0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулятор оборотов минидрели

Обычно минидрели строятся на базе обычных двигателей постоянного тока. А обороты таких двигателей зависят от нагрузки и приложенного напряжения. В результате на холостых оборотах двигатель раскручивается очень сильно, а в моменты сверления обороты двигателя плавают в большом диапазоне.

Если снижать напряжение на двигателе, когда не нем нет нагрузки, можно добиться увеличения ресурса как свёрл, так и самих двигателей. Кроме того, даже точность сверления повышается. Самый простой способ добиться этого — измерение тока, потребляемого двигателем.

В интернете много схем подобных регуляторов, но большинство из них используют линейные регуляторы напряжения. Они массивные и требуют охлаждения. В соавторстве с TinyElectronicFriends нам захотелось сделать компактную плату на базе импульсного стабилизатора, чтобы она могла быть просто «надета» на двигатель.

Характеристики самодельного контроллера

  • Диапазон напряжений (110-240 Вольт);
  • Возможность регулировки оборотов электродвигателя, от 9-99%;
  • Нагрузка, до 2,5 кВт;
  • Рабочая мощность, не более 300 Вт.

Самодельный регулятор оборотов для электродвигателя имеет низкий уровень шума, он позволяет осуществлять плавную стабилизацию оборотов и осуществлять мягкий пуск электродвигателя.

Регулятор оборотов для электродвигателя своими руками

Ниже будет представлена схема регулятора оборотов для электродвигателя и принцип его работы.

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

  1. Двигателя переменного тока;
  2. Главного контроллера привода;
  3. Привода и дополнительных деталей.

Когда двигатель переменного тока запускается на полную мощность, происходит передача тока с полной мощностью нагрузки, такое повторяется 7-8 раз. Этот ток сгибает обмотки двигателя и вырабатывает тепло, которое будет выделяться продолжительное время. Это может значительно снизить долговечность двигателя. Иными словами, преобразователь – это своеобразный ступенчатый инвертор, который обеспечивает двойное преобразование энергии.

Фото – схема регулятора для коллекторного двигателя

В зависимости от входящего напряжения, частотный регулятор числа оборотов трехфазного или однофазного электродвигателя, происходит выпрямление тока 220 или 380 вольт. Это действие осуществляется при помощи выпрямляющего диода, который расположен на входе энергии. Далее ток проходит фильтрацию при помощи конденсаторов. Далее формируется ШИМ, за это отвечает электросхема. Теперь обмотки асинхронного электродвигателя готовы к передаче импульсного сигнала и их интеграции к нужной синусоиде. Даже у микроэлектродвигателя эти сигналы выдаются, в прямом смысле слова, пачками.

Читайте так же:
Источника питания с регулировкой ограничения тока

Как выбрать регулятор

Существует несколько характеристик, по которым нужно выбирать регулятор оборотов для автомобиля, станочного электродвигателя, бытовых нужд:

  1. Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
  2. Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
  3. Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
  4. Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
  5. По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

Хорошо себя зарекомендовали приборы марки Sinus, E-Sky и Pic.

При этом также нужно понимать, что есть так называемый универсальный регулятор вращения. Это частотный преобразователь для бесколлекторных двигателей.

Фото – схема регулятора для бесколлекторных двигателей

В данной схеме есть две части – одна логическая, где на микросхеме расположен микроконтроллер, а вторая – силовая. В основном такая электрическая схема используется для мощного электрического двигателя.

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

В продолжение темы:

Помогите сделать фонарик

Здравствуйте форумчане , я новичек в электронике пытаюсь разбираться с «азами»решил сделать фонарик из старого свинцового фонаря ,заказал 5 плат Tp4056 в надежде что…

приемник рсиу-3м колебательный контур вместо кварца

Привет! Имеется приемник РСИУ-3М,возможно ли в нем применить колебательный контур вместо кварца для плавной настройки приемника?

Читайте так же:
Коллекторный двигатель постоянного тока регулировка вращения

17 комментариев к “ШИМ-контроллер эл-двигателя со стабилизацией оборотов.”

Нарисовал «свою» схему. Во вложении. В общем, все то же самое, только фильтр-кондер добавил на операционник (который ничего не дал), и R7 указал, что менял в пределах 4k7-10k. Диоды — пробовал 1N400X, 1N4148. Сейчас стоят SR1100 — тоже без изменений (в плане влияния помех моторчика на работу ШИМ-а). Пробовал еще зашунтировать К-Е переход ключа таким же диодом — ничего не дало. «Дребезг» частоты задающего генератора (З.Г.) на DA1.1-1.2 все равно есть в определенном диапазоне регулировки оборотов (при холостом ходе, без нагрузки на валу!).
Прикрепления:
Вложение1

Сделал снимки осциллограмм. Описание по порядку:
1. макс. обороты, х.х., 1выв.
2. макс. обороты, х.х., 7выв.
3. макс. обороты, х.х., 8выв.
4. макс. обороты, под нагр., 1выв
5. макс. обороты, под нагр., 7выв


Прикрепления:
Вложение1
Вложение2
Вложение3
Вложение4
Вложение5

6. макс. обороты, под нагр., 8выв
———————————————-
7. мин. обороты, х.х., 1выв.
8. мин. обороты, х.х., 7выв.
9. мин. обороты, х.х., 8выв.
10. мин. обороты, под нагр. 8выв, остальные — без изменений


Прикрепления:
Вложение1
Вложение2
Вложение3
Вложение4
Вложение5

11. мин. обороты, х.х., коллектор VT1
12. мин. обороты, под нагрузкой, коллектор VT1
13. макс. обороты, х.х., коллектор VT1
14. макс. обороты, под нагрузкой, коллектор VT1
—————————————————————
Диапазон регулировки напряжения на движке (мерял стрелочным тестером) при номиналах R7=8k8; R9=12k2; R12=15k1 : 3.5..10.5V
Глубина ПОС на диапазоне регулировки 0-50% получилась примерно средняя, т.е. при возрастании нагрузки на валу скважность меандра на 8выв. увеличивалась примерно до половины (при мин. оборотах, 3.5В) — все равно маловато будет. Надо хотя бы процентов до 70-80%.

Добавлено (27.06.2014, 20:20)
———————————————
Хочу обратить внимание на снимок
10. мин. обороты, под нагр. 8выв. (7788711.jpg).
На нем видно, что под нагрузкой скважность даже меньше 50%. Играясь с параметрами цепи ПОС, а именно R7,R9,C2,R12 можно добиться незначительного увеличения ПОС (увеличить скважность под нагрузкой чуть больше 50%) при сохранении приемлемого диапазона регулировки (3,5-11В) без возникновения автоколебаний частоты вращения (они возникают на выходе DA1.4 14н., видимо, из-за «шибкой» чувствительности на входах компаратора). Но все же в итоге этого маловато.
Я вот думаю, а можно ли на выходе ПОС — 14н. поставить простенький усилитель амплитуды (два транзистора с О.Э.)? Потому что с ОУ DA1.4 я уже не знаю, что с ним еще сделать, чтоб увеличить размах сигнала на выходе 14н.
Господа специалисты, прошу помощи.
Или (что тоже вероятно) нужно подтверждение мысли, что лучше оно работать в том виде, как есть, не будет.
Прикрепления:
Вложение1
Вложение2
Вложение3
Вложение4

Читайте так же:
Сузуки гранд витара ручной тормоз регулировка

нет, попробуй уменьшить резистор R8 на не инвертирующем входе 12, емкость не трогай. Амплитуда должна увеличиться. Дальше подстрой обратную связь, диод D1 германиевый Д9 и переменный резистор верхний конец на плюсу

-igRoman-, вот уж спасибо — коротко и по делу.
Значит, результаты:
R8 уменьшил вдвое, до 50к. Меньше нет смысла — снижается верхний порог регулировки оборотов. Действительно, ПОС по чувствительнее стала! Далее, для моего мотора: R7=6к, подбирается поменьше, но так, чтобы не возникало автоколебаний частоты вращения на движке на минимальных оборотах, когда нагрузить движок, а потом резко освободить. R9 лучше не трогать — 9-10к. И R12 — подбирается уже по месту, для каждого экземпляра и по потребностям. D1 — нашел Д9Е, поставил. Думаю, что пойдет и Шоттки, у него тоже падение маленькое, как думаете?
«Шунт» 10к между 8выв. и питанием не ставил — дребезг частоты пропал, видимо, это зависит от мотора — мощность/индуктивность и все такое…
А вот С2 — пока оставил 10мкф. Если нагрузка на валу не меняется резко, импульсно, а плавно и медленно, то его можно увеличить, но не более, чем в 2р. — до 15-22мкф. Время реакции на изменение нагрузки, конечно, увеличится, но для меня как раз в пределах нормы. И дополнительно это позволит еще чуть уменьшить R7 для расширения диапазона регулировки. Конденсатор с мотора убрал вообще — он только хуже делает Помехи на моторе не подавляет — а искажает и на макс. оборотах их амплитуда просто зашкаливает за Uпит. А без кондера — помехи стабильны на всем диапазоне регулировки оборотов.
Привожу осциллограммы с коллектора ключа с кондером на движке и без него:
1,2. первые два — бкз конденсатора, х.х. мин. обороты. На втором снимке изменил синхронизацию, чтоб лучше форму помехи видно было, как она на ключ влияет.
3. с кондером, х.х. мин. обороты.
4. без кондера, с нагрузкой, мин. обороты.
5. с кондером, с нагрузкой, мин. обороты.
Прикрепления:
Вложение1
Вложение2
Вложение3
Вложение4
Вложение5

Читайте так же:
Как отрегулировать турбину дизельного двигателя

далее по осциллограммам:
6. без кондера, х.х. макс. обороты.
7. с кондером, х.х. макс. обороты.
8. 8 вывод. без кондера, с нагрузкой, макс. обороты.
8выв. с кондером и с нагрузкой почти такой же, как 8-й, только совсем чуть-чуть уменьшилась скважность (немножко увеличился разрыв между импульсами) — т.е. таки стало хуже!

Добавлено (28.06.2014, 22:27)
———————————————
Мне вот интересно, это так мотор своими помехами влияет на работу ключа (см. 4534872.jpg, 5679041.jpg)? Сигнал на базу подается ровный, без всяких приколов. Чего он сразу не открывается? Почему его «колбасит» на открытии более чем пол-периода, а только потом уже он нормально открывается?
Прикрепления:
Вложение1
Вложение2
Вложение3

Я толком не понял, у тебя операционник 324?? первым делом нужно зашунтировать питание, емкостя стандартные 0,1-0,2
возможно и паразиты лезут из усиления обратной связи, можно попробовать к R9 емкость добавить но тут уже с пф
на двигателе С3 обязателен, его задача обрезать ВЧ
И вывод переменника правильно включен, к плюсу?

Значит, по порядку:
— Операционник LM324N.
— Между выводами питания стоит конденсатор 0,33мкф.
— Кондер на R9 — будем пробовать… кстати, какой — единицы/десятки/сотни?
— Кондер на моторе — ну, поставить не долго, просто у меня от него только хуже делается, помехи на ключе (К-Э) превращаются в затухающие синусоидальные колебания, если мерять между массой и коллектором ключа. (я выше осциллограммы привел).
— Вывод переменника, я так понял R12 47k, сейчас подключены так, как по схеме — к коллектору ключа. Т.е. после открывания ключа получается средний вывод на минусе. Надо поменять наоборот, я правильно понял?

Увеличение мощности регулятора

В испытательном варианте был применен симистор BT138/800 с максимальным током 12 А, что дает возможность управления нагрузкой более 2 кВт. Если необходимо управление ещё большими токами нагрузки — советуем тиристор установить за пределами платы на большом радиаторе. Также следует помнить о правильном выборе предохранителя FUSE в зависимости от нагрузки.

Читайте так же:
Регулировка центрифуги юмз 6

Кроме управления оборотами электромоторов, можно без каких-либо переделок использовать схему для регулировки яркости ламп.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector