Контрол на скоростта на DC двигателя 12V. Регулатор на оборотите на колекторния двигател: устройство и производство на ръка


Безпроблемната работа на двигателя, без ритници и скокове на мощността, е ключът към неговата издръжливост. За да се контролират тези индикатори, се използва регулатор на скоростта на електродвигател за 220V, 12V и 24V, всички тези честотни задвижвания могат да бъдат направени на ръка или можете да закупите готов блок.

Защо имате нужда от регулатор на скоростта

Контролерът на скоростта на двигателя, честотният преобразувател е устройство с мощен транзистор, което е необходимо, за да се обърне напрежението, както и да се осигури плавно спиране и стартиране на асинхронен двигател, използващ ШИМ. PWM е широкоимпулсно управление на електрически устройства. Използва се за създаване на специфична синусоида на променлива и постоянен ток.

Снимка - мощен регулаторза асинхронен двигател

Най -простият пример за преобразувател е конвенционален регулатор на напрежение. Но обсъжданото устройство има много по -голям обхват на работа и мощност.

Честотните преобразуватели се използват във всяко устройство, което се захранва от електрическа енергия... Регулаторите осигуряват изключително прецизно управление на електродвигателя, така че оборотите на двигателя могат да се регулират нагоре или надолу, оборотите могат да се поддържат на желаното ниво, а измервателните уреди могат да бъдат защитени от внезапни обороти. В този случай електродвигателят използва само енергията, необходима за работа, вместо да я стартира с пълна мощност.


Снимка - Регулатор на скоростта на мотора с постоянен ток

Защо имате нужда от асинхронен регулатор на скоростта на двигателя:

  1. За да пестите енергия. Чрез контролиране на скоростта на двигателя, плавността на неговото стартиране и спиране, силата и честотата на оборотите, можете да постигнете значителни икономии на лични средства. Като пример, намаляването на скоростта с 20% може да доведе до икономия на енергия от 50%.
  2. Честотният преобразувател може да се използва за контрол на температурата на процеса, налягането или без да се използва отделен контролер;
  3. Не се изисква допълнителен контролер за плавен старт;
  4. Разходите за поддръжка са значително намалени.

Устройството често се използва за заваръчна машина (главно за полуавтоматични устройства), електрическа печка, редица домакински уреди (прахосмукачка, шевна машина, радио, пералня), нагревател за дома, различни модели кораби и др.


Снимка - pwm регулатор на скоростта

Принципът на работа на регулатора на скоростта

Контролерът на скоростта е устройство, състоящо се от следните три основни подсистеми:

  1. AC двигател;
  2. Основен контролер на задвижването;
  3. Задвижване и допълнителни части.

Когато двигателят с променлив ток се стартира с пълна мощност, токът се предава при пълно натоварване, това се повтаря 7-8 пъти. Този ток огъва намотките на двигателя и генерира топлина, която ще се генерира за дълго време. Това може значително да намали издръжливостта на двигателя. С други думи, преобразувателят е вид стъпков инвертор, който осигурява двойно преобразуване на енергията.


Снимка - схема на регулатора за колекторния двигател

В зависимост от входното напрежение, честотният регулатор на броя на оборотите на трифазен или еднофазен електродвигател се коригира ток от 220 или 380 волта. Това действие се извършва с помощта на токоизправител, който се намира на входа на енергия. Освен това токът се филтрира с помощта на кондензатори. След това се формира ШИМ, електрическата верига е отговорна за това. Намотките на асинхронния двигател вече са готови да предават импулсния сигнал и да ги интегрират в желаната синусова вълна. Дори в микроелектрически двигател тези сигнали се издават, в буквалния смисъл на думата, на партиди.


Снимка - синусоида на нормална работа на електродвигателя

Как да изберем регулатор

Има няколко характеристики, чрез които трябва да изберете регулатор на скоростта за кола, двигател за металорежещи машини, битови нужди:

  1. Тип контрол. За колекторния двигател има регулатори с векторна или скаларна система за управление. Първите се използват по -често, но вторите се считат за по -надеждни;
  2. Мощност. Това е един от най -важните фактори при избора на електрически честотен преобразувател. Необходимо е да изберете честотен преобразувател с мощност, която съответства на максимално допустимата на защитеното устройство. Но за двигател с ниско напрежение е по-добре да изберете регулатор, по-мощен от допустимата стойност на ватове;
  3. Волтаж. Естествено тук всичко е индивидуално, но ако е възможно, трябва да закупите регулатор на скоростта за електродвигател, от който електрическа схемаима широк диапазон от допустими напрежения;
  4. Честотен диапазон. Преобразуването на честотата е основната задача на това устройство, затова се опитайте да изберете модела, който най -добре отговаря на вашите нужди. Да речем, че 1000 херца ще бъдат достатъчни за ръчен рутер;
  5. За други характеристики. Това е гаранционният срок, броя на входовете, размера (има специална приставка за настолни машини и ръчни инструменти).

В този случай също трябва да разберете, че има т.нар универсален регулаторзавъртане. Това е честотен преобразувател за безчеткови двигатели.


Снимка - регулаторна схема за безчеткови двигатели

В тази схема има две части - едната е логична, където микроконтролерът се намира на микросхемата, а втората е захранващата. По принцип такава електрическа верига се използва за мощен електродвигател.

Видео: регулатор на скоростта на електродвигателя с SHIRO V2

Как да си направим домашен регулатор на оборотите на двигателя

Можете да направите прост регулатор на скоростта на триакния мотор, диаграмата му е представена по -долу, а цената се състои само от части, продавани във всеки електротехнически магазин.

За работа се нуждаем от мощен триак от типа BT138-600, съветва го списанието по радиотехника.


Снимка - верига за регулатор на скоростта "направи си сам"

В описаната схема скоростта ще се регулира с помощта на потенциометър P1. Параметър P1 определя фазата на входящия импулсен сигнал, който от своя страна отваря триака. Тази схема може да се използва както на полето, така и в дома. Можете да използвате този регулатор за шевни машини, вентилатори, настолни бормашини.

Принципът на работа е прост: в момента, в който двигателят се забави малко, неговата индуктивност спада и това увеличава напрежението в R2-P1 и C3, което от своя страна води до по-дълго отваряне на триака.

Тиристорният регулатор със затворен контур работи малко по-различно. Той осигурява обратен поток на енергия към енергийната система, който е много икономичен и печеливш. Това електронно устройство включва включването на мощен тиристор в електрическата верига. Схемата му изглежда така:


Тук за захранване и коригиране на постоянен ток са необходими генератор на управляващ сигнал, усилвател, тиристор и верига за стабилизация на скоростта.

5 често задавани въпроса от начинаещи радиомеханици 5 най -добри транзистора за регулатори, тест за проектиране на схема

Регулаторнеобходимо е електрическо напрежение, за да може стойността на напрежението да се стабилизира. Той гарантира надеждността и издръжливостта на устройството.

Регулаторсе състои от няколко механизма.

ТЕСТ:

Отговорите на тези въпроси ще ви позволят да разберете състава на 12 -волтовата верига на регулатора на напрежението и нейния монтаж.
  1. Какво съпротивление трябва да има променливият резистор?
  1. Как трябва да се свържат проводниците?

а) 1 и 2 клеми - захранване, 3 и 4 - натоварване

  1. Трябва ли да инсталирам радиатор?
  1. Транзисторът трябва да бъде

Отговори:

Опция 1.Съпротивлението на 10 kOhm резистор е стандарт за инсталиране на регулатор, проводниците във веригата са свързани по принципа: 1 и 2 клеми за захранване, 3 и 4 за товара - токът ще бъде разпределен правилно по необходими стълбове, радиаторът трябва да бъде инсталиран - за да се предпази от прегряване, транзисторът се използва от CT 815 - това винаги ще работи. В този случай изградената верига ще работи, регулаторът ще започне да работи.

Вариант 2.Съпротивлението от 500 kOhm е твърде високо, гладкостта на звука при работа ще бъде нарушена или може изобщо да не работи, клеми 1 и 3 са натоварване, 2 и 4 са захранване, необходим е радиатор във веригата там, където имаше минус, ще има плюс, всеки транзистор - наистина можете да използвате Регулаторът няма да работи поради факта, че веригата е сглобена, това ще бъде грешно.

Вариант 3.Съпротивлението е 10 kOhm, проводниците - 1 и 2 за товара, 3 и 4 за захранването, резисторът има съпротивление 2 kOhm, транзисторът KT 815. Устройството няма да може да работи, тъй като ще прегрее без радиатор.

Как да свържете 5 части от 12 -волтов регулатор.

Променлив резистор 10kOhm.

Той е променлив резистор 10ком. Променя силата на тока или напреженията електрическа верига, увеличава съпротивлението. Той регулира напрежението.

Радиатор.Той е необходим за охлаждане на устройствата в случай на прегряване.

1 kΩ резисторНамалява натоварването от основния резистор.


Транзистор.Устройството увеличава силата на вибрациите. В регулатора е необходимо да се получат високочестотни електрически вибрации.


2 окабеляване.Те са необходими за преминаването на електрически ток през тях.

Ние взимаме транзистори резистор.И двете имат по 3 клона.

Извършват се две операции:

  1. Левият край на транзистора (правим го с алуминиевата част надолу) е свързан с края, който е в средата на резистора.
  2. И свързваме клона на средата на транзистора с десния на резистора. Те трябва да бъдат запоени един с друг.

Първият проводник трябва да бъде запоен с това, което се е случило в 2 операции.

Вторият трябва да бъде запоен до останалия край транзистор.


Закрепваме свързания механизъм към радиатора.

Припояваме 1kOhm резистора към крайните крака на променливия резистор и транзистора.

Схемаготов.


Регулатор на скоростта на мотора с постоянен ток с 2 14 -волтови кондензатора.

Практичността на такива двигателиДоказано е, че се използват в механични играчки, вентилатори и др. Те имат ниска консумация на ток, поради което се изисква стабилизация на напрежението. Често е необходимо да се регулира скоростта или да се промени скоростта на двигателя, за да се коригира изпълнението на целта, представена за определен тип. електрически моторвсеки модел.

Тази задача ще се изпълнява от регулатор на напрежение, който е съвместим с всеки тип захранване.

За да направите това, трябва да промените изходно напрежение, което не изисква голям ток на натоварване.

Необходими подробности:

  1. 2 кондензатора
  2. 2 променливи резистора

Свързваме частите:

  1. Свързваме кондензаторите към самия регулатор.
  2. Първият резистор е свързан към минуса на регулатора, вторият към земята.

Сега променете скоростта на двигателя на устройството по искане на потребителя.

Регулаторът на напрежението е включен 14 волтаготов.

Прост 12 -волтов регулатор на напрежение

12 -волтов регулатор на оборотите за двигател със спирачка.

  • Реле - 12 волта
  • Теристор KU201
  • Трансформатор за захранване на двигателя и релета
  • Транзистор KT 815
  • Клапан от чистачки 2101
  • Кондензатор

Използва се за регулиране на подаването на тел, поради което има моторна спирачка, изпълнена с реле.

Свързваме 2 проводника от захранването към релето. Към релето се прилага плюс.

Всичко останало е свързано по принципа на конвенционален регулатор.

Схемата е напълно предоставена 12 волта за двигателя.

Регулатор на мощност на триак BTA 12-600

Триак- полупроводниково устройство, класирано като вид тиристор и се използва с цел превключване на ток. Той работи на променливо напрежение, за разлика от динистор и конвенционален тиристор. Цялата мощност на устройството зависи от неговия параметър.

Отговорът на въпроса.Ако веригата ще бъде сглобена на тиристор, ще е необходим диод или диоден мост.

За удобство веригата може да бъде сглобена върху печатна платка.

Плюс кондензатортрябва да запоите към контролния електрод на триака, той е отдясно. Запояйте минуса към крайния трети щифт, който е вляво.

До мениджъра електродна триака, запоявайте резистор с номинално съпротивление 12 kOhm. Тримерният резистор трябва да бъде свързан към този резистор. Останалият проводник трябва да бъде запоен към централния крак на триака.

С минус кондензатор,който е запоен към третия терминал на триака, е необходимо да се прикрепи минус от токоизправителния мост.

Плюс токоизправител към централния контакт триаки към частта, към която триакът е прикрепен към радиатора.

Запояйте 1 контакт от кабела с щепсела към необходимото устройство. 2 пина за вход променливо напрежениена токоизправителния мост.

Остава да запоите останалия контакт на устройството с последния контакт на токоизправителния мост.

Веригата се тества.

Включваме веригата в мрежата. Мощността на устройството се регулира чрез подрязващ резистор.

Мощността може да бъде развита до 12 волта за автомобили.

Динистор и 4 вида проводимост.

Това устройство се нарича спусъкдиод. Ниска мощност. Във вътрешността му няма електроди.

Динисторът се отваря, когато напрежението се повиши. Скоростта на нарастване на напрежението се определя от кондензатора и резисторите. Всички корекции се правят чрез него. Работи на постоянен и променлив ток. Не е задължително да го купувате, той е в енергоспестяващи лампи и е лесно да се вземе от там.

Не се използва често в схеми, но за да не се харчат пари за диоди, се използва динистор.

Той съдържа 4 вида: P N P N. Това е самата електрическа проводимост. Между 2 съседни области се образува преход с електронна дупка. В динистрата има 3 такива прехода.

Схема:

Ние се свързваме кондензатор.Той започва да се зарежда с 1 резистор, напрежението е почти равно на това в мрежата. Когато напрежението в кондензатора достигне нивото динистор,ще се включи. Устройството започва да работи. Не забравяйте за радиатора, в противен случай всичко ще прегрее.

3 важни термина.

Волтажен регулатор- устройство, което позволява изходното напрежение да се регулира спрямо устройството, за което е необходимо.

Регулаторна верига- чертеж, изобразяващ свързването на части от устройството в едно цяло.

Автомобилен генератор- устройството, в което се използва стабилизаторът, осигурява превръщането на енергията на коляновия вал в електрическа.

7 основни схеми за сглобяване на регулатор.


SNIP

Използване на 2 транзистора. Как да сглобите стабилизатор на ток.

Резистор 1kΩ е равно на регулатора на ток за 10Ω товар. Основното условие беше захранващото напрежение да се стабилизира. Токът зависи от напрежението според закона на Ом. Съпротивлението на натоварване е много по -малко от текущото съпротивление на ограничаващия резистор.

5 ватов резистор, 510 ома

Променлив резистор PPB-3V, 47 Ohm. Консумация - 53 милиампера.

Транзисторът kt 815, инсталиран на радиатора, основният ток на този транзистор се настройва от резистор от 4 и 7 kΩ.


SNIP


SNIP

Също така е важно да знаете

  1. На диаграмата има знак минус, така че тя да работи, тогава транзисторът трябва да бъде NPN структура. Не можете да използвате PNP, тъй като минусът ще бъде плюс.
  2. Напрежението трябва постоянно да се регулира
  3. Каква е стойността на тока в товара, трябва да знаете, за да регулирате напрежението и устройството не спира да работи
  4. Ако потенциалната разлика е по -голяма от 12 волта на изхода, тогава нивото на енергия ще намалее значително.

Топ 5 транзистори

Различни видове транзисторисе използват за различни цели и има нужда да го изберете.

  • CT 315.Поддържа NPN структура. Издаден през 1967 г., но все още се използва днес. Работи в динамичен режим и в ключов режим. Идеален за уреди с ниска мощност. По -подходящ за радио компоненти.
  • 2N3055.Най -подходящ за звукови механизми, усилватели. Работи в динамичен режим. Тихо се използва за 12 -волтов регулатор. Удобно се закрепва към радиатора. Работи на честоти до 3 MHz. Въпреки че транзисторът може да издържи само до 7 ампера, той дърпа мощни товари.
  • KP501.Производителят очаква да се използва в телефони, комуникационни механизми и електроника. Чрез него устройствата се контролират с минимални разходи. Конвертира нивата на сигнала.
  • Irf3205.Подходящ за автомобили, усилва високочестотни инвертори. Поддържа значително ниво на ток.
  • KT 815.Биполярно. Има NPN структура. Работи с нискочестотни усилватели. Състои се от пластмасов корпус. Подходящ за импулсни устройства. Често се използва в генераторни вериги. Транзисторът е направен отдавна, работи и до днес. Има дори шанс той да е в обикновена къща, където се намират стари уреди, просто трябва да ги разглобите и да видите дали са там.

3 грешки и как да ги избегнем.

  1. Крака транзистори резисторът са напълно запоени заедно. За да избегнете това, трябва внимателно да прочетете инструкциите.
  2. Макар и доставено радиатор,устройството е прегряло Това се дължи на факта, че прегряването възниква, докато частите се запояват. За това са ви необходими крака транзисторзадръжте с пинсети за разсейване на топлината.
  3. Релене работи след ремонт. Изхвърля жицата след отпускане на бутона. Жицата се опъва по инерция. Това означава, че електрическата спирачка не работи. Взимаме реле с добри контакти и го свързваме с бутона. Свържете проводници за захранване. Когато към релето не се прилага напрежение, контактите се затварят, така че намотката се затваря сама. Когато напрежението (плюс) се приложи към релето, контактите във веригата се променят и напрежението се прилага към двигателя.

Отговори на 5 често задавани въпроса

  • Защо въвеждане волтажпо -високо от уикенда?

Всички стабилизатори работят на този принцип; при този тип работа напрежението се връща към нормалното и не скача от договорените стойности.

  • Може да убие шокиранв случай на проблем или грешка?

Не, няма да удари ток, 12 волта са твърде ниски, за да се случи това.

  • Имам ли нужда от постоянен резистор?И ако да, с каква цел?

Не е задължително, но използвано. Това е необходимо, за да се ограничи базовият ток на транзистора в крайното ляво положение на променливия резистор. И също така, в негово отсъствие, променливата може да изгори.

  • Мога ли да използвам схема БАНКАвместо резистор?

Ако вместо променлив резистор включите регулируема верига KREN, който често се използва, ще получите и регулатор на напрежението. Но има пропуск: ниска ефективност. Поради това висока вътрешна консумация на енергия и разсейване на топлината.

  • Резисторсвети, но нищо не се върти. Какво да правя?

Резисторът е необходим 10 kOhm. Препоръчително е да използвате транзистори KT 315 (стар модел) - те са жълти или оранжеви с буквено обозначение.

Това домашна схемаможе да се използва като регулатор на скоростта за 12 V DC мотор с номинален ток до 5 A или като димер за 12 V халогенни и LED лампи до 50 W. Контролът се осъществява с помощта на широчинно -импулсна модулация (PWM) при честота на повторение на импулса около 200 Hz. Естествено, честотата може да се променя, ако е необходимо, чрез избор на максимална стабилност и ефективност.

Повечето от тези конструкции са сглобени по много по -проста схема. Тук представяме по-усъвършенствана версия, която използва таймер 7555, драйвер на биполярен транзистор и мощен MOSFET с полеви ефекти. Този дизайн осигурява подобрен контрол на скоростта и работи в широк диапазон на натоварване. Това наистина е много ефективна схема и цената на нейните части при закупуване за самостоятелно сглобяване е доста ниска.

ШИМ регулаторна верига за 12 V двигател

Веригата използва таймер 7555 за създаване на променлива ширина на импулса от около 200 Hz. Той задвижва транзистор Q3 (чрез транзистори Q1 - Q2), който контролира скоростта на електродвигателя или светлините.

Има много приложения за тази схема, която ще се захранва от 12V: електрически двигатели, вентилатори или лампи. Може да се използва в автомобили, лодки и електрически превозни средства, в железопътни модели и т.н.

12V LED лампи, например LED ленти, също могат безопасно да бъдат свързани тук. Всеки знае това LED лампамного по -ефективни от халогенни или с нажежаема жичка, те ще издържат много по -дълго. И ако е необходимо, захранвайте PWM контролера от 24 волта или повече, тъй като самата микросхема с буферен етап има стабилизатор на мощността.

Регулатор на скоростта на променливотоковия двигател

12 -волтов ШИМ контролер

Половин мост регулатор на постоянен ток

Схема на регулатор на скоростта на мини бормашина

РЕГУЛАТОР НА ОБРАТНИЯ ДВИГАТЕЛ

Здравейте на всички, вероятно много радиолюбители, като мен, имат повече от едно хоби, но няколко. Отвъд строителството електронни устройстваЗанимавам се с фотография, снимам видео на DSLR камера и редактирам видео. Като видеооператор имах нужда от плъзгач за видео заснемане и първо ще обясня накратко какво е то. Снимката по -долу показва фабричен плъзгач.

Плъзгачът е предназначен за заснемане на видео на камери и видеокамери. Те са аналогични на железопътната система, използвана в широкоформатното кино. С негова помощ се създава плавно движение на камерата около снимания обект. Друг много мощен ефект, който може да се използва при работа с плъзгач, е възможността да се приближите или отдалечите от обекта. Следващата снимка показва двигателя, който избрах да направя плъзгача.

Плъзгачът се задвижва от 12 -волтов DC мотор. В Интернет беше открита регулаторна верига за двигател, който движи каретката на плъзгача. На следващата снимка индикаторът за захранване на светодиода, превключвателят, който управлява задната част и превключвателя на захранването.

При работа с такова устройство е важно да има плавен контрол на скоростта, плюс леко включване на заден ход на двигателя. Скоростта на въртене на вала на двигателя, в случай на използване на нашия регулатор, се регулира плавно чрез завъртане на копчето на 5 kOhm променлив резистор. Може би не само аз съм един от потребителите на този сайт, който е любител на фотографията, а някой друг ще иска да повтори това устройство, тези, които желаят, могат да изтеглят в края на статията архив с диаграма и печатна електронна платкарегулатор. Следващата фигура показва схематичната диаграма на регулатора на двигателя:

Регулаторна верига

Схемата е много проста и може лесно да бъде сглобена дори от начинаещи радиолюбители. От предимствата на сглобяването на това устройство мога да посоча неговата ниска цена и възможността да го настроите според вашите нужди. Фигурата показва печатната платка на регулатора:

Но обхватът на този регулатор не се ограничава само до плъзгачите, той може лесно да се използва като регулатор на скоростта, например скучна машина, домашно приготвен dremel, захранван от 12 волта, или компютърен охладител, например, с размери 80 x 80 или 120 x 120 mm. Разработих и схема за заден ход на двигателя или с други думи бърза смяна на въртенето на вала в другата посока. За да направя това, използвах превключвател с шест контакта за 2 позиции. Следващата фигура показва диаграма на нейната връзка:

Средните контакти на превключвателя, маркирани (+) и (-), са свързани към контактите на платката, маркирани с M1.1 и M1.2, полярността няма значение. Всеки знае, че компютърните охладители, с намаляване на захранващото напрежение и съответно скоростта, излъчват много по -малко шум при работа. На следващата снимка транзисторът KT805AM на радиатора:

Почти всеки среден до голям транзистор може да се използва във веригата мощност n-p-nструктури. Диодът може да бъде заменен и с аналози, подходящи за ток, например 1N4001, 1N4007 и други. Кабелите на двигателя се шунтират от диод в обратна връзка, това е направено, за да се защити транзисторът в моментите на включване и изключване на веригата, тъй като нашият двигател е индуктивен товар. Също така, схемата осигурява индикация за включването на плъзгача върху светодиода, свързан последователно с резистора.

Когато използвате двигател с по -висока мощност от показаната на снимката, транзисторът трябва да бъде прикрепен към радиатора, за да се подобри охлаждането. Снимка на получената дъска е показана по -долу:

Контролната платка е произведена по метода LUT. Можете да видите какво се е случило накрая във видеото.

Видео на работа

Скоро с придобиването на липсващите части, основно механика, ще започна да сглобявам устройството в кутията. Статията е изпратена от Алексей Ситков .

Схеми и преглед на 220V регулатори на скоростта на електродвигателя

За плавно увеличаване и намаляване на скоростта на въртене на вала има специално устройство - регулатор на скоростта на електродвигателя 220v. Стабилна работа, без прекъсвания на напрежението, дълъг експлоатационен живот са предимствата на използването на регулатор на оборотите на двигателя за 220, 12 и 24 волта.

  • За какво е честотен преобразувател?
  • Област на приложение
  • Избор на устройство
  • IF устройство
  • Видове устройства
    • Триаково устройство
    • Процес на пропорционални сигнали

За какво е честотен преобразувател?

Функцията на регулатора е да инвертира напрежението от 12, 24 волта, осигурявайки плавен старт и спиране, използвайки широтно -импулсна модулация.

Регулаторите на скоростта са включени в структурата на много устройства, тъй като осигуряват точно електрическо управление. Това ви позволява да регулирате скоростта до желаната стойност.

Област на приложение

Регулаторът на скоростта на DC двигателя се използва в много индустриални и битови приложения. Например:

  • отоплителен комплекс;
  • оборудване задвижвания;
  • заваръчна машина;
  • електрически фурни;
  • прахосмукачки;
  • Шивашки машини;
  • перални машини.

Избор на устройство

За да се избере ефективен регулатор, е необходимо да се вземат предвид характеристиките на устройството, характеристиките на предназначението.

  1. Векторните контролери са често срещани за колекторните двигатели, но скаларните контролери са по -надеждни.
  2. Мощността е важен критерий за избор. Тя трябва да съответства на допустимото за използваната единица. И е по -добре да надвишите за безопасна работа на системата.
  3. Напрежението трябва да бъде в широки допустими граници.
  4. Основната цел на регулатора е да преобразува честотата, поради което този аспект трябва да бъде избран според техническите изисквания.
  5. Трябва също да обърнете внимание на експлоатационния живот, размерите, броя на входовете.

IF устройство

  • естествен контролер на мотор за променлив ток;
  • задвижващ блок;
  • допълнителни елементи.

Схемата на регулатора на оборотите на двигателя 12 V е показана на фигурата. Оборотите се регулират с помощта на потенциометър. Ако входът получава импулси с честота 8 kHz, тогава захранващото напрежение ще бъде 12 волта.

Устройството може да бъде закупено в специализирани пунктове за продажба или можете да го направите сами.

Схема на регулатор на скоростта на променлив ток

При стартиране на трифазен двигател с пълна мощност се предава ток, действието се повтаря около 7 пъти. Силата на тока огъва намотките на двигателя, генерирайки топлина с течение на времето. Конверторът е инвертор, който преобразува енергия. Напрежението влиза в регулатора, където 220 волта се коригират с помощта на диод, разположен на входа. След това токът се филтрира с помощта на 2 кондензатора. Образува се ШИМ. Освен това импулсен сигнал се предава от намотките на двигателя към специфична синусоида.

Има универсално устройство 12v за безчеткови двигатели.

За да спестите от сметки за електроенергия, нашите читатели препоръчват „Кутия за пестене на електроенергия“. Месечните плащания ще бъдат с 30-50% по-малко, отколкото преди използването на икономиката. Той премахва реактивния компонент от мрежата, в резултат на което се намалява натоварването и в резултат на това потреблението на ток. Електрическите уреди консумират по -малко електроенергия и разходите за плащането им се намаляват.

Веригата се състои от две части - логическа и захранваща. Микроконтролерът е разположен върху микросхема. Тази схема е типична за мощен двигател. Уникалността на регулатора е в използването му с различни видове двигатели. Захранването на веригите е отделно, ключовите драйвери изискват 12V захранване.

Видове устройства

Триаково устройство

Устройството триак (триак) се използва за управление на осветлението, мощността на нагревателните елементи, скоростта на въртене.

Веригата на контролера на триак съдържа минимум от детайлите, показани на фигурата, където C1 е кондензатор, R1 е първият резистор, R2 е вторият резистор.

С помощта на преобразувателя мощността се регулира чрез промяна на времето на отворен триак. Ако е затворен, кондензаторът се зарежда от товара и резисторите. Един резистор контролира количеството ток, докато другият контролира скоростта на зареждане.

Когато кондензаторът достигне максималния праг на напрежение от 12v или 24v, ключът се задейства. Триакът преминава в отворено състояние. Когато мрежовото напрежение премине през нула, триакът се заключва, тогава кондензаторът дава отрицателен заряд.

Предаватели на електронни ключове

Обикновени тиристорни регулатори с проста схема на работа.

Тиристор, работи в електрическа мрежа.

Отделен тип е стабилизатор на променливо напрежение. Стабилизаторът съдържа трансформатор с множество намотки.

Стабилизатор на постоянен ток

24 -волтово тиристорно зарядно устройство

Към източник на напрежение от 24 волта. Принципът на работа е да се зарежда кондензатора и заключения тиристор, а когато кондензаторът достигне напрежението, тиристорът изпраща ток към товара.

Процес на пропорционални сигнали

Сигналите, постъпващи на входа на системата, образуват обратна връзка. Нека разгледаме по -отблизо използването на микросхема.

Чип TDA 1085

Микросхемата TDA 1085, изобразена по -горе, осигурява управление на 12v, 24v мотора с обратна връзка без загуба на мощност. Задължително е да се поддържа тахометър, който осигурява обратна връзка от двигателя към платката за управление. Сигналът на сензора отива към микросхемата, която прехвърля задачата към силовите елементи - за добавяне на напрежение към двигателя. Когато валът е натоварен, платката добавя напрежение и мощността се увеличава. С освобождаването на вала напрежението намалява. Оборотите ще бъдат постоянни, но моментът на захранване няма да се промени. Честотата се контролира в широк диапазон. Такъв 12, 24 -волтов двигател е инсталиран в перални машини.

Със собствените си ръце можете да направите устройство за мелница, струг за дърво, острилка, бетонобъркачка, чопър за слама, косачка за трева, цепещи дърва и много други.

Индустриалните регулатори, състоящи се от 12, 24 -волтови контролери, са пълни със смола, така че не могат да бъдат ремонтирани. Следователно, 12V устройство често се прави независимо. Несложна опция, използваща микросхемата U2008B. Регулаторът използва текуща обратна връзка или плавен старт. В случай на използване на последното, са необходими елементи C1, R4, не е необходим джъмпер X1 и обратно с обратна връзка.

Когато сглобявате регулатора, изберете правилния резистор. Тъй като при голям резистор в началото може да има шутове, а при малък резистор компенсацията ще бъде недостатъчна.

Важно! Когато регулирате контролера на захранването, не забравяйте, че всички части на устройството са свързани към електрическата мрежа, затова трябва да се спазват мерките за безопасност!

Регулаторите на оборотите за еднофазни и трифазни двигатели 24, 12 волта са функционално и ценно устройство, както в ежедневието, така и в промишлеността.

Контролер за въртене на двигателя

Удобно е да се инсталират аналогови регулатори на ток на прости механизми. Например, те могат да променят скоростта на въртене на вала на двигателя. От техническа гледна точка е лесно да се извърши такъв регулатор (ще трябва да инсталирате един транзистор). Подходящ за независимо регулиране на скоростта на двигателите в роботиката и захранванията. Най-често срещаните са два вида регулатори: едноканални и двуканални.

Видео №1. Едноканален регулатор в действие. Променя скоростта на въртене на вала на двигателя чрез завъртане на дръжката на променливия резистор.

Видео номер 2. Увеличаване на скоростта на въртене на вала на двигателя по време на работа на едноканален регулатор. Увеличаването на броя на оборотите от минималната до максималната стойност при завъртане на дръжката на променливия резистор.

Видео номер 3. Двуканален регулатор в действие. Независима настройка на скоростта на валовете на двигателя въз основа на подрязващи резистори.

Видео номер 4. Напрежението на изхода на регулатора се измерва с цифров мултицет. Получената стойност е равна на напрежението на батерията, от която са взети 0,6 волта (разликата възниква от спада на напрежението в кръстовището на транзистора). При използване на батерия от 9,55 волта се записва промяна от 0 до 8,9 волта.

Функции и основни характеристики

Токът на натоварване на едноканалните (снимка 1) и двуканалните (снимка 2) регулатори не надвишава 1,5 А. Следователно, за да се увеличи товароносимостта, транзисторът KT815A се заменя с KT972A. Номерацията на пиновете за тези транзистори е една и съща (e-b-b). Но моделът KT972A е ефективен с токове до 4А.

Едноканален контролер на двигателя

Устройството управлява един двигател, захранването се захранва от напрежение в диапазона от 2 до 12 волта.

Дизайн на устройството

Основните конструктивни елементи на регулатора са показани на снимката. 3. Устройството се състои от пет компонента: два резистора с променливо съпротивление с съпротивление 10 kOhm (No 1) и 1 kOhm (No. 2), транзистор KT815A (No 3), чифт двусекционни винтови клеми блокове за изхода за свързване на двигател (№ 4) и вход на батерията (№ 5).

Забележка 1.Инсталирането на винтови клеми е по избор. С тънка многожилна монтажна жица можете директно да свържете двигателя и захранването.

Принцип на действие

Работата на регулатора на двигателя е описана от електрическата схема (фиг. 1). Като се вземе предвид полярността, към конектора XT1 се подава постоянно напрежение. Към конектора XT2 е свързана крушка или двигател. На входа включват променлив резистор R1, завъртането на копчето му променя потенциала на средния изход, за разлика от минуса на батерията. Чрез ограничителя на тока R2 средният изход е свързан към базовия изход на транзистора VT1. В този случай транзисторът се включва според схемата на обикновения ток. Положителният потенциал на базовия изход се увеличава, когато средният щифт се движи нагоре от плавното въртене на копчето с променлив резистор. Настъпва увеличаване на тока, което се дължи на намаляване на съпротивлението на кръстовището колектор-емитер в транзистора VT1. Потенциалът ще намалее, ако ситуацията се обърне.

Основна електрическа схема

Материали и детайли

Изисква се печатна платка с размер 20х30 мм, изработена от лист фолио от фибростъкло от едната страна (допустимата дебелина е 1-1,5 мм). Таблица 1 показва списък на радио компонентите.

Бележка 2.Променливият резистор, необходим за устройството, може да бъде от всякакво производство, важно е да се спазват текущите стойности на съпротивлението за него, посочени в таблица 1.

Забележка 3... За да регулирате токове над 1,5A, транзисторът KT815G се заменя с по -мощен KT972A (с максимален ток 4A). В този случай чертежът печатна електронна платкане се изисква промяна, тъй като разпределението на клемите за двата транзистора е идентично.

Процес на изграждане

За по -нататъшна работа трябва да изтеглите архивния файл, разположен в края на статията, да го разархивирате и да го отпечатате. Чертежът на регулатора (файл termo1) се отпечатва върху лъскава хартия, а инсталационният чертеж (файл montag1) се отпечатва върху бял офис лист (формат А4).

По -нататъшно рисуване платка(№ 1 на снимката. 4) е залепен към проводящите следи от противоположната страна на печатната платка (№ 2 на снимката. 4). Необходимо е да се направят дупки (№ 3 на снимката. 14) върху монтажния чертеж в седалките. Чертежът на окабеляването е прикрепен към печатната платка със сухо лепило, като дупките са подравнени. Снимка 5 показва извода на транзистора KT815.

Входът и изходът на клемните блокове са маркирани в бяло. Източник на напрежение е свързан към клемния блок чрез щипката. Изцяло сглобеният едноканален регулатор е показан на снимката. Захранването (9 -волтова батерия) е свързано в последния етап на сглобяване. Сега можете да регулирате скоростта на въртене на вала с помощта на двигателя, за това трябва плавно да завъртите копчето за регулиране на променливия резистор.

За да тествате устройството, трябва да отпечатате чертеж на диск от архива. След това трябва да залепите този чертеж (№ 1) върху дебела и тънка картонена хартия (№ 2). След това с помощта на ножица се изрязва диск (№ 3).

Полученият детайл се обръща (№ 1) и квадрат с черна електрическа лента (№ 2) е прикрепен към центъра за по -добро сцепление на повърхността на вала на двигателя с диска. Трябва да направите дупка (№ 3), както е показано на изображението. След това дискът е инсталиран на вала на двигателя и можете да започнете тестване. Едноканалният контролер на двигателя е готов!

Двуканален контролер на двигателя

Използва се за независимо управление на двойка двигатели едновременно. Захранването се подава от напрежение в диапазона от 2 до 12 волта. Токът на натоварване е номинален до 1.5A на канал.

Основните компоненти на конструкцията са показани на снимка 10 и включват: два подрязващи резистора за регулиране на 2-ри канал (№ 1) и 1-ви канал (№ 2), три двусекционни винтови клемни блока за изхода към 2-ри мотор (№ 3), за изхода към 1 -ви мотор (№ 4) и за входа (№ 5).

Забележка 1 Инсталирането на винтови клеми е по избор. С тънък жилен монтажен проводник можете да свържете двигателя и захранването директно.

Принцип на действие

Схемата на двуканалния регулатор е идентична електрическа схемаедноканален регулатор. Състои се от две части (фиг. 2). Основната разлика: резисторът с променливо съпротивление се заменя с тример. Скоростта на въртене на валовете е предварително зададена.

Бележка 2. За бързо регулиране на скоростта на въртене на двигателите, тримерните резистори се заменят с помощта на монтажен проводник с резистори с променливо съпротивление със стойностите на съпротивлението, посочени в диаграмата.

Материали и детайли

Ще ви е необходима печатна платка с размер 30х30 мм, изработена от лист фолио от фибростъкло от едната страна с дебелина 1-1,5 мм. Таблица 2 изброява радио компонентите.

Процес на изграждане

След като изтеглите архивния файл, разположен в края на статията, трябва да го разархивирате и да го отпечатате. Чертеж на регулатора за термично превеждане (файл termo2) се отпечатва върху лъскава хартия, а чертежът за инсталиране (файл montag2) се отпечатва върху бял офис лист (формат А4).

Чертежът на печатната платка е залепен към проводимите канали от противоположната страна на печатната платка. В монтажния чертеж на седалките се образуват дупки. Чертежът на окабеляването е прикрепен към печатната платка със сухо лепило, като дупките са подравнени. Извършва се разводката на транзистора KT815. За да проверите, трябва временно да свържете входове 1 и 2 с монтажен проводник.

Всеки от входовете е свързан към полюса на захранването (примерът показва 9 -волтова батерия). В този случай минусът на захранването е прикрепен към центъра на клемния блок. Важно е да запомните: черният проводник е "-", а червеният е "+".

Двигателите трябва да бъдат свързани към два клемни блока и да се зададе желаната скорост. След успешни тестове трябва да премахнете временната връзка на входовете и да инсталирате устройството на модела на робота. Двуканалният контролер на двигателя е готов!

АРХИВЪТ представя необходимите схеми и чертежи за работа. Излъчвателите на транзисторите са маркирани с червени стрелки.

Схема на контролера на скоростта на двигателя на постоянен ток

Веригата на регулатора на скоростта на постояннотоковия двигател работи на принципите на широчинно -импулсна модулация и се използва за промяна на скоростта на DC двигател с 12 волта. Контролирането на оборотите на двигателя с помощта на широтно -импулсна модулация дава по -голяма ефективност от прилагането на проста промяна постоянно напрежениедоставени на двигателя, въпреки че ще разгледаме и тези схеми

Регулатор на скоростта на DC двигателя 12 волта

Двигателят е свързан по верига към полев транзистор, който се управлява чрез широчинно-импулсна модулация, извършена на таймера NE555, поради което веригата се оказа толкова проста.

ШИМ регулаторът е реализиран с помощта на конвенционален генератор на импулси на нестабилен мултивибратор, генериращ импулси с честота на повторение 50 Hz и изграден върху популярния таймер NE555. Сигналите, идващи от мултивибратора, създават поле за отклонение в портата на транзистора с полеви ефекти. Продължителността на положителния импулс се регулира с помощта на променливото съпротивление R2. Колкото по-голяма е продължителността на положителния импулс, пристигащ към портата на полевия транзистор, толкова по-голяма мощност се подава към DC двигателя. И на един оборот, колкото по -кратка е продължителността на импулса, толкова по -слаб се върти електродвигателят. Тази схема работи чудесно от батерияпри 12 волта.

6 волта верига за управление на скоростта на постоянен двигател

Скоростта на 6-волтовия двигател може да се регулира между 5-95%

Регулатор на оборотите на двигателя на PIC контролер

Контролът на скоростта в тази верига се постига чрез прилагане на импулси на напрежение с различна продължителност към електродвигателя. За тези цели се използват PWM (модулатори с ширина на импулса). В този случай се осигурява контрол на ширината на импулса микроконтролер PIC... За контрол на оборотите на двигателя се използват два бутона SB1 и SB2, „Още“ и „По -малко“. Възможно е да промените скоростта на въртене само когато е натиснат превключвателят "Старт". В този случай продължителността на импулса се променя като процент от периода от 30 - 100%.

Като стабилизатор на напрежението на микроконтролера PIC16F628A се използва стабилизатор с три изхода KR1158EN5V, който има нисък спад на входно-изходното напрежение, само около 0,6V. Максималното входно напрежение е 30V. Всичко това позволява използването на двигатели с напрежение от 6V до 27V. В ролята на превключвателя на захранването се използва композитен транзистор KT829A, който е желателно да се инсталира на радиатора.

Устройството е сглобено върху печатна платка с размери 61 x 52 мм. Можете да изтеглите чертежа на печатната платка и файла на фърмуера от връзката по -горе. (Погледнете в папката с архива 027-ел)

Всеки съвременен електроинструмент или домакински уред използва мотор с четка. Това се дължи на тяхната гъвкавост, тоест способността да работят както от променливотоково, така и от постоянно напрежение. Друго предимство е ефективният стартов въртящ момент.

Не всички потребители обаче са доволни от високата скорост на колекторния двигател. За плавно стартиране и възможност за промяна на скоростта на въртене е изобретен регулатор, който е напълно възможно да се направи на ръка.

Принципът на действие и разновидностите на колекторните двигатели

Всеки електродвигател се състои от колектор, статор, ротор и четки. Принципът на неговата работа е доста прост:

В допълнение към стандартното устройство има още:

Регулиращо устройство

В света има много схеми на такива устройства. Независимо от това, всички те могат да бъдат разделени на 2 групи: стандартни и модифицирани продукти.

Стандартно устройство

Типичните продукти се отличават с простотата в производството на Idinistor, добра надеждност при промяна на оборотите на двигателя. По правило такива модели се основават на тиристорни регулатори. Принципът на действие на такива схеми е доста прост:

По този начин скоростта на колекторния двигател се регулира. В повечето случаи подобна схема се използва в чуждестранни домакински прахосмукачки. Трябва обаче да знаете, че такъв регулатор на скоростта няма обратна връзка. Следователно, когато натоварването се промени, ще трябва да регулирате скоростта на електродвигателя.

Модифицирани схеми

Разбира се, стандартното устройство подхожда на много фенове на регулаторите на скоростта да „ровят“ в електрониката. Въпреки това, без напредък и подобряване на продуктите, все още щяхме да живеем в каменната ера. Затова постоянно се измислят по -интересни схеми, които много производители с удоволствие използват.

Най -често използваните реостати и интегрални контролери. Както подсказва името, първият вариант се основава на реостатна верига. Във втория случай се използва интегрален таймер.

Реостатите са ефективни при промяна на броя на оборотите на колекторния двигател. Високата ефективност се дължи на силовите транзистори, които поемат част от напрежението. По този начин текущият поток се намалява и двигателят работи с по -малко старание.

Видео: устройство за контрол на скоростта с поддържане на захранването

Основният недостатък на тази схема е голямото количество генерирана топлина. Следователно, за безпроблемна работа регулаторът трябва постоянно да се охлажда. Освен това охлаждането на устройството трябва да бъде интензивно.

Различен подход се прилага в интегрален контролер, където интегралният таймер отговаря за натоварването. По правило в такива схеми се използват транзистори с почти всяко име. Това се дължи на факта, че съставът съдържа микросхема с големи стойности на изходния ток.

Ако натоварването е по -малко от 0,1 ампера, тогава цялото напрежение отива директно към микросхемата, заобикаляйки транзисторите. Въпреки това, за да може регулаторът да работи ефективно, е необходимо портата да има напрежение 12V. Следователно електрическата верига и напрежението на самото захранване трябва да съответстват на този диапазон.

Преглед на типичните схеми

Възможно е да се регулира въртенето на вала на електродвигател с ниска мощност чрез последователно свързване на силов резистор с отсъствие. Тази опция обаче има много ниска ефективност и липса на възможност за плавна промяна на скоростта. За да избегнете такава неприятност, трябва да разгледате няколко регулаторни вериги, които се използват най -често.

Както знаете, ШИМ има постоянна амплитуда на импулса. В допълнение, амплитудата е идентична с захранващото напрежение. Следователно електрическият мотор няма да спре дори при ниски скорости.

Вторият вариант е подобен на първия. Единствената разлика е, че операционен усилвател се използва като главен осцилатор. Този компонент има честота 500 Hz и участва в генерирането на импулси с триъгълна форма. Регулирането се извършва и с променлив резистор.

Как да го направите сами

Ако не искате да харчите пари за закупуване на готово устройство, можете да го направите сами. По този начин можете не само да спестите пари, но и да придобиете възнаграждаващ опит. Така че, за производството на тиристорен контролер ще ви трябва:

  • поялник (за тестване на функционалността);
  • проводници;
  • тиристор, кондензатори и резистори;
  • схема.

Както може да се види от диаграмата, само 1 полупериод се контролира от регулатора. Това обаче ще бъде напълно достатъчно за тестване на производителността на конвенционален поялник.

Ако познанията за декодиране на схемата не са достатъчни, можете да се запознаете с текстовата версия:

Използването на регулатори позволява по -икономично използване на електрически двигатели. В определени ситуации такова устройство може да бъде направено независимо. Въпреки това, за по-сериозни цели (например контрол на отоплителното оборудване) е по-добре да закупите готов модел. За щастие, на пазара има богат избор от такива продукти, а цената е доста достъпна.

Въз основа на мощния триак BT138-600 е възможно да се сглоби верига за контролер на скоростта на променливотоков двигател. Тази схема е предназначена за контрол на скоростта на въртене на електродвигатели на пробивни машини, вентилатори, прахосмукачки, шлифовъчни машини и др. Скоростта на двигателя може да се регулира чрез промяна на съпротивлението на потенциометъра P1. Параметър P1 определя фазата на пусковия импулс, който отваря триака. Веригата има и стабилизираща функция, която поддържа скоростта на двигателя дори при голямо натоварване.

Например, когато двигателят на сеялка натисне спирачка поради повишено метално съпротивление, ЕМП на двигателя също намалява. Това увеличава напрежението в R2-P1 и C3, което води до по-дълго отваряне на триака и съответно скоростта се увеличава.

Регулатор за DC двигател

Най -простият и най -популярен метод за регулиране на скоростта на въртене на DC двигател се основава на използването на широчинно -импулсна модулация ( ШИМ или ШИМ ). В този случай захранващото напрежение се подава към двигателя под формата на импулси. Скоростта на повторение на импулса остава постоянна и продължителността им може да варира - също и скоростта (мощността).

За да генерирате PWM сигнал, можете да вземете схема, базирана на микросхема NE555. Повечето проста схемаРегулаторът на скоростта на DC двигателя е показан на фигурата:

Тук VT1 - полеви транзистор n-тип, способен да издържа на максималния ток на двигателя при дадено напрежение и натоварване на вала. VCC1 5 до 16 V, VCC2 е по -голямо или равно на VCC1. Честотата на ШИМ сигнала може да бъде изчислена по формулата:

F = 1,44 / (R1 * C1), [Hz]

Където R1 е в ома, C1 е във фаради.

С рейтингите, посочени в диаграмата по -горе, честотата на ШИМ сигнала ще бъде равна на:

F = 1.44 / (50000 * 0.0000001) = 290 Hz.

Заслужава да се отбележи, че дори съвременните устройства, включително тези с висока мощност на управление, се основават на точно такива схеми. Естествено, като се използват по -мощни елементи, които могат да издържат на големи токове.