Regulator napona kruga s povratnom spregom. Regulator brzine za komutatorski motor iz perilice rublja. Značajke kontrole brzine

Visokokvalitetan i pouzdan regulator brzine vrtnje za jednofazne kolektorske elektromotore može se izraditi od uobičajenih dijelova u doslovno 1 večeri. Ovaj krug ima ugrađeni modul za otkrivanje preopterećenja, osigurava meki start kontroliranog motora i stabilizator brzine vrtnje motora. Ova jedinica radi s naponom od 220 i 110 volti.

Tehnički parametri regulatora

• Napon napajanja: 230 volti AC
• raspon regulacije: 5…99%
• napon opterećenja: 230 V / 12 A (2,5 kW s radijatorom)
• maksimalna snaga bez radijatora 300 W
• niska razina buke
• stabilizacija brzine
• meki start
• dimenzije ploče: 50×60 mm

Shematski dijagram

Krug modula upravljačkog sustava temelji se na PWM generatoru impulsa i trijaku za upravljanje motorom - klasičnom dizajnu sklopa za takve uređaje. Elementi D1 i R1 osiguravaju da je napon napajanja ograničen na vrijednost koja je sigurna za napajanje mikro kruga generatora. Kondenzator C1 je odgovoran za filtriranje napona napajanja. Elementi R3, R5 i P1 su razdjelnik napona s mogućnošću njegove regulacije, pomoću kojeg se podešava količina snage koja se dovodi potrošaču. Zahvaljujući upotrebi otpornika R2, koji je izravno uključen u ulazni krug do faze m/s, unutarnje jedinice su sinkronizirane s triakom VT139.

Sljedeća slika prikazuje raspored elemenata na isprintana matična ploča. Tijekom instalacije i pokretanja treba obratiti pozornost na osiguravanje sigurnih radnih uvjeta - regulator se napaja mrežom od 220 V, a njegovi elementi su izravno spojeni na fazu.

Povećanje snage regulatora

U testnoj verziji korišten je triac BT138/800 s maksimalnom strujom od 12 A, što omogućuje kontrolu opterećenja većeg od 2 kW. Ako trebate kontrolirati još veće struje opterećenja, preporučujemo ugradnju tiristora izvan ploče na veliki hladnjak. Također biste se trebali sjetiti o napraviti pravi izbor osigurač OSIGURAČ ovisno o opterećenju.

Osim upravljanja brzinom elektromotora, možete koristiti krug za podešavanje svjetline svjetiljki bez ikakvih izmjena.

U svakom modernom električnom alatu ili kućanski aparat Koristi se kolektorski motor. To je zbog njihove svestranosti, tj. sposobnosti rada i izmjeničnog i Istosmjerni napon. Još jedna prednost je učinkovit startni moment.

Međutim visoka frekvencija broj okretaja u minuti kolektorski motor nije pogodan za sve korisnike. Za glatko pokretanje i mogućnost promjene brzine rotacije, izumljen je regulator, koji je sasvim moguće napraviti vlastitim rukama.

Princip rada i vrste kolektorskih motora

Svaki elektromotor sastoji se od komutatora, statora, rotora i četkica. Princip njegovog rada je prilično jednostavan:

Osim standardnog uređaja, tu su i:

Regulatorski uređaj

U svijetu postoji mnogo shema takvih uređaja. Ipak, svi se mogu podijeliti u 2 skupine: standardni i modificirani proizvodi.

Standardni uređaj

Tipični proizvodi odlikuju se jednostavnošću izrade idinistora i dobrom pouzdanošću pri promjeni brzine motora. U pravilu se takvi modeli temelje na tiristorskim regulatorima. Princip rada takvih shema je prilično jednostavan:

Tako se podešava brzina kolektorskog motora. U većini slučajeva slična se shema koristi u stranim usisavačima za kućanstvo. Međutim, trebali biste znati da takav regulator brzine nema Povratne informacije. Stoga, kada se opterećenje promijeni, morat ćete prilagoditi brzinu elektromotora.

Promijenjene sheme

Naravno, standardni uređaj odgovara mnogim ljubiteljima regulatora brzine da "kopaju" u elektroniku. No, bez napretka i usavršavanja proizvoda još uvijek bismo živjeli u kamenom dobu. Stoga se stalno izmišlja više zanimljive sheme, koji mnogi proizvođači rado koriste.

Najčešće se koriste reostatski i integralni regulatori. Kao što naziv implicira, prva opcija temelji se na krugu reostata. U drugom slučaju koristi se integralni mjerač vremena.

Reostatski su učinkoviti u mijenjanju broja okretaja kolektorskog motora. Visoka efikasnost uzrokuju tranzistori snage koji preuzimaju dio napona. Time se strujni tok smanjuje i motor radi s manje napora.

Video: uređaj za kontrolu brzine s održavanjem snage

Glavni nedostatak ove sheme je veliki volumen generirana toplina. Stoga se za nesmetan rad regulator mora stalno hladiti. Štoviše, hlađenje uređaja mora biti intenzivno.

Drugačiji pristup implementiran je u integralnom regulatoru, gdje je integralni mjerač vremena odgovoran za opterećenje. U pravilu se u takvim krugovima koriste tranzistori gotovo bilo kojeg tipa. To je zbog činjenice da sadrži mikro krug koji ima velike vrijednosti izlazna struja.

Ako je opterećenje manje od 0,1 ampera, tada sav napon ide izravno u mikro krug, zaobilazeći tranzistore. Međutim, za učinkovit rad regulatora potrebno je da na vratima postoji napon od 12 V. Stoga električni krug i sam napon napajanja moraju odgovarati ovom rasponu.

Pregled tipičnih sklopova

Rotaciju osovine elektromotora male snage možete regulirati serijskim spajanjem otpornika snage s br. Međutim, ova opcija ima vrlo nisku učinkovitost i nemogućnost glatke promjene brzine. Da biste izbjegli takvu smetnju, trebali biste razmotriti nekoliko krugova regulatora koji se najčešće koriste.

Kao što znate, PWM ima konstantnu amplitudu impulsa. Osim toga, amplituda je identična naponu napajanja. Posljedično, elektromotor se neće zaustaviti čak ni kada radi pri malim brzinama.

Druga opcija je slična prvoj. Jedina je razlika u tome što se kao glavni oscilator koristi operacijsko pojačalo. Ova komponenta ima frekvenciju od 500 Hz i proizvodi impulse trokutastog oblika. Podešavanje se također provodi pomoću promjenjivog otpornika.

Kako ga sami napraviti

Ako ne želite trošiti novac na kupnju gotovog uređaja, možete ga sami napraviti. Dakle, ne samo da možete uštedjeti novac, već i dobiti korisno iskustvo. Dakle, za izradu tiristorski regulator potreban:

• lemilo (za provjeru funkcionalnosti);
• žice;
• tiristor, kondenzatori i otpornici;
• shema.

Kao što se može vidjeti iz dijagrama, regulator kontrolira samo 1 poluciklus. Međutim, za testiranje performansi na običnom lemilu to će biti sasvim dovoljno.

Ako nemate dovoljno znanja za dešifriranje dijagrama, možete se upoznati s tekstualnom verzijom:

Korištenje regulatora omogućuje ekonomičnije korištenje elektromotora. U određenim situacijama takav se uređaj može napraviti samostalno. Međutim, za ozbiljnije svrhe (na primjer, nadzor opreme za grijanje), bolje je kupiti gotov model. Srećom, na tržištu postoji širok izbor takvih proizvoda, a cijena je prilično pristupačna.

Još jedna recenzija na temu svih vrsta stvari za domaće proizvode. Ovaj put ću govoriti o digitalnom regulatoru brzine. Stvar je zanimljiva na svoj način, ali ja sam htio više.
Koga zanima neka čita :)

Imati na farmi neke niskonaponske uređaje kao što je mali mlin itd. Htio sam im malo povećati funkcionalni i estetski izgled. Istina, nije uspjelo, iako se još uvijek nadam da ću ostvariti svoj cilj, možda drugi put, ali danas ću vam reći o samoj sitnici.
Proizvođač ovog regulatora je Maitech, odnosno ovo ime se često nalazi na svim vrstama šalova i blokova za domaće proizvode, iako iz nekog razloga nisam naišao na web stranicu ove tvrtke.

S obzirom na to da na kraju nisam napravio ono što sam htio, recenzija će biti kraća nego inače, ali počet ću kao i uvijek od toga kako se prodaje i šalje.
Omotnica je sadržavala običnu vrećicu s patentnim zatvaračem.

U kompletu je samo regulator s promjenjivim otpornikom i gumbom, nema tvrdog pakiranja ni uputa, ali sve je stiglo netaknuto i bez oštećenja.

Na poleđini je naljepnica koja zamjenjuje upute. U principu, ništa više nije potrebno za takav uređaj.
Raspon radnog napona je 6-30 volti, a maksimalna struja je 8 ampera.

Izgled je dosta dobar, tamno “staklo”, tamno siva plastika kućišta, kada je ugašen djeluje potpuno crno. Po izgled cool, nemam za prigovoriti. Film za otpremu bio je zalijepljen s prednje strane.
Ugradbene dimenzije uređaja:
Duljina 72 mm (minimalna rupa u kućištu 75 mm), širina 40 mm, dubina bez prednje ploče 23 mm (s prednjom pločom 24 mm).
Dimenzije prednje ploče:
Duljina 42,5, mm širina 80mm

Uz ručku je uključen promjenjivi otpornik; ručka je svakako gruba, ali je u redu za korištenje.
Otpor otpornika je 100 KOhm, ovisnost podešavanja je linearna.
Kako se kasnije ispostavilo, otpor od 100 KOhm daje kvar. Kada se napaja iz sklopnog napajanja, nemoguće je postaviti stabilna očitanja, utječu smetnje na žicama do promjenjivog otpornika, zbog čega očitanja skaču +\- 2 znamenke, ali bilo bi u redu da skaču, a na u isto vrijeme brzina motora skoči.
Otpor otpornika je visok, struja je mala, a žice skupljaju svu buku okolo.
Kada se napaja iz linearnog napajanja, ovaj problem je potpuno odsutan.
Duljina žica do otpornika i gumba je oko 180 mm.

Button, pa, ovdje ništa posebno. Kontakti su normalno otvoreni, ugradbeni promjer 16mm, dužina 24mm, bez pozadinskog osvjetljenja.
Gumb gasi motor.
Oni. Kada se uključi napajanje, indikator se uključuje, motor se pokreće, pritiskom na tipku gasi se, drugi pritisak ponovno ga uključuje.
Kada je motor ugašen, indikator također ne svijetli.

Ispod poklopca nalazi se ploča uređaja.
Stezaljke sadrže priključke za napajanje i motor.
Pozitivni kontakti konektora spojeni su zajedno, prekidač napajanja prebacuje negativnu žicu motora.
Spoj promjenjivog otpornika i tipke je odvojiv.
Sve izgleda uredno. Izvodi kondenzatora su malo krivi, ali mislim da se to može oprostiti :)

Daljnje rastavljanje ću sakriti ispod spojlera.

Više detalja

Indikator je prilično velik, visina znamenke je 14 mm.
Dimenzije ploče 69x37mm.

Ploča je uredno sastavljena, postoje tragovi fluksa u blizini kontakata indikatora, ali općenito je ploča čista.
Ploča sadrži: diodu za zaštitu od promjene polariteta, stabilizator od 5 volti, mikrokontroler, kondenzator od 470 uF od 35 volti, elemente napajanja ispod malog radijatora.
Vidljiva su i mjesta za ugradnju dodatnih konektora, čija namjena nije jasna.

Skicirao sam mali blok dijagram, samo za grubo razumijevanje što se prebacuje i kako se povezuje. Promjenjivi otpornik spojen je jednom nogom na 5 volti, drugom na masu. stoga se lako može zamijeniti nižom denominacijom. Dijagram ne prikazuje veze s nezalemljenim konektorom.

Uređaj koristi mikrokontroler proizvođača STMicroelectronics.
Koliko ja znam, ovaj mikrokontroler se koristi u dosta različitih uređaja, kao što su amper-voltmetri.

Stabilizator snage se zagrijava kada radi na maksimalnom ulaznom naponu, ali ne jako.

Dio topline iz energetskih elemenata prenosi se na bakrene poligone ploče, vidljive lijevo veliki broj prelazi s jedne strane ploče na drugu, što pomaže u odvođenju topline.
Toplina se također uklanja pomoću malog radijatora, koji je pritisnut na elemente napajanja odozgo. Ovakvo postavljanje radijatora čini mi se donekle upitnim, jer se toplina odvodi kroz plastiku kućišta i takav radijator ne pomaže puno.
Između strujnih elemenata i radijatora nema paste, preporučam skinuti radijator i premazati ga pastom, bar malo će se popraviti.

U odjeljku za napajanje koristi se tranzistor, otpor kanala je 3,3 mOhm, maksimalna struja je 161 A, ali maksimalni napon je samo 30 volti, pa bih preporučio ograničavanje ulaza na 25-27 volti. Kada radi na strujama blizu maksimuma, dolazi do laganog zagrijavanja.
U blizini je i dioda koja prigušuje strujne udare od samoindukcije motora.
Ovdje se koristi 10 ampera, 45 volti. Nema pitanja o diodi.

Prvi početak. Dogodilo se da sam testove obavio i prije skidanja zaštitne folije, zbog koje se ona još uvijek nalazi na ovim fotografijama.
Indikator je kontrastan, umjereno svijetao i savršeno čitljiv.

Prvo sam ga odlučio isprobati na malim opterećenjima i doživio prvo razočaranje.
Ne, nemam zamjerki ni proizvođaču ni dućanu, samo sam se nadao da će ovako relativno skup uređaj imati stabilizaciju broja okretaja motora.
Jao, ovo je samo podesivi PWM, indikator prikazuje % ispunjenja od 0 do 100%.
Regulator nije ni primijetio mali motor, potpuno je smiješna struja opterećenja :)

Pažljivi čitatelji vjerojatno su primijetili presjek žica s kojima sam spojio napajanje na regulator.
Da, tada sam odlučio problemu pristupiti globalnije i spojio sam snažniji motor.
Naravno da je uočljiv moćniji od regulatora, ali u praznom hodu njegova struja je oko 5 ampera, što je omogućilo testiranje regulatora u načinima bližim maksimumu.
Regulator se ponašao savršeno, usput, zaboravio sam napomenuti da kada se uključi, regulator glatko povećava PWM punjenje od nule do zadane vrijednosti, osiguravajući glatko ubrzanje, dok indikator odmah pokazuje zadanu vrijednost, a ne kao na frekvencijskih pogona, gdje se prikazuje stvarna struja.
Regulator nije zakazao, malo se zagrijao, ali ne kritično.

Budući da je regulator pulsni, odlučio sam, samo iz zabave, probuškati osciloskopom i vidjeti što se događa na vratima tranzistora snage u različitim modovima.
Radna frekvencija PWM je oko 15 KHz i ne mijenja se tijekom rada. Motor se pokreće na otprilike 10% punjenja.

U početku sam planirao instalirati regulator u svoj stari (vjerojatno prastari) izvor napajanja za mali električni alat (više o tome drugi put). U teoriji, trebao je biti instaliran umjesto prednje ploče, a regulator brzine je trebao biti smješten sa stražnje strane; nisam planirao instalirati tipku (srećom, kada se uključi, uređaj odmah ide u način rada) .
Moralo je ispasti lijepo i uredno.

Ali onda me čekalo neko razočarenje.
1. Iako je indikator bio nešto manji u veličini od umetka na prednjoj ploči, najgore je što nije pristajao u dubinu, oslanjajući se na nosače za spajanje polovica kućišta.
a čak i da se mogla odrezati plastika kućišta indikatora, ionako to ne bih napravio, jer je ploča regulatora bila na putu.
2. Ali čak i da sam riješio prvo pitanje, postojao je drugi problem: potpuno sam zaboravio kako je napravljeno moje napajanje. Činjenica je da regulator prekida minus napajanje, a dalje u krugu imam relej za rikverc, paljenje i prisilno gašenje motora i upravljački krug za sve to. A njihovo prepravljanje pokazalo se mnogo kompliciranijim :(

Da je regulator sa stabilizacijom brzine, onda bih se i dalje zbunio i ponovio upravljački i obrnuti krug ili prepravio regulator za + prebacivanje snage. Inače, mogu i hoću ponoviti, ali bez entuzijazma i sad ne znam kada.
Možda nekoga zanima, slika unutrašnjosti mog napajanja, ovako je sastavljen prije nekih 13-15 godina, radio je skoro cijelo vrijeme bez problema, jednom sam morao zamijeniti relej.

Sažetak.
profesionalci
Uređaj je potpuno ispravan.
Uredan izgled.
Visoka kvaliteta izrade
Komplet uključuje sve što vam je potrebno.

minusi.
Neispravan rad iz sklopnih izvora napajanja.
Tranzistor snage bez rezerve napona
Uz tako skromnu funkcionalnost, cijena je previsoka (ali ovdje je sve relativno).

Moje mišljenje. Ako zatvorite oči na cijenu uređaja, onda je sam po sebi prilično dobar, izgleda uredno i dobro radi. Da, postoji problem ne baš dobre otpornosti na buku, mislim da ga nije teško riješiti, ali malo je frustrirajuće. Osim toga, preporučujem da ne prelazite ulazni napon iznad 25-27 volti.
Još više frustrira to što sam dosta gledao opcije za sve vrste gotovih regulatora, ali nigdje ne nude rješenje sa stabilizacijom brzine. Možda će se netko pitati zašto mi ovo treba. Objasnit ću kako sam naišao na brusilicu sa stabilizacijom, s kojom je puno ugodnije raditi nego s običnom.

To je sve, nadam se da je bilo zanimljivo :)

Proizvod je dostavljen za pisanje recenzije od strane trgovine. Recenzija je objavljena u skladu s klauzulom 18 Pravila stranice.