Схема регулятора оборотов двигателя. Регулятор оборотов коллекторного двигателя: схема, принцип работы и изготовление своими руками

Как работает регулятор оборотов коллекторного двигателя. Какие бывают схемы регуляторов. Как сделать регулятор оборотов своими руками. Какие компоненты нужны для самодельного регулятора. На что обратить внимание при изготовлении.

Принцип работы регулятора оборотов коллекторного двигателя

Регулятор оборотов позволяет плавно изменять скорость вращения коллекторного двигателя. Основной принцип его работы заключается в изменении напряжения, подаваемого на обмотки двигателя.

Существует несколько способов регулировки оборотов коллекторного двигателя:

• Изменение напряжения питания с помощью реостата или ШИМ-регулятора
• Управление током возбуждения в обмотках статора
• Использование обратной связи по скорости вращения с тахогенератора

Наиболее эффективным и распространенным является метод ШИМ-регулирования. При этом на двигатель подаются короткие импульсы напряжения, длительность которых изменяется для регулировки средней мощности.

Основные схемы регуляторов оборотов коллекторных двигателей

Существует несколько базовых схем регуляторов оборотов для коллекторных двигателей:

1. Простейшая схема на переменном резисторе

Это самая простая схема, где в цепь питания двигателя включается переменный резистор. Изменяя его сопротивление, можно регулировать напряжение на двигателе. Недостаток — большие потери мощности на резисторе.

2. Схема с использованием симистора или тиристора

В данной схеме управляющий элемент (симистор/тиристор) открывается на определенный промежуток времени в каждом полупериоде сетевого напряжения. Это позволяет плавно регулировать эффективное напряжение на двигателе.

3. ШИМ-регулятор на транзисторе или микросхеме

Широтно-импульсный регулятор формирует короткие импульсы напряжения, длительность которых изменяется для регулировки средней мощности. Это наиболее эффективный способ управления оборотами.

Изготовление регулятора оборотов своими руками

Для самостоятельного изготовления регулятора оборотов коллекторного двигателя потребуются следующие компоненты:

• Микроконтроллер (например, ATmega328)
• Силовой ключ (MOSFET-транзистор)
• Драйвер для управления ключом
• Переменный резистор для задания скорости
• Датчик тока (шунт)
• Стабилизатор напряжения
• Пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы)

Алгоритм работы самодельного регулятора:

1. Микроконтроллер считывает положение потенциометра задания скорости
2. Формируется ШИМ-сигнал с нужной скважностью
3. Сигнал через драйвер управляет силовым ключом
4. Ключ коммутирует ток через двигатель
5. Датчик тока контролирует нагрузку для защиты

Преимущества использования регулятора оборотов

Применение регулятора оборотов для коллекторного двигателя дает следующие преимущества:

• Плавное изменение скорости вращения
• Увеличение срока службы двигателя
• Снижение энергопотребления
• Уменьшение шума и вибраций
• Возможность точной настройки скорости

Это особенно актуально для инструментов и оборудования, где требуется регулировка оборотов: дрели, шлифмашинки, вентиляторы и т.д.

Настройка и подключение регулятора оборотов

При подключении регулятора к коллекторному двигателю важно соблюдать следующие правила:

1. Убедиться в соответствии мощности регулятора и двигателя
2. Правильно подключить питание и выходы регулятора
3. Настроить ограничение по току для защиты двигателя
4. Отрегулировать диапазон изменения скорости
5. Проверить работу на всех режимах

Как правильно настроить регулятор оборотов коллекторного двигателя?

• Установить минимальную скорость, при которой двигатель устойчиво вращается
• Задать максимальную скорость с небольшим запасом
• Настроить плавность разгона и торможения
• Отрегулировать ток ограничения для защиты

Типичные неисправности регуляторов оборотов

При эксплуатации регуляторов оборотов коллекторных двигателей могут возникать следующие проблемы:

• Двигатель не запускается или работает рывками
• Перегрев регулятора или двигателя
• Нестабильная работа на малых оборотах
• Выход из строя силового ключа
• Сбои в работе микроконтроллера

Что делать при неисправности регулятора оборотов?

1. Проверить правильность подключения
2. Измерить напряжение питания
3. Проконтролировать исправность силовых элементов
4. Проверить настройки регулятора
5. При необходимости заменить неисправные компоненты

Перспективы развития регуляторов оборотов

Современные тенденции в развитии регуляторов оборотов коллекторных двигателей включают:

• Применение цифровых сигнальных процессоров
• Использование векторных алгоритмов управления
• Интеграция с системами «умного дома»
• Беспроводное управление через смартфон
• Самодиагностика и адаптивные алгоритмы работы

Эти технологии позволяют повысить эффективность, надежность и удобство использования регуляторов оборотов коллекторных двигателей в различных приложениях.

Надежная схема регулятора оборотов коллекторного двигателя без потерь мощности с обратной связью по Тахо

Для выполнения многих видов работ по обработке древесины, металла или других типов материалов требуются не высокие скорости, а хорошее тяговое усилие. Правильнее будет сказать — момент. Именно благодаря ему запланированную работу можно выполнить качественно и с минимальными потерями мощности. Для этого в качестве приводного устройства применяются моторы постоянного тока (или коллекторные), в которых выпрямление питающего напряжения осуществляется самим агрегатом. Тогда для достижения требуемых рабочих характеристик необходима регулировка оборотов коллекторного двигателя без потери мощности.

• Особенности регулирования скорости
• Обобщенная схема регулятора
• Разновидности коллекторных двигателей
• Конструкция мотора
• Выбор схемы
• Особенности конструкции
• Принцип управления

Особенности регулирования скорости

Важно знать, что каждый двигатель при вращении потребляет не только активную, но и реактивную мощность. При этом уровень реактивной мощности будет больше, что связано с характером нагрузки. В данном случае задачей конструирования устройств регулирования скорости вращения коллекторных двигателей является уменьшение разницы между активной и реактивной мощностями. Поэтому подобные преобразователи будут довольно сложными, и самостоятельно их изготовить непросто.

Своими руками можно сконструировать лишь некоторое подобие регулятора, но говорить о сохранении мощности не стоит. Что такое мощность? С точки зрения электрических показателей, это произведение потребляемого тока, умноженное на напряжение. Результат даст некое значение, которое включает активную и реактивную составляющие. Для выделения только активной, то есть сведения потерь к нулю, необходимо изменить характер нагрузки на активную. Такими характеристиками обладают только полупроводниковые резисторы.

Следовательно, необходимо индуктивность заменить на резистор, но это невозможно, потому что двигатель превратится во что-то иное и явно не станет приводить что-либо в движение. Задача регулирования без потерь заключается в том, чтобы сохранить момент, а не мощность: она все равно будет изменяться. Справиться с подобной задачей сможет только преобразователь, который будет управлять скоростью за счёт изменения длительности импульса открытия тиристоров или силовых транзисторов.

Обобщенная схема регулятора

Примером регулятора, который осуществляет принцип управления мотором без потерь мощности, можно рассмотреть тиристорный преобразователь. Это пропорционально-интегральные схемы с обратной связью, которые обеспечивают жесткое регулирование характеристик, начиная от разгона-торможения и заканчивая реверсом. Самым эффективным является импульсно-фазовое управление: частота следования импульсов отпирания синхронизируется с частотой сети. Это позволяет сохранять момент без роста потерь в реактивной составляющей. Обобщенную схему можно представить несколькими блоками:

• силовой управляемый выпрямитель;
• блок управления выпрямителем или схема импульсно-фазового регулирования;
• обратная связь по тахогенератору;
• блок регулирования тока в обмотках двигателя.

Перед тем как углубляться в более точное устройство и принцип регулирования, необходимо определиться с типом коллекторного двигателя. От этого будет зависеть схема управления его рабочими характеристиками.

Разновидности коллекторных двигателей

Известно, как минимум, два типа коллекторных двигателей. К первому относятся устройства с якорем и обмоткой возбуждения на статоре. Ко второму можно отнести приспособления с якорем и постоянными магнитами. Также необходимо определиться, для каких целей требуется сконструировать регулятор:

• Если необходимо регулировать простым движением (например, вращением шлифовального камня или сверлением), то обороты потребуется изменять в пределах от какого-то минимального значения, неравному нулю, — до максимального. Примерный показатель: от 1000 до 3000 об/мин. Для этого подойдёт упрощённая схема на 1 тиристоре или на паре транзисторов.
• Если необходимо управлять скоростью от 0 до максимума, тогда придется использовать полноценные схемы преобразователей с обратной связью и жёсткими характеристиками регулирования. Обычно у мастеров-самоучек или любителей оказываются именно коллекторные двигатели с обмоткой возбуждения и тахогенератором. Таким мотором является агрегат, используемый в любой современной стиральной машине и часто выходящий из строя. Поэтому рассмотрим принцип управления именно этим двигателем, изучив его устройство более подробно.

Конструкция мотора

Конструктивно двигатель от стиральной машины «Индезит» несложен, но при проектировании регулятора управления его скоростью необходимо учесть параметры. Моторы могут быть различными по характеристикам, из-за чего будет изменяться и управление. Также учитывается режим работы, от чего будет зависеть конструкция преобразователя. Конструктивно коллекторный мотор состоит из следующих компонентов:

• Якорь, на нем имеется обмотка, уложенная в пазы сердечника.
• Коллектор, механический выпрямитель переменного напряжения сети, посредством которого оно передается на обмотку.
• Статор с обмоткой возбуждения. Он необходим для создания постоянного магнитного поля, в котором будет вращаться якорь.

При увеличении тока в цепи двигателя, включенного по стандартной схеме, обмотка возбуждения включена последовательно с якорем. При таком включении мы увеличиваем и магнитное поле, воздействующее на якорь, что позволяет добиться линейности характеристик. Если поле будет неизменным, то получить хорошую динамику сложнее, не говоря уже о больших потерях мощности. Такие двигатели лучше использовать на низких скоростях, так как ими удобнее управлять на малых дискретных перемещениях.

Организовав раздельное управление возбуждением и якорем, можно добиться высокой точности позиционирования вала двигателя, но схема управления тогда существенно усложнится. Поэтому подробнее рассмотрим регулятор, который позволяет изменять скорость вращения от 0 до максимальной величины, но без позиционирования. Это может пригодиться, если из двигателя от стиральной машины будет изготавливаться полноценный сверлильный станок с возможностью нарезания резьбы.

Выбор схемы

Выяснив все условия, при которых будет использоваться мотор, можно начинать изготавливать регулятор оборотов коллекторного двигателя. Начинать стоит с выбора подходящей схемы, которая обеспечит вас всеми необходимыми характеристиками и возможностями. Следует вспомнить их:

• Регулирование скорости от 0 до максимума.
• Обеспечение хорошего крутящего момента на низких скоростях.
• Плавность регулирования оборотов.

Рассматривая множество схем в интернете, можно сделать вывод о том, что мало кто занимается созданием подобных «агрегатов». Это связано со сложностью принципа управления, так как необходимо организовать регулирование многих параметров. Угол открытия тиристоров, длительность импульса управления, время разгона-торможения, скорость нарастания момента. Данными функциями занимается схема на контроллере, выполняющая сложные интегральные вычисления и преобразования. Рассмотрим одну из схем, которая пользуется популярностью у мастеров-самоучек или тех, кто просто хочет с пользой применить старый двигатель от стиральной машины.

Всем нашим критериям отвечает схема управления скоростью вращения коллекторным двигателем, собранная на специализированной микросхеме TDA 1085. Это полностью готовый драйвер для управления моторами, которые позволяют регулировать скорость от 0 до максимального значения, обеспечивая поддержание момента за счёт использования тахогенератора.

Особенности конструкции

Микросхема оснащена всем необходимым для осуществления качественного управления двигателем в различных скоростных режимах, начиная от торможения, заканчивая разгоном и вращением с максимальной скоростью. Поэтому ее использование намного упрощает конструкцию, одновременно делая весь привод универсальным, так как можно выбирать любые обороты с неизменным моментом на валу и использовать не только в качестве привода конвейерной ленты или сверлильного станка, но и для перемещения стола.

Характеристики микросхемы можно найти на официальном сайте. Мы укажем основные особенности, которые потребуются для конструирования преобразователя. К ним можно отнести: интегрированную схему преобразования частоты в напряжение, генератор разгона, устройство плавного пуска, блок обработки сигналов Тахо, модуль ограничения тока и прочее. Как видите, схема оснащена рядом защит, которые обеспечат стабильность функционирования регулятора в разных режимах.

На рисунке ниже изображена типовая схема включения микросхемы.

Схема несложная, поэтому вполне воспроизводима своими руками. Есть некоторые особенности, к которым относятся предельные значения и способ регулирования скоростью:

• Максимальный ток в обмотках двигателя не должен превышать 10 А (при условии той комплектации, которая представлена на схеме). Если применить симистор с большим прямым током, то мощность может быть выше. Учтите, что потребуется изменить сопротивление в цепи обратной связи в меньшую сторону, а также индуктивность шунта.
• Максимальная скорость вращения достигается 3200 об/мин. Эта характеристика зависит от типа двигателя. Схема может управлять моторами до 16 тыс. об/мин.
• Время разгона до максимальной скорости достигает 1 секунды.
• Нормальный разгон обеспечивается за 10 секунд от 800 до 1300 об/мин.
• На двигателе использован 8-полюсный тахогенератор с максимальным выходным напряжением на 6000 об/мин 30 В. То есть он должен выдавать 8мВ на 1 об/мин. При 15000 об/мин на нем должно быть напряжение 12 В.
• Для управления двигателем используется симистор на 15А и предельным напряжением 600 В.

Если потребуется организовать реверс двигателя, то для этого придется дополнить схему пускателем, который будет переключать направление обмотки возбуждения. Также потребуется схема контроля нулевых оборотов, чтобы давать разрешение на реверс. На рисунке не указано.

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.

выполнение преобразователя своими руками, как правильно выбрать схему на 12В

При использовании электродвигателя в различных устройствах и инструментах неизменно возникает необходимость регулировки скорости вращения вала.

• Использование частотных преобразователей
• Применение электронных регуляторов
• Принцип работы устройства
• Изготовление самодельных реле
• Схема на ШИМ-транзисторе
• Внедрение автоматических систем управления

Самостоятельно сделать регулятор оборотов электродвигателя не составит труда. Нужно лишь подыскать качественную схему, устройство которой полностью бы подходило к особенностям и типу конкретного электрического двигателя.

Использование частотных преобразователей

Для регулировки оборотов электрического двигателя, работающего от сети с напряжением в 220 и 380 Вольт, могут использоваться частотные преобразователи. Высокотехнологичные электронные устройства позволяют благодаря изменению частоты и амплитуды сигнала плавно регулировать частоту вращения электродвигателя.

В основе таких преобразователей лежат мощные полупроводниковые транзисторы с широкоимпульсными модуляторами.

Преобразователи с помощью соответствующего блока управления на микроконтроллере позволяют плавно изменять показатель оборотов двигателя.

Высокотехнологичные преобразователи частоты используются в сложных и нагруженных механизмах. Современные частотные регуляторы имеют сразу несколько степеней защиты, в том числе по нагрузке, показателю тока напряжения и другим характеристикам. Отдельные модели питаются от электросети с однофазным напряжением в 220 Вольт и могут переделывать напряжение в трехфазные 380 Вольт. Использование таких преобразователей позволяет в домашних условиях использовать асинхронные электрические двигатели без применения сложных схем подключения.

Применение электронных регуляторов

Использование мощных асинхронных двигателей невозможно без применения соответствующих регуляторов оборотов. Такие преобразователи используются для следующих целей:

• Ступенчатый разгон и возможность понижения оборотов двигателя при уменьшении нагрузки позволяет уменьшить потребление электроэнергии. Использование частотных преобразователей с мощными асинхронными двигателями позволяет вдвое сократить расходы на электроэнергию.
• Защита электронных механизмов. Преобразователи частоты позволяют контролировать показатели давления, температуры и ряд других параметров. При использовании двигателя в качестве привода насоса в емкости, в которую закачивается жидкость или воздух, может быть установлен датчик давления, отвечающий за управление механизмом и предотвращающий его выход из строя.
• Обеспечение плавного запуска. При запуске электродвигателя, когда мотор сразу начинает работать на максимальных оборотах, на привод приходится повышенная нагрузка. Использование регулятора оборотов обеспечивает плавность запуска, что гарантирует максимально возможную долговечность работы привода и отсутствие его серьезных поломок.
• Сокращаются расходы на техническое обслуживание насосов и самих силовых агрегатов. Наличие регуляторов оборотов снижает риск поломок отдельных механизмов и всего привода.

Используемая частотными преобразователями схема работы аналогична у большинства бытовых приборов. Похожие устройства также используются в сварочных аппаратах, ИБП, питании ПК и ноутбуков, стабилизаторах напряжения, блоках розжига ламп, а также в мониторах и жидкокристаллических телевизорах.

Несмотря на кажущуюся сложность схемы, сделать регулятор оборотов электродвигателя 220 В будет достаточно просто.

Принцип работы устройства

Принцип работы и конструкция регулятора оборотов двигателя отличается простотой, поэтому, изучив технические моменты, вполне по силам выполнить их самостоятельно. Конструктивно выделяют несколько основных компонентов, из которых состоят регуляторы вращения:

• Электрический двигатель.
• Блок преобразователя и микроконтроллерная схема управления.
• Механизмы и приводы.

Отличием асинхронных двигателей от стандартных приводов является вращение ротора с максимальными показателями мощности при подаче напряжения на обмотку трансформатора. На начальном этапе показатели потребляемого тока и мощность у двигателя возрастает до максимума, что приводит к существенной 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 частотного преобразователя имеется возможность плавно разгонять двигатель, что предупреждает перегрев и другие проблемы с агрегатом. Электромотор может при использовании частотного преобразователя запускаться на частоте оборотов 1000 в минуту, а в последующем обеспечивается плавный разгон, когда каждые 10 секунд прибавляется 100−200 оборотов двигателя.

Изготовление самодельных реле

Изготовить самодельный регулятор оборотов электродвигателя 12 В не составит какого-либо труда. Для такой работы потребуется следующее:

• Проволочные резисторы.
• Переключатель на несколько положений.
• Блок управления и реле.

Использование проволочных резисторов позволяет изменять напряжение питания, соответственно, и частоту вращения двигателя. Такой регулятор обеспечивает ступенчатый разгон двигателя, отличается простой конструкции и может быть выполнен даже начинающими радиолюбителями. Такие простейшие самодельные ступенчатые регуляторы можно использовать с асинхронными и контактными двигателями.

Принцип работы самодельного преобразователя:

1. Питание от сети направляется на конденсатор.
2. Используемый конденсатор полностью заряжается.
3. Нагрузка передается на резистор и нижний кабель.
4. Электрод тиристора, соединенный с положительным контактом на конденсаторе, получает нагрузку.
5. Передаётся заряд напряжения.
6. Происходит открытие второго полупроводника.
7. Тиристор пропускает полученную с конденсатора нагрузку.
8. Конденсатор полностью разряжается, после чего повторяется полупериод.

В прошлом наибольшей популярностью пользовались механические регуляторы, выполненные на основе вариатора или шестеренчатого привода. Однако они не отличались должной надежностью и часто выходили из строя.

Самодельные электронные регуляторы зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Они используют принцип изменения ступенчатого или плавного напряжения, отличаются долговечностью, надежностью, имеют компактные габариты и обеспечивают возможность тонкой настройки работы привода.

Дополнительное использование в схемах электронных регуляторов симисторов и аналогичных устройств позволяет обеспечить плавное изменение мощности напряжения, соответственно электродвигатель будет правильно набирать обороты, постепенно выходя на свою максимальную мощность.

Для обеспечения качественной регулировки в схему включаются переменные резисторы, которые изменяют амплитуду входящего сигнала, обеспечивая плавное или ступенчатое изменение числа оборотов.

Схема на ШИМ-транзисторе

Регулировать скорость вращения вала у маломощных электродвигателей можно при помощи шин-транзистора и последовательного соединения резисторов в питании. Этот вариант отличается простотой реализации, однако имеет низкий КПД и не позволяет плавно изменять скорость вращения двигателя. Изготовить своими руками регулятор оборотов коллекторного двигателя 220 В с использованием шим-транзистора не составит особой сложности.

Принцип работы регулятора на транзисторе:

• Используемые сегодня шин-транзисторы имеют генератор пилообразного напряжения частотой в 150 Герц.
• Операционные усилители используются в роли компаратора.
• Изменение скорости вращения осуществляется за счёт наличия переменного резистора, управляющего длительностью импульсов.

Транзисторы имеют ровную постоянную амплитуду импульсов, идентичную амплитуде напряжения питания. Это позволяет выполнять регулировку оборотов двигателя 220 В и поддерживать работу агрегата даже при подаче минимального напряжения на обмотку трансформатора.

Благодаря возможности подключения микроконтроллера к ШИМ-транзистору обеспечивается возможность автоматической настройки и регулировки работы электропривода. Такие схемы исполнения преобразователей могут иметь дополнительные компоненты, которые расширяют функциональные возможности привода, обеспечивая работу в полностью автоматическом режиме.

Внедрение автоматических систем управления

Наличие в регуляторах и частотных преобразователях микроконтроллерного управления позволяет улучшить параметры работы привода, а сам мотор может работать в полностью автоматическом режиме, когда используемый контроллер плавно или ступенчато изменяет показатели частоты вращения агрегата. Сегодня в качестве микроконтроллерного управления используются процессоры, которые имеют отличающееся число выходов и входов. К такому микроконтроллеру можно подключить различные электронные ключи, кнопки, всевозможные датчики потери сигнала и так далее.

В продаже можно найти различные типы микроконтроллеров, которые отличаются простотой в использовании, гарантируют качественную настройку работы преобразователя и регулятора, а наличие дополнительных входов и выходов позволяет подключать к процессору различные дополнительные датчики, по сигналу которых устройство будет уменьшать или увеличивать число оборотов или же полностью прекращать подачу напряжения на обмотки электродвигателя.

Сегодня в продаже имеются различные преобразователи и регуляторы электродвигателя. Впрочем, при наличии даже минимальных навыков работы с радиодеталями и умении читать схемы можно выполнить такое простейшее устройство, которое будет плавно или ступенчато изменять обороты двигателя. Дополнительно можно включить в цепь управляющий симисторный реостат и резистор, что позволит плавно изменять обороты, а наличие микроконтроллерного управления полностью автоматизирует использование электрических двигателей.

Цепи управления скоростью двигателя

3 месяца назад Киран Салим

В отличие от двигателей переменного тока, двигатели постоянного тока очень просты в использовании, поскольку их скорость можно легко изменить. Итак, … Читать далее

3 месяца назад Киран Салим

В отличие от двигателей переменного тока, двигатели постоянного тока очень просты в использовании, поскольку их скорость можно легко изменить. Итак, … Читать далее

3 месяца назад Фарва Навази

Введение В наших различных статьях мы обсуждали управление скоростью двигателя постоянного тока. Итак, мы подумали обсудить … Читать далее

3 месяца назад Фарва Навази

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это метод, используемый для управления током, позволяющий управлять / контролировать скорость … Читать далее

3 месяца назад Фарва Навази

Введение Технология двигателей постоянного тока значительно продвинулась вперед и в настоящее время широко используется в различных секторах. Один из … Читать дальше

4 месяца назад Киран Салим

Контроллер двигателя постоянного тока — это любое устройство, которое может управлять положением, скоростью или крутящим моментом двигателя постоянного тока… Читать далее

4 месяца назад Киран Салим

В этом уроке мы собираемся сделать «схему контроллера шагового двигателя». Когда хочется конкретного … Читать далее

4 месяца назад 4 месяца назад by Wajid Hussain

Введение Сервобиблиотека – отличная библиотека для управления серводвигателями. В этой статье вы найдете «Arduino Servo … Читать далее

4 месяца назад Фарва Навази

Введение Машины постоянного тока широко используются в различных коммерческих и промышленных секторах, как и двигатели постоянного тока. И, … Читать далее

4 месяца назад 4 месяца назад Фарва Навази

Машины постоянного тока

широко используются в различных коммерческих и промышленных секторах, как и двигатели постоянного тока. И, в … Читать далее

4 месяца назад by Farwah Nawazi

Введение Устройства постоянного тока широко используются во многих коммерческих и промышленных секторах, как и двигатели постоянного тока. Более того, … Читать далее

6 месяцев назад Киран Салим

В этом уроке мы собираемся создать «ШИМ-схему управления скоростью двигателя постоянного тока». Двигатель постоянного тока … Читать далее

7 месяцев назад by Farwah Nawazi

Введение Двигатели постоянного тока имеют широкий спектр применения в электронных устройствах. Если вы специалист по электрике или электронике… Читать далее

7 месяцев назад 8 месяцев назад Фарва Навази

Введение Если вы живете в жарком регионе, вы знаете о важности охлаждающих вентиляторов и их преимуществах. … Читать далее

8 месяцев назад 8 месяцев назад by Farwah Nawazi

Введение Шаговый двигатель широко используется в электромеханических устройствах и схемах, он имеет ротор … Читать далее

8 месяцев назад 12 месяцев назад Фарва Навази

Введение Двигатели постоянного тока используются во многих электронных устройствах. Он широко используется в промышленности, автоматизации и … Читать далее

Схема управления скоростью двигателя постоянного тока

и схемы

В этой короткой статье мы узнаем, как сделать схему управления скоростью двигателя постоянного тока . В основном мы собираемся узнать, как работает схема и что такое ШИМ-сигнал ? и как сигнал ШИМ используется для управления скоростью двигателя постоянного тока.

Концепция:

Двигатель постоянного тока — это чисто индуктивная нагрузка  , поэтому, если вы хотите контролировать скорость двигателя постоянного тока, нам нужно верхнее/нижнее напряжение для более высоких/низких скоростей . но практически при более высоком напряжении и более низком напряжении такой тип невозможен, поэтому в этом случае мы используем другой тип метода, который называется ШИМ, более известный как широтно-импульсная модуляция.

Необходимые компоненты для схемы светодиодного диммера:

• IRFZ44N: https://www. utsource.net/itm/p/9223667.html
Светодиод
• : https://www.utsource.net/itm/p/6831354.html
• Резистор: https://www.utsource.net/itm/p/8328095.html
• Конденсатор: https://www.utsource.net/itm/p/1898386.html

Необходимые инструменты:

• Паяльник: https://www.utsource.net/itm/p/8423764.html
• Железная подставка: https://www.utsource.net/itm/p/7722853.html
• Носовые плоскогубцы: https://www.utsource.net/itm/p/7671655.html
• Флюс: https://www.utsource.net/itm/p/8423764.html

 

Видео на YouTube:

Посмотрите пошаговое руководство в видео на YouTube.

Схемы цепи:

Вот схемы цепи управления скоростью двигателя постоянного тока.

Что такое ШИМ?

Слово PWM также известно как широтно-импульсная модуляция. Предположим, есть напряжение 5 вольт, которое включается и выключается с интервалом. Этот сигнал включения / выключения в основном представлен в виде рабочих циклов. Теперь, если коэффициент заполнения 50%, выходное напряжение будет составлять 50% от 5 вольт, то есть оно будет почти 2,5 вольта. Рабочий цикл может быть 25% от 50% или 90% или даже 100%. так что теперь вы можете рассчитать, какое напряжение будет, когда рабочий цикл будет в определенном проценте. Теперь эти импульсы ШИМ запускают транзистор и двигатель.

 

Как работает схема управления скоростью двигателя?

Это очень простая схема, состоящая из 555 микросхем таймера , которые производят прямоугольных импульсов .

Существует так много дополнительных компонентов для генерации импульсов PWM от таймера 555 IC.

для изменения коэффициента заполнения импульсов ШИМ мы используем потенциометр 100K.

Контакт № 3 микросхемы таймера 555 обеспечивает импульсы ШИМ, эти импульсы недостаточно сильны для запуска двигателя постоянного тока . Итак, что нам нужно сделать, это усилить сигнал.

Для усиления схемы мы использовали N-канальный МОП-транзистор IRFZ44N . Вывод затвора полевого МОП-транзистора соединен с выводом № 3 таймеров 555 через резистор.

Когда МОП-транзистор получает высокие импульсы ШИМ, тогда рабочий цикл должен быть высоким, что означает, что больший ток будет течь от стока к истоку, поэтому в этом случае двигатель будет ускоряться с максимальной скоростью.

То же самое происходит, когда импульс ШИМ низкий. При низких рабочих циклах транзистор будет переключаться на очень низкой частоте. Таким образом, по этой причине скорость двигателя в этом случае будет низкой.

Шаги для изготовления цепи:

Вот несколько фотографий для изготовления цепи. Я сделал схему регулятора скорости двигателя постоянного тока на печатной плате, чтобы максимально упростить ее. Вы также можете сделать схему на макетной плате. Но может быть неплотное соединение, поэтому я припаял все компоненты напрямую.