Mootori pöörlemissageduse regulaatorit on vaja sujuvaks kiirendamiseks ja pidurdamiseks. Sellised seadmed on kaasaegses tööstuses laialt levinud. Tänu neile mõõdetakse liikumiskiirust konveieril, erinevatel seadmetel, aga ka ventilaatori pöörlemisel. 12 V võimsusega mootoreid kasutatakse tervetes juhtimissüsteemides ja autodes.
Kommutaatori mootori tüüp koosneb peamiselt rootorist, staatorist, samuti harjadest ja tahhogeneraatorist.
Spetsiaalseid sagedusmuundureid kasutatakse 220 V ja 380 V elektrimootorite kiirusregulaatorite kujul . Sellised seadmed on klassifitseeritud kõrgtehnoloogilisteks, aitavad need vooluomadusi (signaali kuju, aga ka sagedust) põhjalikult muuta. Need on varustatud võimsate pooljuhttransistoridega, aga ka impulsi laiuse modulaatoriga. Kogu seadme tööprotsess toimub mikrokontrolleri spetsiaalse üksuse juhtimise kaudu. Mootori rootori pöörlemiskiiruse muutus toimub üsna aeglaselt.
Just sel põhjusel kasutatakse koormatud seadmetes sagedusmuundureid. Mida aeglasem kiirendusprotsess toimub, seda vähem koormatakse käigukasti ja ka konveierit. Kõigist sagedusgeneraatoritest leiate mitu kaitseastet: koormuse, voolu, pinge ja muude näitajate järgi.
Mõned sagedusmuundurite mudelid annavad toite ühefaasilisest pingest (see jõuab 220 voltini) ja loovad sellest kolmefaasilise pinge. See aitab kodus asünkroonmootorit ühendada ilma eriti keerulisi skeeme ja konstruktsioone kasutamata. Sellisel juhul ei kaota tarbija sellise seadmega töötades voolu.
Kui me räägime regulaatori mootoritest, siis on vajalikud pöörded järgmised:
Elektrimootoris sagedusmuundurite loomiseks kasutatavaid ahelaid kasutatakse laialdaselt enamikus kodumasinates. Sellist süsteemi võib leida juhtmevabadest toiteallikatest, keevitusmasinatest, telefonilaadijatest, personaalarvutite ja sülearvutite toiteallikatest, pinge stabilisaatoritest, lampide süüteseadmetest kaasaegsete monitoride taustvalgustamiseks, aga ka LCD-telerites.
Saate selle täielikult ise teha, kuid selleks peate uurima seadme kõiki võimalikke tehnilisi omadusi. Disaini järgi saab eristada mitut tüüpi põhiosi. Nimelt:
Vahetult enne seadme käivitamist, pärast mähistele teatud pinge rakendamist, algab mootori pöörlemisprotsess maksimaalse võimsusega. Just see funktsioon eristab asünkroonseid seadmeid teistest tüüpidest. Kõigele muule lisandub koormus mehhanismidest, mis seadet liikuma panevad. Lõppkokkuvõttes suureneb seadme töö algfaasis võimsus ja voolutarve ainult maksimaalse tasemeni.
Sel ajal toimub suurima soojushulga vabastamise protsess. Ülekuumenemine toimub nii mähistes kui ka juhtmetes. Osalise teisenduse kasutamine aitab seda vältida. Kui paigaldate pehme käivituse, siis maksimaalse kiiruse märgini (mida saab ka seadmete abil reguleerida ja mis ei pruugi olla 1500 p / min, vaid ainult 1000), hakkab mootor kiirendama mitte esimesel tööhetkel, vaid üle kiiruse. järgmised 10 sekundit (samal ajal lisab seade iga sekundi järel 100–150 pööret). Sel ajal hakkab kõigi mehhanismide ja juhtmete koormus mitu korda vähenema.
Saate täiesti iseseisvalt luua umbes 12 V elektrimootori kiiruse regulaatori. Selleks peaksite kasutama mitme asendi korraga ümberlülitamine, samuti spetsiaalne traattakisti. Viimase abil muutub toitepinge tase (ja samal ajal ka pöörlemiskiiruse indikaator). Asünkroonsete liigutuste tegemiseks saab kasutada samu süsteeme, kuid need on vähem tõhusad.
Aastaid tagasi kasutati laialdaselt mehaanilisi regulaatoreid - need ehitati käigukastide või nende variaatorite baasil. Kuid selliseid seadmeid peeti mitte eriti usaldusväärseks. Elektroonilised vahendid näitasid end mitu korda paremini, kuna need polnud nii suured ja võimaldasid ajamit peenemalt reguleerida.
Elektrimootori pöörlemisregulaatori loomiseks tasub kasutada korraga mitut seadet, mida saab kas osta igast ehituspoest või eemaldada vanadest laoseadmetest. Reguleerimisprotsessi lõpuleviimiseks peaksite sisse lülitama spetsiaalne muutuva takisti ahel. Selle abiga toimub takistisse siseneva signaali amplituudi muutmise protsess.
Ka kõige lihtsamate seadmete jõudluse oluliseks parandamiseks tasub mikrokontrolleri juhtimine ühendada mootori pöörete regulaatori ahelaga. Selleks tuleks valida protsessor, millel on vastavalt sobiv arv sisendeid ja väljundeid: andurite, nuppude ja spetsiaalsete elektrooniliste võtmete ühendamiseks.
Katsete tegemiseks peaksite kasutama spetsiaalne mikrokontroller AtMega 128 on kõige hõlpsamini kasutatav ja laialdasemalt kasutatav kontroller. Tasuta kasutuses leiate suure hulga seda kasutavaid skeeme. Selleks, et seade õigesti toimiks, tuleks sellesse kirjutada teatud toimingute algoritm - vastused teatud liigutustele. Näiteks kui temperatuur jõuab 60 kraadini Celsiuse järgi (mõõtmine märgitakse seadme enda graafikule), peaks seade automaatselt välja lülituma.
Nüüd tasub rääkida sellest, kuidas saab harjatud mootoris kiirust reguleerida. Tulenevalt asjaolust, et mootori üldine pöörlemiskiirus võib otseselt sõltuda tarnitud pinge tasemest, sobivad selleks täiesti kõik juhtimissüsteemid, mis suudavad sellist funktsiooni täita.
Loetleda tasub mitut tüüpi seadmeid:
Kuid samal ajal on kõigil sellistel meetoditel teatud puudus. Koos kiiruse vähendamise protsessiga väheneb ka mootori üldine võimsus. Mõnikord saab selle peatada isegi lihtsalt käega puudutades. Mõnel juhul võib see olla täiesti normaalne, kuid enamasti peetakse seda tõsiseks probleemiks.
Kõige vastuvõetavam variant oleks kasutada kiiruse reguleerimise funktsiooni tahhogeneraatorite rakendused.
Kõige sagedamini paigaldatakse see tehases. Kui mootorite pöörlemiskiirus kaldub mootoris olevate triakide kaudu kõrvale, edastatakse soovitud pöörlemiskiirusega kaasas juba reguleeritud toiteallikas. Kui mootori enda pöörlemise juhtimine on sellisesse konteinerisse sisse ehitatud, siis võimsus ei kao.
Kuidas see disainis välja näeb? Eelkõige on see pöörlemisprotsessi reostaatjuhtimine, mis luuakse pooljuhi kasutamisel.
Esimesel juhul me räägime muutuvast takistusest mehaanilise reguleerimisprotsessi abil. See ühendatakse kommutaatori mootoriga järjestikku. Puuduseks on sel juhul täiendav soojuse vabanemine ja kogu aku ressursi täiendav raiskamine. Sellise reguleerimise ajal tekib mootori pöörlemisel üldine võimsuse kadu. Seda peetakse kõige ökonoomsemaks võimaluseks. Ülaltoodud põhjustel ei kasutata üsna võimsate mootorite jaoks.
Teisel juhul Pooljuhtide kasutamise ajal toimub mootori juhtimise protsess teatud arvu impulsside rakendamisel. Ahel on võimeline muutma selliste impulsside kestust, mis omakorda muudab mootori üldist pöörlemiskiirust ilma võimsuse kadumiseta.
Kui te ei soovi seadmeid ise valmistada, vaid soovite osta seadet, mis on täielikult kasutusvalmis, siis peaksite pöörama erilist tähelepanu põhiparameetritele ja omadustele, nagu võimsus, seadme juhtimissüsteemi tüüp, pinge seadmes , sagedus ja tööpinge . Kõige parem oleks välja arvutada kogu mehhanismi üldomadused, mille puhul tasub kasutada üldist mootori pingeregulaatorit. Tasub meeles pidada, et peate tegema võrdluse sagedusmuunduri parameetritega.
Paljud elektroonilised ahelad kasutavad ventilaatoritega aktiivseid jahutussüsteeme. Kõige sagedamini juhitakse nende mootoreid mikrokontrolleri või muu spetsiaalse kiibi abil ning pöörlemiskiirust juhitakse PWM-i abil. Seda lahendust iseloomustab mitte väga sujuv töö, see võib põhjustada ventilaatori ebastabiilset tööd ja lisaks tekitab palju häireid.
Kvaliteetsete heliseadmete vajadusteks on välja töötatud analoogventilaatori kiiruse regulaator. Ahel on kasulik aktiivse jahutussüsteemiga madalsagedusvõimendite ehitamisel ja võimaldab sujuvalt reguleerida ventilaatori kiirust sõltuvalt temperatuurist. Jõudlus ja võimsus sõltuvad peamiselt väljundtransistorist, katsetused viidi läbi väljundvooludega kuni 2 A, mis võimaldab ühendada isegi mitu suurt 12 V ventilaatorit. Loomulikult saab seda seadet kasutada ka tavaliste alalisvoolumootorite juhtimiseks, suurendades vajadusel toitepinge. Kuigi väga võimsate mootorite puhul peate kasutama pehmekäivitussüsteeme tehprivod.su/katalog/ustroystva-plavnogo-puska
Ahel koosneb kahest osast: diferentsiaalvõimendist ja pingestabilisaatorist. Esimene osa käsitleb temperatuuri mõõtmist ja annab temperatuuriga võrdelise pinge, kui see ületab seatud läve. See pinge on pinge stabilisaatori juhtpinge, mille väljund juhib ventilaatorite toiteallikat.
Alalisvoolumootori kiiruse regulaatori skeem on näidatud joonisel. Aluseks on komparaator U2 (LM393), mis töötab selles konfiguratsioonis tavalise operatiivvõimendusena. Selle esimene osa U2A töötab diferentsiaalvõimendusena, mille töötingimused on määratud takistitega R4-R5 (47k) ja R6-R7 (220k). Kondensaator C10 (22pF) parandab võimendi stabiilsust ja R12 (10k) tõmbab komparaatori väljundi toiteallika positiivsele väljundile.
Diferentsiaalvõimendi ühele sisendile rakendatakse pinge, mis genereeritakse jaguri kaudu, mis koosneb R2 (6,8 k), R3 (680 oomi) ja PR1 (500 oomi), ning filtreeritakse C4 (100 nF) abil. Selle võimendi teine sisend saab pinget temperatuuriandurilt, mis antud juhul on üks transistori T1 (BD139) pistikutest, mis on polariseeritud väikese vooluga R1 (6,8k) abil.
Temperatuurianduri pinge filtreerimiseks lisati kondensaator C2 (100nF). Anduri ja võrdluspingejaoturi polaarsus määratakse regulaatoriga U1 (78L05) koos kondensaatoritega C1 (1000uF/16V), C3 (100nF) ja C5 (47uF/25V), mis annavad stabiliseeritud pinge 5 V.
U2B komparaator töötab klassikalise veavõimendusena. See võrdleb diferentsiaalvõimendi väljundpinget väljundpingega, kasutades R10 (3,3 k), R11 (47 oomi) ja PR2 (200 oomi). Stabilisaatori täidesaatvaks elemendiks on transistor T2 (IRF5305), mille alust juhib jagur R8 (10k) ja R9 (5.1k).
Kondensaator C6 (1uF) ja C7 (22pF) ja C9 (10nF) parandavad tagasisideahela stabiilsust. Kondensaator C8 (1000uF/16V) filtreerib väljundpinget, sellel on oluline mõju süsteemi stabiilsusele. Väljundpistik on AR2 (TB2) ja toitepistik on AR1 (TB2).
Tänu väikese seestakistusega väljundtransistori kasutamisele on vooluahelal väga madal pingelangus - umbes 50 mV väljundvoolul 1 A, mis ei vaja 12 V ventilaatorite käitamiseks kõrgema pingega toiteallikat.
Enamasti saab U2-na kasutada populaarset operatsioonivõimendit LM358, kuigi väljundparameetrid on veidi halvemad.
Paigaldamine peaks algama kahe džemperi paigaldamisega, seejärel tuleks paigaldada kõik takistid ja väikesed keraamilised kondensaatorid.
Enamasti paigaldatakse mõlemad need elemendid plaadi põhja 90-kraadise nurga all painutatud jalgadele. See paigutus võimaldab need kruvida otse radiaatori külge (kasutage kindlasti isoleerivaid tihendeid).
Arutage artiklit MOOTORI KIIRUSE JUURDE 12 V
Võlli pöörlemiskiiruse sujuvaks suurendamiseks ja vähendamiseks on spetsiaalne seade - 220 V elektrimootori kiiruse regulaator. Stabiilne töö, pingekatkestusteta, pikk kasutusiga – 220, 12 ja 24 volti mootori pöörlemissageduse regulaatori kasutamise eelised.
Regulaatori ülesanne on inverteerida pinget 12, 24 volti, tagades impulsi laiuse modulatsiooni abil sujuva käivitamise ja seiskamise.
Kiiruse regulaatorid on paljude seadmete struktuuris, kuna need tagavad elektrilise juhtimise täpsuse. See võimaldab reguleerida kiirust soovitud suurusele.
Alalisvoolumootori kiiruse regulaatorit kasutatakse paljudes tööstuslikes ja kodumaistes rakendustes. Näiteks:
Tõhusa regulaatori valimiseks on vaja arvesse võtta seadme omadusi ja selle sihtotstarvet.
12 V mootori pöörlemissageduse regulaatori skeem on näidatud joonisel. Kiirust reguleeritakse potentsiomeetri abil. Kui sisendis võetakse vastu impulsse sagedusega 8 kHz, on toitepinge 12 volti.
Seadet saab osta spetsialiseeritud müügipunktidest või saate selle ise valmistada.
Kolmefaasilise mootori täisvõimsusel käivitamisel edastatakse vool, toimingut korratakse umbes 7 korda. Vool painutab mootori mähiseid, tekitades pika aja jooksul soojust. Konverter on inverter, mis tagab energia muundamise. Pinge siseneb regulaatorisse, kus sisendis asuva dioodi abil alaldatakse 220 volti. Seejärel filtreeritakse vool läbi 2 kondensaatori. PWM genereeritakse. Järgmisena edastatakse impulsssignaal mootori mähistelt konkreetsele sinusoidile.
Harjadeta mootorite jaoks on olemas universaalne 12V seade.
Elektriarvete säästmiseks soovitavad meie lugejad Electricity Saving Boxi. Kuumaksed on 30-50% väiksemad kui enne säästu kasutamist. See eemaldab võrgust reaktiivse komponendi, mille tulemuseks on koormuse ja selle tagajärjel voolutarbimise vähenemine. Elektriseadmed tarbivad vähem elektrit ja kulud vähenevad.
Ahel koosneb kahest osast - loogilisest ja võimsusest. Mikrokontroller asub kiibil. See skeem on tüüpiline võimsa mootori jaoks. Regulaatori ainulaadsus seisneb selle kasutamises erinevat tüüpi mootoritega. Ahelad saavad toite eraldi, võtmedraiverid vajavad 12 V voolu.
Triac-seadet kasutatakse valgustuse, kütteelementide võimsuse ja pöörlemiskiiruse reguleerimiseks.
Triacil põhinev kontrolleri ahel sisaldab minimaalselt joonisel näidatud osi, kus C1 on kondensaator, R1 on esimene takisti, R2 on teine takisti.
Konverteri abil reguleeritakse võimsust avatud triaki aja muutmisega. Kui see on suletud, laetakse kondensaatorit koormuse ja takistitega. Üks takisti reguleerib voolu suurust ja teine reguleerib laadimiskiirust.
Kui kondensaator saavutab maksimaalse pingeläve 12V või 24V, aktiveerub lüliti. Triac läheb avatud olekusse. Kui võrgupinge läbib nulli, lukustatakse triac ja seejärel annab kondensaator negatiivse laengu.
Tavalised türistori regulaatorid lihtsa tööahelaga.
Türistor, töötab vahelduvvooluvõrgus.
Eraldi tüüp on vahelduvpinge stabilisaator. Stabilisaator sisaldab arvukate mähistega trafot.
24 V pingeallikale. Tööpõhimõte on kondensaatori ja lukustatud türistori laadimine ning kui kondensaator jõuab pingeni, saadab türistor koormusele voolu.
Süsteemi sisendisse saabuvad signaalid moodustavad tagasisidet. Vaatame lähemalt mikroskeemi abil.
Ülaloleval pildil olev TDA 1085 kiip tagab 12 V ja 24 V mootori tagasiside juhtimise ilma võimsuse kadumiseta. Kohustuslik on tahhomeeter, mis annab mootorilt tagasisidet juhtpaneelile. Stabiliseerimisanduri signaal läheb mikrolülitusse, mis edastab jõuelementidele ülesande - lisada mootorile pinget. Kui võll on koormatud, suurendab plaat pinget ja võimsus suureneb. Võlli vabastamisel pinge väheneb. Pöörete arv on konstantne, kuid pöördemoment ei muutu. Sagedust juhitakse laias vahemikus. Selline 12, 24-voldine mootor paigaldatakse pesumasinatesse.
Oma kätega saate valmistada seadme veski, puidutreipingi, teritaja, betoonisegisti, põhulõikuri, muruniiduki, puulõhkuja ja palju muud.
Tööstuslikud regulaatorid, mis koosnevad 12, 24 V kontrolleritest, on täidetud vaiguga ja seetõttu ei saa neid parandada. Seetõttu valmistatakse 12 V seade sageli iseseisvalt. Lihtne valik U2008B kiibi abil. Kontroller kasutab praegust tagasisidet või pehmet käivitamist. Viimase kasutamisel on vajalikud elemendid C1, R4, hüppajat X1 pole vaja, aga tagasisidega, vastupidi.
Regulaatori kokkupanemisel vali õige takisti. Kuna suure takistiga võib alguses esineda tõmblusi ja väikese takistiga jääb kompensatsioon ebapiisavaks.
Tähtis! Toitekontrolleri reguleerimisel peate meeles pidama, et kõik seadme osad on ühendatud vahelduvvooluvõrku, seega tuleb järgida ettevaatusabinõusid!
Ühefaasiliste ja kolmefaasiliste 24, 12-voldiste mootorite kiirusregulaatorid on funktsionaalne ja väärtuslik seade nii igapäevaelus kui ka tööstuses.
Võimsa triac BT138-600 põhjal saate kokku panna vahelduvvoolumootori kiiruse regulaatori ahela. See vooluahel on ette nähtud puurmasinate, ventilaatorite, tolmuimejate, lihvimismasinate jne elektrimootorite pöörlemiskiiruse reguleerimiseks. Mootori kiirust saab reguleerida potentsiomeetri P1 takistuse muutmisega. Parameeter P1 määrab triaki avava päästikuimpulsi faasi. Ahel täidab ka stabiliseerimisfunktsiooni, mis hoiab mootori pöördeid ka suure koormuse korral.
Näiteks kui puurmasina mootor aeglustub suurenenud metallitakistuse tõttu, väheneb ka mootori EMF. See toob kaasa R2-P1 ja C3 pinge tõusu, mis põhjustab triaki pikemaajalist avanemist ja vastavalt suureneb ka kiirus.
Lihtsaim ja populaarseim meetod alalisvoolumootori pöörlemiskiiruse reguleerimiseks põhineb impulsi laiuse modulatsioonil ( PWM või PWM ). Sel juhul antakse mootorile toitepinge impulsside kujul. Impulsside kordussagedus jääb konstantseks, kuid nende kestus võib muutuda – seega muutub ka kiirus (võimsus).
PWM-signaali genereerimiseks võite võtta NE555 kiibil põhineva vooluringi. Alalisvoolumootori kiiruse regulaatori lihtsaim ahel on näidatud joonisel:
Siin on VT1 n-tüüpi väljatransistor, mis on võimeline taluma mootori maksimaalset voolu antud pinge ja võlli koormuse juures. VCC1 on 5 kuni 16 V, VCC2 on suurem või võrdne VCC1-ga. PWM-signaali sagedust saab arvutada järgmise valemi abil:
F = 1,44/(R1*C1), [Hz]
Kui R1 on oomides, siis C1 on faradides.
Ülaltoodud diagrammil näidatud väärtuste korral on PWM-signaali sagedus võrdne:
F = 1,44/(50000*0,0000001) = 290 Hz.
Väärib märkimist, et isegi kaasaegsed seadmed, sealhulgas suure juhtimisvõimsusega seadmed, põhinevad just sellistel vooluahelatel. Loomulikult kasutatakse võimsamaid elemente, mis taluvad suuremat voolu.
Elektrimootorite pöörete reguleerimine tänapäeva elektroonikatehnoloogias saavutatakse mitte toitepinge muutmisega, nagu seda tehti varem, vaid elektrimootorile erineva kestusega vooluimpulsside andmisega. Nendel eesmärkidel kasutatakse PWM-i, mis on viimasel ajal muutunud väga populaarseks ( impulsi laius moduleeritud) regulaatorid. Ahel on universaalne - see juhib ka mootori pöörlemissagedust, lampide heledust ja laadija voolu.
PWM regulaatori ahel
Ülaltoodud diagramm töötab suurepäraselt, lisatud.
Ahelat muutmata saab pinget tõsta 16 voltini. Asetage transistor sõltuvalt koormusvõimsusest.
Saab kokku panna PWM regulaator ja vastavalt sellele elektriskeemile tavalise bipolaarse transistoriga:
Ja vajadusel paigaldage komposiittransistori KT827 asemel väljaefektiga IRFZ44N, takistiga R1 - 47k. Radiaatorita polevik ei kuumene kuni 7-amprise koormuse juures.
PWM-kontrolleri töö
NE555 kiibil olev taimer jälgib kondensaatori C1 pinget, mis eemaldatakse THR-i kontaktist. Niipea, kui see saavutab maksimumi, avaneb sisemine transistor. Mis lühistab DIS-i tihvti maandusega. Sel juhul ilmub väljundisse OUT loogiline null. Kondensaator hakkab tühjenema läbi DIS-i ja kui sellel olev pinge muutub nulliks, lülitub süsteem vastupidisesse olekusse - väljundis 1 on transistor suletud. Kondensaator hakkab uuesti laadima ja kõik kordub uuesti.
Kondensaatori C1 laadimine toimub järgmiselt: “R2->õlavars R1 ->D2” ja tühjenemine mööda teed: D1 -> alumine õlg R1 -> DIS. Kui pöörame muutuvat takistit R1, muudame õla- ja alumise õla takistuste suhet. Mis vastavalt muudab impulsi pikkuse ja pausi suhet. Sagedus määratakse peamiselt kondensaatori C1 abil ja see sõltub veidi ka takistuse R1 väärtusest. Laadimis- ja tühjenemistakistuse suhet muutes muudame töötsüklit. Takisti R3 tagab, et väljund tõmmatakse kõrgele tasemele – seega on avatud kollektoriga väljund. Mis ei suuda iseseisvalt kõrget taset seada.
Võite kasutada mis tahes dioode, kondensaatoreid, mille väärtus on ligikaudu sama, mis diagrammil. Hälbed ühe suurusjärgu piires ei mõjuta oluliselt seadme tööd. Näiteks C1-s seatud 4,7 nanofaraadi juures langeb sagedus 18 kHz-ni, kuid see on peaaegu kuulmatu.
Kui pärast vooluringi kokkupanekut läheb võtmejuhtimise transistor kuumaks, siis tõenäoliselt see täielikult ei avane. See tähendab, et transistoril on suur pingelang (see on osaliselt avatud) ja vool läbib seda. Selle tulemusena kulub palju võimsust kütmiseks. Soovitav on vooluahel väljundis paralleelselt suurte kondensaatoritega, vastasel juhul see laulab ja on halvasti reguleeritud. Vilestamise vältimiseks vali C1, vile tuleb sageli sealt. Üldiselt on kasutusala väga lai, selle kasutamine suure võimsusega LED-lampide, LED-ribade ja prožektorite heleduse regulaatorina on eriti paljulubav, kuid sellest järgmisel korral. See artikkel on kirjutatud kõrva, ur5rnp, stalker68 toel.
