМ, потянутся все заявленные 40А. Жалко не могу проверить…
Выводы делайте сами, аппарат понравился 🙂
Планирую купить +56 Добавить в избранное Обзор понравился +38 +85Скорость вращения вала коллекторного электродвигателя малой мощности можно регулировать, подключив его последовательно к его цепи питания. Но этот вариант создает очень низкий КПД, к тому же невозможно осуществить плавное изменение скорости вращения
.Главное, что этот способ порой приводит к полной остановке электродвигателя при низком питающем напряжении. Регулятор скорости электродвигателя Токи dC, описанные в этой статье, лишены этих недостатков. Эти схемы могут успешно применяться для изменения яркости свечения ламп накаливания на 12 вольт.
Описание 4-х схем регуляторов скорости двигателя
Первая схема
Скорость вращения изменяется с помощью переменного резистора R5, изменяющего длительность импульса. Поскольку амплитуда импульсов ШИМ постоянна и равна напряжению питания электродвигателя, он никогда не останавливается даже при очень низкой скорости вращения.
Второй контур
Он аналогичен предыдущему, но в качестве задающего генератора используется операционный усилитель DA1 (К140УД7).
Этот операционный усилитель работает как генератор напряжения, вырабатывающий треугольные импульсы с частотой 500 Гц. Переменный резистор R7 устанавливает скорость электродвигателя.
Третья схема
Своеобразный, построен на нем. Мастер-генератор работает с частотой 500 Гц. Ширина импульса и, следовательно, частота вращения двигателя может изменяться от 2% до 98%.
Слабым местом всех вышеперечисленных схем является то, что в них отсутствует элемент стабилизации скорости при увеличении или уменьшении нагрузки на вал двигателя постоянного тока. Решить эту проблему можно по следующей схеме:
Как и большинство подобных регуляторов, в схеме этого регулятора есть задающий генератор напряжения, который выдает треугольные импульсы с частотой 2 кГц. Вся специфика схемы заключается в наличии положительной обратной связи (ПОС) через элементы R12, R11, VD1, C2, DA1.4, который стабилизирует скорость вала двигателя при увеличении или уменьшении нагрузки.
При установлении схемы с конкретным двигателем, сопротивлением R12, выбирается такая глубина ПОС, при которой не возникают автоколебания частоты вращения при изменении нагрузки.
Детали регуляторов вращения электродвигателя
В этих схемах возможно применение следующих замен радиодеталей: транзистор КТ817Б — КТ815, КТ805; КТ117А можно поменять КТ117Б-Г или 2Н2646; Операционный усилитель К140УД7 на К140УД6, КР544УД1, TL071, TL081; таймер NE555 — C555, КР1006ВИ1; микросхема TL074 — TL064, TL084, LM324.
При использовании более мощной нагрузки ключевой транзистор КТ817 можно заменить на мощный полевой транзистор IRF3905 или аналогичный.
Аналоговые регуляторы тока удобно устанавливать на простые механизмы. Например, они могут изменять скорость вращения вала двигателя. С технической точки зрения такой регулятор несложен в исполнении (потребуется установить один транзистор). Подходит для независимого управления скоростью двигателей в робототехнике и источниках питания.Наиболее распространены регуляторы двух типов: одноканальные и двухканальные.
Видео №1.
Одноканальный регулятор в работе. Изменяет скорость вращения вала двигателя за счет вращения ручки переменного резистора.Видео № 2. Увеличение скорости вращения вала двигателя при работе одноканального регулятора. Увеличение числа оборотов от минимального до максимального значения при вращении ручки переменного резистора.
Видео № 3.Двухканальный регулятор в действии. Самостоятельная установка скорости вращения валов двигателей на основе подстроечных резисторов.
Видео № 4. Выходное напряжение регулятора измеряется цифровым мультиметром. Полученное значение равно напряжению аккумулятора, из которого было вычтено 0,6 вольт (разница возникает из-за падения напряжения на переходе транзистора). При использовании батареи на 9,55 вольт регистрируется изменение от 0 до 8,9 вольт.
Функции и основные характеристики
Ток нагрузки одноканальный (фото.1) и двухканального (фото 2) регуляторов не превышает 1,5 А. Поэтому для увеличения нагрузочной способности транзистор КТ815А заменяют на КТ972А. Нумерация выводов у этих транзисторов одинакова (eh-b). Зато модель КТ972А работоспособна с токами до 4А.
Контроллер двигателя одноканальный
Устройство управляет одним двигателем, питание подается от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.
Конструкция устройства
Основные конструктивные элементы регулятора показаны на фото.3. Устройство состоит из пяти компонентов: двух резисторов переменного сопротивления сопротивлением 10 кОм (№1) и 1 кОм (№2), транзистора КТ815А (№3), пары двухсекционных винтовых зажимов. блоки для выхода для подключения двигателя (№4) и входа аккумулятора (№5).
Примечание 1. Установка винтовых клемм необязательна. С помощью тонкого многожильного монтажного провода можно напрямую подключить двигатель к источнику питания.
Принцип действия
Работа регулятора мотора описана электрической схемой (рис.1). С учетом полярности на разъем XT1 подается постоянное напряжение. К разъему XT2 подключается лампочка или моторчик. На входе включается переменный резистор R1, поворотом его ручки изменяется потенциал на среднем выходе, в отличие от минуса АКБ. Через ограничитель тока R2 средний вывод соединен с базовым выводом транзистора VT1. В этом случае транзистор включается по штатной схеме тока. Положительный потенциал на выходе базы увеличивается по мере того, как средний вывод перемещается вверх из-за плавного вращения ручки переменного резистора.Происходит увеличение тока, что связано с уменьшением сопротивления перехода коллектор-эмиттер в транзисторе VT1. Потенциал уменьшится, если ситуация изменится.
Принципиальная электрическая схема
Материалы и детали
Требуется печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из листа стекловолоконной фольги с одной стороны (допустимая толщина 1-1,5 мм). В таблице 1 приведен список радиодеталей.
Примечание 2. Переменный резистор, необходимый для устройства, может быть любого производства, важно соблюдать текущие значения сопротивления для него, указанные в таблице 1.
Примечание 3 . Для регулировки токов выше 1,5 А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). В этом случае рисунок печатной платы менять не нужно, так как расположение выводов у обоих транзисторов идентично.
Процесс сборки
Для дальнейшей работы необходимо скачать файл архива, расположенный в конце статьи, распаковать его и распечатать. Чертеж регулятора (файл) печатается на глянцевой бумаге, а установочный чертеж (файл) — на белом офисном листе (формат А4).
Далее чертеж печатной платы (№1 на фото. 4) приклеивается к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4). В посадочных местах необходимо по сборочному чертежу проделать отверстия (№ 3 на фото 14). Монтажный чертеж прикрепляется к печатной плате сухим клеем, совмещая отверстия. На фото 5 показана распиновка транзистора КТ815.
Вход и выход клеммных колодок отмечены белым цветом. Источник напряжения подключается к клеммной колодке через зажим. Полностью собранный одноканальный регулятор показан на фото. Блок питания (батарея на 9 вольт) подключается на завершающем этапе сборки.Теперь вы можете регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.
Для тестирования устройства необходимо распечатать чертеж диска из архива. Далее нужно наклеить этот рисунок (№1) на толстый и тонкий картон (№2). Затем ножницами вырезают диск (№ 3).
Полученную заготовку переворачивают (№1) и по центру прикрепляют квадрат из черной изоленты (№2) для лучшего сцепления поверхности вала двигателя с диском.Вам нужно сделать отверстие (№ 3), как показано на рисунке. Затем диск устанавливается на вал двигателя и можно приступать к тестированию. Одноканальный контроллер мотора готов!
Двухканальный контроллер двигателя
Используется для независимого управления парой двигателей одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Номинальный ток нагрузки составляет до 1,5 А на канал.
Конструкция устройства
Основные компоненты конструкции показаны на фото 10 и включают: два подстроечных резистора для настройки 2-го канала (No.1) и 1-го канала (№ 2), три двухсекционных винтовых клеммных колодки для вывода на 2-й двигатель (№ 3), для выхода на 1-й двигатель (№ 4) и для входа (№ 5).
Примечание 1 Установка винтовых клемм необязательна. С помощью тонкого многожильного монтажного провода можно напрямую подключить двигатель к источнику питания.
Принцип действия
Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора.Состоит из двух частей (рис. 2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления заменен на подстроечный резистор. Скорость вращения валов задана заранее.
Примечание 2. Для быстрой регулировки скорости кручения моторов подстроечные резисторы заменяют на разводку с резисторами переменного сопротивления со значениями сопротивления, указанными на схеме.
Материалы и детали
Вам понадобится печатная плата размером 30х30 мм, сделанная из листа стекловолоконной фольги с одной стороны толщиной 1-1.5 мм. В таблице 2 перечислены радиокомпоненты.
Процесс сборки
Скачав архивный файл, расположенный в конце статьи, необходимо его распаковать и распечатать. Чертеж регулятора для термического перевода (файл termo2) распечатывается на глянцевой бумаге, а установочный чертеж (файл montag2) — на белом офисном листе (формат А4).
Чертеж печатной платы приклеен к токопроводящим дорожкам на противоположной стороне печатной платы.На монтажном чертеже в посадочных местах выполнены отверстия. Схема электропроводки прикрепляется к печатной плате с помощью сухого клея, отверстия совмещены. Распиновка транзистора КТ815 сделана. Для проверки временно соедините входы 1 и 2 монтажным проводом.
Любой из входов подключается к полюсу источника питания (на примере показана батарея на 9 вольт). При этом минус блока питания прикреплен к центру клеммной колодки. Важно помнить: черный провод — это «-», а красный провод — «+».
Двигатели должны быть подключены к двум клеммным колодкам и должна быть установлена желаемая скорость. После успешных испытаний необходимо удалить временное подключение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный контроллер мотора готов!
В представленных необходимых схемах и чертежах для работы. Эмиттеры транзисторов отмечены красными стрелками.
Регулирование скорости электродвигателей в современной электронной технике достигается не изменением напряжения питания, как это делалось ранее, а путем подачи на электродвигатель импульсов тока различной длительности.Для этих целей служат ставшие очень популярными в последнее время — ШИМ-регуляторы ( с широтно-импульсной модуляцией ). Схема универсальная — это и регулятор оборотов мотора, и яркость ламп, и сила тока в зарядном устройстве.
Схема ШИМ-регулятора
Приведенная выше схема отлично работает, прилагаю.
Без переделки схемы напряжение можно поднять до 16 вольт. Установите транзистор в зависимости от мощности нагрузки.
Можно собрать ШИМ-регулятор и по этой электросхеме, с обычным биполярным транзистором:
А при необходимости вместо составного транзистора КТ827 поставить полевой IRFZ44N, с резистором R1 — 47к. Полевой рабочий без радиатора, с нагрузкой до 7 ампер, не нагревается.
Работа ШИМ-контроллера
Таймер микросхемы NE555 отслеживает напряжение на конденсаторе C1, который снимается с вывода THR.Как только он достигает максимума, открывается внутренний транзистор. Что замыкает контакт DIS на землю. В этом случае на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS, и когда напряжение на нем становится равным нулю, система переходит в обратное состояние — на выходе 1 транзистор закрывается. Конденсатор снова начинает заряжаться и все повторяется снова.
Заряд конденсатора С1 идет по пути: «R2-> верхнее плечо R1 -> D2», а разряд по пути: D1 -> нижнее плечо R1 -> DIS.
