Регулятор оборотов коллекторного двигателя 220в своими руками. Регулятор оборотов коллекторного двигателя 220В: схема и принцип работы

Как работает регулятор оборотов коллекторного двигателя 220В. Какие компоненты входят в схему регулятора. Как собрать регулятор оборотов своими руками. На каком принципе основана регулировка скорости коллекторного двигателя.

Содержание

Принцип работы регулятора оборотов коллекторного двигателя

Регулятор оборотов коллекторного двигателя 220В позволяет плавно изменять скорость вращения электродвигателя путем регулировки подаваемого на него напряжения. Основной принцип работы такого регулятора заключается в следующем:

  • Входное переменное напряжение 220В выпрямляется и сглаживается
  • Полученное постоянное напряжение подается на двигатель через силовой ключ (как правило, симистор)
  • Управляющая схема формирует импульсы для открытия силового ключа
  • Изменяя длительность открытого состояния ключа, регулируется среднее напряжение на двигателе
  • Чем больше длительность открытого состояния ключа, тем выше напряжение и обороты двигателя

Таким образом, регулировка скорости осуществляется за счет широтно-импульсной модуляции (ШИМ) напряжения, подаваемого на двигатель.


Основные компоненты схемы регулятора оборотов

Типовая схема регулятора оборотов коллекторного двигателя 220В содержит следующие ключевые элементы:

  • Выпрямительный мост — для преобразования переменного тока в постоянный
  • Сглаживающий конденсатор большой емкости
  • Силовой ключ (симистор или IGBT транзистор)
  • Микросхема управления ШИМ (например, TL494)
  • Потенциометр для регулировки скорости
  • Защитные RC-цепочки
  • Радиатор для охлаждения силового ключа

Дополнительно могут использоваться элементы защиты от перегрузки, короткого замыкания и перенапряжения.

Преимущества регулятора оборотов коллекторного двигателя

Использование регулятора оборотов для коллекторного двигателя 220В дает следующие преимущества:

  • Плавная регулировка скорости вращения в широком диапазоне
  • Сохранение высокого крутящего момента на низких оборотах
  • Снижение пусковых токов и плавный разгон двигателя
  • Экономия электроэнергии при работе на пониженных оборотах
  • Увеличение срока службы двигателя за счет оптимальных режимов работы
  • Возможность программирования различных режимов работы

Это делает регуляторы оборотов востребованными для применения в различном электроинструменте, бытовой технике, вентиляционных системах и другом оборудовании с коллекторными двигателями.


Схема простого регулятора оборотов на симисторе

Рассмотрим принципиальную схему простого регулятора оборотов коллекторного двигателя 220В на основе симистора:

«`
M
220В R1 C1 D1 VS1 «`

Основные элементы схемы:

  • VS1 — симистор, выполняющий роль силового ключа
  • R1 — переменный резистор (потенциометр) для регулировки
  • C1 — конденсатор, задающий частоту открытия симистора
  • D1 — диод для формирования управляющих импульсов

Принцип работы данной схемы следующий:

  1. Переменный резистор R1 и конденсатор C1 образуют RC-цепочку, определяющую момент открытия симистора
  2. В начале каждого полупериода сетевого напряжения конденсатор C1 начинает заряжаться через R1
  3. Когда напряжение на C1 достигает порога открытия симистора, он открывается и подает напряжение на двигатель
  4. Изменяя сопротивление R1, регулируется время зарядки C1 и соответственно момент открытия симистора
  5. Чем раньше открывается симистор, тем большее напряжение подается на двигатель и выше его обороты

Диод D1 обеспечивает открытие симистора только в начале каждого полупериода сетевого напряжения.


Как собрать регулятор оборотов своими руками

Для самостоятельной сборки простого регулятора оборотов коллекторного двигателя 220В потребуются следующие компоненты:

  • Симистор BTA41-600 или аналогичный на ток 25-40А
  • Потенциометр 470 кОм
  • Конденсатор 0.1 мкФ 630В
  • Диод 1N4007
  • Радиатор для симистора
  • Корпус
  • Провода, клеммы

Порядок сборки:

  1. Закрепить симистор на радиаторе через изолирующую прокладку
  2. Собрать схему согласно принципиальной схеме
  3. Припаять все соединения
  4. Установить собранную плату в корпус
  5. Вывести ручку потенциометра наружу корпуса
  6. Подключить входные и выходные провода через клеммы

При сборке важно обеспечить надежную изоляцию всех токоведущих частей. Радиатор симистора должен иметь достаточную площадь для эффективного охлаждения.

Особенности регулировки коллекторных двигателей

При использовании регулятора оборотов для коллекторного двигателя 220В следует учитывать некоторые особенности:

  • Минимальные обороты ограничены противо-ЭДС якоря двигателя
  • При очень низких оборотах возможно повышенное искрение на коллекторе
  • Необходимо обеспечить хорошее охлаждение двигателя на малых оборотах
  • Желательно использовать двигатели с независимым возбуждением
  • Регулятор должен обеспечивать плавный пуск для снижения пусковых токов

Правильно подобранный регулятор позволяет значительно расширить диапазон рабочих режимов коллекторного двигателя и повысить удобство его эксплуатации.


Области применения регуляторов оборотов

Регуляторы оборотов коллекторных двигателей 220В широко применяются в различных сферах:

  • Электроинструмент (дрели, шлифмашины, пилы)
  • Бытовая техника (миксеры, блендеры, пылесосы)
  • Вентиляционные системы
  • Насосное оборудование
  • Швейные машины
  • Станки и промышленное оборудование
  • Транспортеры и конвейеры

Использование регуляторов оборотов позволяет оптимизировать работу оборудования, снизить энергопотребление и повысить удобство эксплуатации.

Меры безопасности при работе с регуляторами

При самостоятельном изготовлении и использовании регуляторов оборотов необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

  • Использовать качественные комплектующие с соответствующими параметрами
  • Обеспечить надежную изоляцию всех токоведущих частей
  • Использовать защитное заземление
  • Не превышать максимально допустимую мощность регулятора
  • Обеспечить хорошую вентиляцию для охлаждения силовых элементов
  • Не вскрывать работающее устройство
  • При возникновении неисправностей немедленно отключать от сети

Соблюдение этих простых правил позволит безопасно эксплуатировать регулятор оборотов коллекторного двигателя и избежать поражения электрическим током.



Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя 220В

04.07.2019 0 bogdann.tech Электродвигатели Электрооборудование

Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя 220в бывает двух типов стандартная и модифицированная. Все зависит непосредственно от регулятора, который вы используете.

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:

  • Коллектор,
  • Щетки,
  • Ротор,
  • Статор.

Работа стандартного коллекторного электродвигателя основана на следующих принципах.

  1. 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.
  2. В результате подачи тока от источника 220в образуется поле магнитное.
  3. Под воздействием магнитного напряжения начинается вращение ротора.
  4. Щетки осуществляют передачу напряжения непосредственно на ротор устройства. Причем щетки обычно изготавливают на основе графита.
  5. 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.

  1. Заряд тока от источника 220 Вольт идет к конденсатору.
  2. Далее идет напряжение пробоя динистора через переменный резистор.
  3. После этого происходит непосредственно сам пробой.
  4. Симистор открывается. Этот элемент несет ответственность за нагрузку.
  5. Чем выше окажется напряжение, чем чаще будет происходить открытие симистора.
  6. За счет подобного принципа работы происходит регулировка оборотов электродвигателя.
  7. Наибольшая доля подобных схем регулировки электродвигателя приходится на импортные бытовые пылесосы.
  8. 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.

  1. Питание от стандартной сети 220в поступает на конденсатор. 220 Вольт стандартный показатель бытовых розеток.
  2. Конденсатор, получив заряд, вступает в работу.
  3. Нагрузка переходит к нижнему кабелю и резисторам.
  4. Положительный контакт конденсатора соединяется с электродом тиристора.
  5. Идет один достаточный заряд напряжения.
  6. Второй полупроводник при этом открывается.
  7. Тиристор через себя пропускает полученную от конденсатора нагрузку.
  8. 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.

bogdann.tech

Администратор сайта Electricvdele.Ru

  • Next Как проверить и отремонтировать коллектор электродвигателя своими руками
  • Previous Обзор уличных фонарей на солнечных батареях: характеристики, виды и особенности установки

Регулятор оборотов коллекторного двигателя 220В. Схема

Главная » Измерение и контроль » Регулятор оборотов коллекторного двигателя 220В. Схема

Эта схема регулятора оборотов коллекторного двигателя 220В оснащена 25 амперным симистором BTA26-600. Если установить симистор на радиатор, то повысится мощность, что позволит управлять электроинструментом до 4 кВт, например дрелью, электролобзиком или УШМ.

Еще одна особенность регулятора — это плавная регулировка мощности нагревательных приборов и работа в качестве диммера ламп накаливания.

Примечание: устройство не подходит для управления двигателями постоянного тока, трехфазными двигателями переменного тока, асинхронными или другими бесколлекторными электродвигателями переменного тока.

В регуляторе применена микросхема U2008. Микросхема U2008B разработана для управления фазой по биполярной технологии. Чип определяет тока нагрузки и управляет фазой с компенсацией сети. Назначение — управление двигателем с обратной связью по току нагрузки и защита от перегрузки.

Из особенностей микросхемы U2008:

  • модуль плавного запуска
  • блок обнаружения перегрузки
  • стабилизатор скорости вращения
  • стабилизатор напряжения
  • прецизионный компаратор
  • источник опорного напряжения

Распиновка и назначение выводов U2008

Принципиальная схема регулятора оборотов коллекторного двигателя 220В

Диод VD1 (характеристики 1N4007) выполняет роль однополупериодного выпрямителя, а резистор R5 ограничивает напряжение до безопасного значения. Конденсатор С1 фильтрует напряжение питания, а С4 отвечает за плавный пуск. Резисторы R1, R3 и потенциометр R2 используются для определения величины мощности, подаваемой на нагрузку.

Благодаря применению резистора R7, подключенного непосредственно к фазному проводу, управление симистором происходит в момент перехода через ноль. Это сводит к минимуму уровень генерируемых помех.

Потенциометр R6 устанавливает максимальный угол включения симистора, то есть минимальное напряжение, подаваемое на нагрузку. На практике потенциометр R6 выставляется таким образом, чтобы при крайнем левом положении R2 (минимум) получить минимальные обороты двигателя.

При первом включении регулятора выполните не сложную регулировку. Подключите к регулятору нагрузку, например, электродвигатель или лампочку и установите потенциометры R2 и R6, в соответствии с потребностями. Потенциометром R2 можно плавно отрегулировать обороты, а потенциометром R6 задать начальный угол включения симистора, т. е. минимальное эффективное напряжение на нагрузке.

Внимание! У схемы отсутствует гальваническая развязка с электросетью. Поэтому сборку и настройку выполняйте при отключенной электросети.

Инвертор 12 В/ 220 В

Инвертор с чистой синусоидой, может обеспечивать питание переменно…

Подробнее

Скачать рисунок печатной платы регулятора (12,5 KiB, скачано: 5 379)

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее




Categories Измерение и контроль Tags Регулятор мощности, Регулятор оборотов

Отправить сообщение об ошибке.

Как построить регулятор скорости двигателя постоянного тока с источником постоянного тока и SCR?

Эта книга, ее схемы и обсуждение

Больше особо и нечего сказать. Сжечь книгу.

Предположим, что SCR отключен для запуска (еще одна вещь, о которой стоит беспокоиться) и есть нагрузка, подключенная к аноду таким образом, тогда, как только затвор SCR срабатывает достаточным импульсом, анодное напряжение падает примерно до одного напряжения на диоде и ток нагрузки проходит через анод к катоду. Этот ток будет сохраняться, независимо от дальнейших событий срабатывания затвора, пока ток анода выше порогового значения тиристора 9.0007 удерживающий ток .

Поскольку ток удержания тиристора преднамеренно спроектирован таким образом, чтобы он был достаточно низким, чтобы допускать наиболее разумные изменения нагрузки (в рамках проектных целей тиристора) без случайного внезапного отключения тиристора нежелательным образом, в результате двигатель в вашей схеме будет работать со 100% рабочим циклом после поступления первого триггера.

В этой схеме используется 2N4819. Digikey и Mouser не указывают его, и даже Рочестер, который известен тем, что хранит старинные бутиковые детали, не упоминает его. Как и Solid State Inc., которая часто накапливает странные вещи. У меня может быть один — если да, и если я найду его снова, мне придется хранить его где-нибудь в музее. Почему «современная» книга предлагает такую ​​часть?

Сжечь книгу.

Как насчет замены UJT на PUJT?

Предположим, вы можете обойти слона в комнате — что схема даже не предназначена для работы — и вы хотите знать, «Ну, что, если я заменю недоступный UJT на несколько доступный PUJT ( см. : Central Semiconductor and Solid State Inc.)? Можете ли вы показать мне, что вся идея схемы по-прежнему является полным провалом?»

Прошу прощения за слова, но конечно! Это легко сделать. Я возьму их более раннюю схему PUJT и отрегулирую несколько напряжений:

Что приводит к следующему результату в LTspice:

Обратите внимание, что второй импульс не повлиял на ток в \$R_5\$ (здесь «двигатель»).

Первый «тик» включает «мотор», как и ожидалось. Но затем он просто остается включенным, и следующая «галочка» игнорируется. Как и все остальные, которые следуют.

Вы можете спросить себя: «Что именно может заставить двигатель выключиться в такой схеме? Я вижу что-то, что его включает. Но где находится «вещь», которая заставляет двигатель выключаться?»

Видите ли, в схеме ШИМ (которую, как я понимаю, они каким-то образом предполагают, что схема есть), у вас есть одна вещь, которая задействует переключатель и включает его, и у вас есть другая вещь, которая отключает переключатель и выключает его. . Здесь должно быть двумя вещами. Не один. Таким образом, очевидный вопрос о написании книги заключается в следующем: «Как автор этой статьи не понял, что здесь есть только один механизм синхронизации, когда должно быть так, что два по сути

Предположим, что автор подумал: «Ну, мотор будет работать в течение длительности синхронизирующего импульса, а затем выключится, пока не появится следующий синхронизирующий импульс». : (1) синхронизирующий импульс довольно узкий, а временной период чрезвычайно велик, учитывая эти значения компонентов и разумное использование потенциометра, так как же это ШИМ? и, (2) если кто-то утверждает, что это может быть ШИМ, если и только если вы настроите этот потенциометр очень, очень низко, то это также безумие, поскольку вы не можете взять потенциометр 100k и реально использовать его таким образом, в любом случае, предполагая, что схема все еще будет работать, что не было бы с таким низкое значение на потенциометре и (3) тиристор не выключается сам по себе при достаточной нагрузке. 0005

Преодолевая тот факт, что UJT недоступен никому, кроме богатых коллекционеров, как вы можете преодолеть полное неспособность думать об основах? И не говоря уже о том, что у этой книги было несколько авторов, кто был редакторами контента и какова была их работа? Они действительно сделали что-то полезное?

И, наконец, еще одна проблема. Двигатель имеет индуктивность. Иногда много. Короткий пусковой импульс вполне может быть недостаточно длинным, чтобы позволить току двигателя достичь уровня, при котором он может оставаться включенным. В этой ситуации двигатель просто начнет развивать небольшой ток, а затем, когда импульс закончится, снова отключится. Таким образом, вы, возможно, время от времени будете получать крошечные всплески тока в двигателе.

Даже если предположить, что вы действительно хотите использовать тиристор и поддерживать работу двигателя после поступления первого импульса, вам все равно необходимо убедиться, что вытянут достаточно долго, чтобы двигатель мог превысить требуемые уровни тока удержания тиристора. . И это еще одно соображение, отсутствующее в этой схеме. (Вы можете увеличить ширину импульса, уменьшив, например, \$R_4\$ и увеличив \$C_1\$. И/или добавив небольшую емкость на \$R_3\$. Но суть остается в силе — эти детали не обсуждаются. присутствовал в книге.)

В любом случае,

Сожгите книгу.

Последнее примечание: мне довелось работать с одним из авторов этой книги: Бонни Бейкер. (Когда она тогда работала в Burr Brown.) Надо признать, что ее было трудно рассмешить (по крайней мере, для меня она была довольно «сухой» в этом смысле). Но мой опыт был превосходным, ее помощь весьма полезной, ее технические документы были отлично, и я глубоко уважаю ее знания. Я уверен, что ее вклад в порядке, где они появляются. Мне просто жаль видеть ее имя где-то в этой книге.

Быстродействующий контроллер двигателя постоянного тока

Вы можете использовать двигатель постоянного тока во всех видах проектов «сделай сам». Но зачем идти и покупать контроллер двигателя постоянного тока, если вы можете собрать его самостоятельно? Gadget Freak Пол Рако покажет вам, как это сделать.

Много лет назад мой приятель Стив Тайтус хотел поэкспериментировать с конструкциями роторов дронов. Ему нужен был простой контроллер двигателя, который мог бы работать от 8 В до 12 В и подавать ток в амперах на двигатель постоянного тока, используемый в радиоуправляемых самолетах (9).0042 рисунок 1 ).

Я набросал конструкцию, основанную на классическом чипе TL494 PWM (широтно-импульсная модуляция) ( рисунок 2 ). Этот чип Texas Instruments является вторичным источником ON Semi, а также других компаний. Дистрибьюторы продают чип в небольших количествах по цене от 24 центов за 1000 до 60 центов за штуку (2016 г.). Я научился любить этот чип, когда консультировался с Teledyne. Я разработал блоки питания для глушителей радаров на истребителях F-16. TL494 поставлялся в керамическом DIP-корпусе, поэтому его можно было использовать в проектах военного назначения или в сверхнадежных промышленных приложениях. В эти дни я бы разработал SOIC из-за небольшого размера и устойчивости к вибрации. Деталь даже входит в TSSOP для микроминиатюризации.

Рис. 1: Вы подключаете этот регулятор скорости двигателя к батарее 12 В. Он может подавать ток 15 А на двигатель постоянного тока.

Рис. 2. Микросхема ШИМ TL494 представляет собой универсальный строительный блок для дюжины топологий импульсного питания. VCC может достигать 41 В и имеет опорный выход 5 В.

(Источник: Texas Instruments)

Чтобы получить большую силу тока, которую требовал Стив, я заставил микросхему управлять большим PNP-транзистором Дарлингтона TO-3 в металлическом корпусе, который мог выдерживать 100 В и 16 А. Поскольку индуктивность двигателя и подключенных к нему проводов может генерировать импульсы переключения даже выше 100 В, необходимо установить на двигателе прочный ограничительный диод (9).0042 рисунок 3 ).

Рис. 3. Микросхема TL494 в сочетании с мощным транзистором Дарлингтона может подавать ток 16 А на нагрузку, такую ​​как двигатель постоянного тока.

Рисунок 4; Схема подает импульсы на двигатель (красный). Это основано на достижении управляющим напряжением установленного порога (желтый). Ток в двигатель достигает 4 Ампер, а затем падает через время выключения (зеленый). Небольшие колебания тока происходят из-за того, что индуктивность двигателя и проводки взаимодействуют с емкостью демпфирующего диода.

Рис. 4. Схема подает импульсы на двигатель (красный). Это основано на достижении управляющим напряжением установленного порога (желтый). Ток в двигателе достигает 4А, а затем падает через время выключения (зеленый). Небольшие колебания тока происходят из-за того, что индуктивность двигателя и проводки взаимодействуют с емкостью демпфирующего диода.

Вы управляете скоростью двигателя, прерывая входное напряжение постоянного тока на импульсы переменной ширины. Я выбрал C3 и R5, чтобы получить рабочую частоту 8,7 кГц. Если микросхема вообще не прерывается, она подает на двигатель полное напряжение батареи. Если он подает на двигатель короткие узкие импульсы, среднее напряжение низкое, и двигатель работает медленно ( рис. 4 ). При исчезающе узких импульсах на двигатель не подается напряжение, и он перестает вращаться. Без нагрузки на двигателе кривая напряжения может выглядеть скрученной, поскольку противо-ЭДС (электродвижущая сила) двигателя создает напряжение в качестве генератора.


Дизайнеры и новаторы. Узнайте больше о некоторых из последних дизайнеров и новаторов и о том, чем они занимаются на ESC Silicon Valley, 6–8 декабря 2016 г. в Сан-Хосе, Калифорния. Зарегистрируйтесь здесь для участия в мероприятии, организованном Design News ’ материнская компания UBM.


Хотя применение этих импульсов к двигателю может показаться жестоким, помните, что двигатели работают на магнетизме, а магнетизм создается током, а не напряжением. Таким образом, в то время как контроллер формирует импульсы напряжения, индуктивность двигателя превращает их в линейные изменения тока, пропорциональные напряжению.

Для механического проектирования я купил на свалке несколько радиаторов, которые уже были просверлены для установки транзистора ТО-3. Я использовал слюдяные изоляторы и термопасту, когда монтировал их. Шпильки от держателя транзистора также разошлись и установили печатную плату. Я также подобрал несколько 10-килоомных слайдеров на свалке. Выложил плату в ProCAD. Для изготовления печатной платы я использовал платы с предварительно нанесенным покрытием, на которые я наносил прозрачные пленки из своего лазерного принтера. Как только фоторезист экспонировался, я положил их в лоток с нагретым хлорным железом.

Рисунок 5: Мой приятель, не являющийся инженером, не думал, что полярность входа имеет значение. Вот что происходит, когда вы цепляете провода аккумулятора задом наперед.

Сожаления, у меня было несколько. Сегодня я бы использовал чип для поверхностного монтажа и не использовал никаких танталовых или электролитических конденсаторов для лучшей надежности. Другого способа получить мощность транзистора ТО-3 на большом металлическом радиаторе нет. Но это был огромный переплан. В следующий раз я бы посмотрел на использование МОП-транзистора с низким сопротивлением, чтобы мне не понадобился металлический радиатор или корпус TO-3. D2PAK для поверхностного монтажа эквивалентен корпусу TO-220, и припаянный к печатной плате размером с ладонь должен отводить тепло. Большим недостатком здесь является то, что печатная плата не будет изолирована от стока транзистора, поэтому, возможно, корпус ТО-220 или ТО-3 с изолятором все же будет хорошей идеей.

Я бы также просто заказал печатную плату в приличном магазине быстрого изготовления, а не возился с фоторезистивным материалом для печатных плат, прозрачной пленкой и хлоридом железа. В какой-то момент становится проще делать платы, особенно теперь, когда я знаю, что базовый дизайн работает нормально.

Еще одно сожаление, которое я выучил на собственном горьком опыте. Однажды я спроектировал прототип из запасных частей, чтобы как можно скорее доставить его покупателю. Ему понравилось, и он попросил еще 50. Когда я вернулся на свалку, у них не было таких количеств. Они понятия не имели, где взять больше таких же деталей. Теперь я пользуюсь услугами основных дистрибьюторов, таких как Allied, поэтому я знаю, что могу получить столько деталей, сколько мне нужно, они не поддельные, и мои коллеги-инженеры и хакеры могут заказать точно такие же детали. Воспроизводимость является неотъемлемой частью научного метода. В приведенной ниже спецификации (перечень материалов) есть доступные детали, а не радиатор, бак и другие детали в этом прототипе.

Последнее, о чем я сожалею, так это о том, что не объяснил моему другу Стиву, что все знают, что красный провод идет к плюсовой клемме 12-вольтовой батареи. Он быстро подключил его задом наперед и взорвал один из прототипов перед любым использованием ( рисунок 5 ). К счастью, я научился делать 3 прототипа. Два, которые я могу сравнить с изменениями в дизайне, и один, который отдел маркетинга украл и отправил на выставку в Кыргызстан.

Щелкните здесь, чтобы загрузить полные инструкции по сборке, включая файлы платы ProCAD, а также версии DXF и DWG.

У вас есть крутой оригинальный самодельный гаджет, который пылится в вашем гараже? Дайте нам подробности на DesignNews.com/GF, и вы можете получить 500 долларов и участие в нашем конкурсе Gadget Freak of the Year!

Контроллер двигателя постоянного тока ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ

Каталожный номер компонента

Компонент/Материал

Стоимость

Источник

Мотор

Электродвигатель постоянного тока с керамическим постоянным магнитом, удлиненный блок — шарикоподшипники, 24 В пост. тока

127,07 $

Товарный номер союзников: 70217726

Q1

ТРАНЗИСТОР, NTE250 PNP SILICON DARLINGTON 100V IC=16A TO-3 CASE

8,74 $

Товарный номер союзников: 70215870

Изолятор Q1

Комплект крепления транзистора радиатора RS Pro для TO-3

1,83 $

Товарный номер союзников: 70637780

Смазка Q1

Термопаста Aavid Thermalloy, 2 унции, Thermalcote

10,82 $

Товарный номер союзников: 70115245

Печатная плата

MG Совет по химическим веществам; Медь плакированная; 9 х 6 дюймов; 1/16 толщина; двусторонний; пресенсибилизированный

21,50 $ (4 платы)

Товарный номер союзников: 70125853

травитель для печатных плат

MG Chemicals Химическая промышленность; Травиль для меди с хлоридом железа; 17 унций жидкости

9,25 $

Товарный номер союзников: 70125782

Д1

Диод, MR752 6A 200V кремниевый выпрямитель

1,14 $

Товарный номер союзников: 70911267

У1

TL494 SWITCHMODE Широтно-импульсная модуляция (примечание — пакет SOIC!)

0,27 долл. США за шт. (20 мин.)

Товарный номер союзников: 70341601

Пот1

Потенциометр Bourns, панель управления, углерод, 100 мм, 10 кОм, 20%

3,91 $

Товарный номер союзников: 70155184

Ручка кастрюли

Подвижная ручка RS Pro; Корпус: черный с белым индикатором; Вал 1,2×4 мм

0,39 $

Товарный номер союзников: 70644546

Радиатор

Радиатор Wakefield 423K; ТО-3; 47С при 50Вт; 2,625 дюйма; 0,5С/Вт;

20,79 $

Товарный номер союзников: 70236723

С1

Конденсатор; Тантал; 33 мкФ; Коснитесь серии; Радиальный; Случай J; 10%; 25В; 33 В постоянного тока; 1,2 Ом ESR

2,18 $

Товарный номер союзников: 70195926

С2

Конденсатор; керамический; Крышка 1мкФ; Тол 10%; Радиальный; Vol-Rtg 25В; Диэлектрик X7R

0,770 $

Товарный номер союзников: 70096303

Р1.

р2

Резистор Vishay Dale; металлическая пленка; 133 Ом; 0,5 Вт; Тол 1%; Осевой; Военный (кол-во 2)

0,44 $ шт.

Товарный номер союзников: 70200270

Р3

РЕЗИСТОР МЕТАЛЛОПЛЕНОЧНЫЙ 1/4 Вт 3,16 кОм 1% ОСЕВОЙ ВЫВОД

0,05 $

Товарный номер союзников: 70722839

Р4

Резистор; металлическая пленка; Рез 1,13 кОм; Pwr-Rtg 0,125 Вт; Тол 1%; Осевой

1,02 $

Товарный номер союзников: 70205979

С3

Nichicon Capacitor Capacitor Полиэфирная пленка 0,01 мкФ 100 В 10% радиальная 6,5X10,5 LS 5 мм

0,142 $

Товарный номер союзников: 70188286

Р5

Резистор Vishay Dale; металлическая пленка; Рез 19,1 кОм; Pwr-Rtg 0,125 Вт; Тол 1%; Осевой; Военный

0,09 $

Товарный номер союзников: 70200553

Дж1, Дж2

TE Connectivity UNIV M-N-L HEADER, 02P UMNL HDR ASSY R/A 94VO LF

1,66 долл. США за штуку

(2 шт.)

Товарный номер союзников: 70087875

П1, П2

Соединительный соединитель TE, мягкая оболочка; Универсальный МАТЭ-Н-ЛОК; 2; Затыкать; нейлон; Белый; 19 А

0,25 $ шт.

(2 шт.)

Товарный номер союзников: 70083521

Контакты Р1, Р2

TE Connectivity Universal MATE-N-LOK II Розеточный контакт, 24-18AWG, золото (30) поверх никеля

1,26 долл. США за штуку

(4 шт.)

Товарный номер союзников: 70041811

Р3

Банановый разъем Pomona Electronics; банановая вилка; 15 А; черный; бериллиевая медь; 5000 Вэфф

5,24 $

Товарный номер союзников: 70197210

Р4

Банановый разъем Pomona Electronics; банановая вилка; 15 А; Красный; бериллиевая медь; 5000 В среднекв.

5,24 $

Товарный номер союзников: 70197211

Винты Q1

APM Hexseal Hardware, крестообразный шлицевой винт с полукруглой головкой, 1 дюйм, размер резьбы 6–32, нержавеющая сталь

0,51 $ шт.

(2 шт.)

Товарный номер союзников: 70156385

Винты J1, J2

APM Hexseal Hardware, крестообразный шлицевой винт с полукруглой головкой, 1/2 дюйма, размер резьбы 6-32, нержавеющая сталь

0,43 $ шт.

(4 шт.)

Товарный номер союзников: 70156382

Гайки Q1, J1, J2

Гайка Keystone Electronics; Шестигранник 6-32 Резьбовой ; Сталь; обработанный; НД .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *