Ovladač otáček motoru z tiskárny. Regulátory pro ruční vrtání DPS

Tento domácí schéma Lze použít jako regulátor otáček pro 12V DC motor do 5A nebo jako stmívač pro 12V halogenové a LED žárovky do 50W. Řízení se provádí pomocí pulzně šířkové modulace (PWM) při frekvenci opakování pulzů asi 200 Hz. Frekvenci lze samozřejmě v případě potřeby změnit volbou pro maximální stabilitu a účinnost.

Většina z těchto návrhů je hodně. Zde představujeme pokročilejší verzi, která využívá časovač 7555, bipolární tranzistorový ovladač a výkonný MOSFET. Tento obvod poskytuje vylepšenou regulaci rychlosti a pracuje v širokém rozsahu zatížení. Jedná se skutečně o velmi efektivní obvod a náklady na jeho části při nákupu pro vlastní montáž jsou poměrně nízké.

Obvod používá časovač 7555 k vytvoření proměnných šířek pulsů kolem 200 Hz. Řídí tranzistor Q3 (přes tranzistory Q1 - Q2), který řídí otáčky elektromotoru nebo světel.

Existuje mnoho použití pro tento obvod, který bude napájen 12V: elektromotory, ventilátory nebo lampy. Může být použit v autech, lodích a elektrických vozidlech, modelových železnicích a tak dále.

Lze sem bezpečně připojit i 12V LED lampy, jako jsou LED pásky. To ví každý LED žárovky mnohem účinnější než halogen nebo žárovka, vydrží mnohem déle. A pokud je to nutné, napájejte regulátor PWM z 24 nebo více voltů, protože samotný mikroobvod s vyrovnávacím stupněm má stabilizátor výkonu.

Odpovědět

Lorem Ipsum je prostě fiktivní text tiskařského a sazebního průmyslu. Lorem Ipsum je standardním fiktivním textem v tomto odvětví již od 16. století, kdy neznámá tiskárna vzala galéru písma a zakódovala ji, aby vytvořila vzorník písma. Přežila nejen pět http://jquery2dotnet.com/ století , ale také skok do elektronické sazby, která zůstává v podstatě nezměněna.

Automatický regulátor otáček funguje následovně - na volnoběh se vrtačka otáčí rychlostí 15-20 ot./min., jakmile se vrtačka dotkne obrobku pro vrtání, otáčky motoru se zvýší na maximum. Když je otvor vyvrtán a zatížení motoru slábne, otáčky opět klesnou na 15-20 ot./min.

Schéma automatického regulátoru otáček motoru a LED podsvícení:

Tranzistor KT805 lze nahradit KT815, KT817, KT819.

KT837 lze nahradit KT814, KT816, KT818.

Volbou odporu R3 se nastaví minimální otáčky motoru při volnoběhu.

Výběr kondenzátoru C1 reguluje zpoždění při zapnutí maximálních otáček motoru, když se v motoru objeví zátěž.

Tranzistor T1 musí být umístěn na radiátoru, zahřívá se poměrně silně.

Rezistor R4 se volí v závislosti na napětí použitém k napájení stroje podle maximálního svitu LED diod.

Sestavil jsem obvod s uvedenými jmenovitými hodnotami a s chodem automatiky jsem byl celkem spokojen, jediný kondenzátor C1 jsem vyměnil za dva paralelně zapojené kondenzátory 470 mikrofaradů (měly menší rozměry).

Mimochodem, obvod není pro typ motoru kritický, testoval jsem ho na 4 různých typech, u všech funguje dobře.

K motoru jsou připevněny LED diody, které osvětlují místo vrtání.

Deska s plošnými spoji mého návrhu regulátoru vypadá takto.

Při použití elektromotoru v nářadí je jedním z velkých problémů nastavení rychlosti jejich otáčení. Pokud rychlost není dostatečně vysoká, není činnost nástroje dostatečně účinná.

Pokud je příliš vysoká, vede to nejen k výraznému překročení výdajů elektrická energie, ale také k možnému vyhoření nástroje. Pokud je rychlost otáčení příliš vysoká, nástroj se také může stát méně předvídatelným. jak to opravit? K tomuto účelu je zvykem používat speciální regulátor otáček.

Motor pro elektrické nářadí a domácí přístroje obvykle odkazuje na jeden ze 2 hlavních typů:

1. kolektorové motory.
2. asynchronní motory.

V minulosti byla druhá z těchto kategorií nejčastější. Nyní je přibližně 85 % motorů, které se používají v elektrickém nářadí, domácích nebo kuchyňských spotřebičích, komutátorového typu. To se vysvětluje tím, že mají větší stupeň kompaktnosti, jsou výkonnější a proces jejich ovládání je jednodušší.

Provoz jakéhokoli elektromotoru je postaven na velmi jednoduchém principu: pokud je mezi póly magnetu umístěn obdélníkový rám, který se může otáčet kolem své osy a prochází jím stejnosměrný proud, pak se rám otáčí. Směr otáčení se určuje podle „pravidla pravé ruky“.

Tento vzor lze použít k provozu kolektorového motoru.

Zde je důležité připojit proud k tomuto rámu. Protože se otáčí, používají se k tomu speciální posuvné kontakty. Poté, co se rám otočí o 180 stupňů, proud přes tyto kontakty poteče v opačném směru. Směr otáčení tedy zůstane stejný. V tomto případě nebude plynulé otáčení fungovat. K dosažení tohoto efektu je obvyklé používat několik desítek rámů.

přístroj

Kolektorový motor se obvykle skládá z rotoru (kotvy), statoru, kartáčů a tachogenerátoru:

1. Rotor je rotační část, stator je vnější magnet.
2. Grafitové kartáče- to je hlavní část kluzných kontaktů, přes které je přiváděno napětí na otočnou kotvu.
3. Tachogenerátor je zařízení, které sleduje charakteristiky otáčení. V případě narušení rovnoměrnosti pohybu koriguje napětí přiváděné do motoru, čímž je plynulejší.
4. stator může obsahovat více než jeden magnet, ale například 2 (2 páry pólů). Také zde lze místo statických magnetů použít cívky elektromagnetů. Takový motor může pracovat jak ze stejnosměrného, ​​tak ze střídavého proudu.

Snadnost nastavení rychlosti motoru kolektoru je dána skutečností, že rychlost otáčení přímo závisí na velikosti použitého napětí.

Kromě toho je důležitou vlastností, že osu rotace lze přímo připojit k rotujícímu nástroji bez použití mezilehlých mechanismů.

Pokud mluvíme o jejich klasifikaci, pak můžeme mluvit o:

1. kolektorové motory stejnosměrný proud.
2. kolektorové motory střídavý proud.

V tomto případě se bavíme přesně o tom, jakým proudem jsou elektromotory poháněny.

Klasifikaci lze provést také podle principu buzení motoru. V zařízení kolektorového motoru je elektrická energie dodávána jak do rotoru, tak do statoru motoru (pokud používá elektromagnety).

Rozdíl je v tom, jak jsou tato spojení organizována.

Zde je obvyklé rozlišovat:

• paralelní vzrušení.
• Důsledné vzrušení.
• Paralelně-sériové buzení.

Nastavení

Nyní si povíme, jak můžete upravit rychlost kolektorových motorů. Vzhledem k tomu, že rychlost otáčení motoru jednoduše závisí na velikosti použitého napětí, je pro to vhodný jakýkoli prostředek nastavení, který může tuto funkci provádět.

Zde je několik příkladů takových možností:

1. Laboratorní autotransformátor(LATR).
2. Tovární nastavovací desky používané v domácích spotřebičích (můžete použít zejména ty, které se používají v mixérech nebo vysavačích).
3. Tlačítka používané při konstrukci elektrického nářadí.
4. Regulátory domácností osvětlení s plynulým chodem.

Všechny výše uvedené metody však mají velmi důležitou chybu. Spolu s poklesem otáček klesá i výkon motoru. V některých případech jej lze dokonce zastavit pouze rukou. V některých případech to může být přijatelné, ale většinou je to velká překážka.

Dobrou možností je provádět regulaci rychlosti pomocí tachogenerátoru. Obvykle je instalován ve výrobě. V případě odchylek otáček motoru se do motoru přenese již korigované napájení odpovídající požadovaným otáčkám. Pokud je do tohoto obvodu zabudováno řízení otáčení motoru, nedojde zde k žádné ztrátě výkonu.

Jak to vypadá konstruktivně? Nejběžnější úprava rotace reostatu, a to na základě použití polovodičů.

V prvním případě mluvíme o proměnném odporu s mechanickým nastavením. Je zapojen do série s kolektorovým motorem. Nevýhodou je dodatečné vytváření tepla a další plýtvání životností baterie. Při tomto způsobu nastavení dochází ke ztrátě výkonu otáčení motoru. Je to levné řešení. Z uvedených důvodů nelze použít pro dostatečně výkonné motory.

V druhém případě při použití polovodičů je motor řízen působením určitých impulsů. Obvod může změnit dobu trvání takových impulsů, což zase změní rychlost otáčení bez ztráty výkonu.

Jak vyrobit vlastníma rukama?

Existovat různé možnosti regulační schémata. Pojďme se na jeden z nich podívat podrobněji.

Zde je schéma jeho práce:

Zpočátku bylo toto zařízení vyvinuto pro nastavení komutátorového motoru na elektrických vozidlech. Jednalo se o takový, kde je napájecí napětí 24 V, ale toto provedení je použitelné i pro jiné motory.

Slabým místem obvodu, které bylo zjištěno při testování jeho činnosti, je špatná vhodnost pro velmi vysoké proudy. To je způsobeno určitým zpomalením činnosti tranzistorových prvků obvodu.

Doporučuje se, aby proud nebyl větší než 70 A. V tomto obvodu není žádná proudová a teplotní ochrana, proto se doporučuje zabudovat ampérmetr a proud sledovat vizuálně. Spínací frekvence bude 5 kHz, určuje ji 20 nF kondenzátor C2.

Změnou síly proudu se tato frekvence může měnit mezi 3 kHz a 5 kHz. Proměnný odpor R2 slouží k regulaci proudu. Při použití elektromotoru v životní podmínky, doporučuje se použít regulátor standardního typu.

Zároveň se doporučuje volit hodnotu R1 tak, aby se správně seřídil chod regulátoru. Z výstupu mikroobvodu je řídicí impuls přiváděn do push-pull zesilovače na bázi tranzistorů KT815 a KT816, poté jde do tranzistorů.

Deska plošných spojů má rozměr 50 x 50 mm a je vyrobena z jednostranného sklolaminátu:

V tomto schématu jsou navíc vyznačeny 2 odpory 45 ohmů. To se provádí za účelem případného připojení běžného počítačového ventilátoru pro chlazení zařízení. Při použití elektromotoru jako zátěže je nutné obvod blokovat blokovací (odlehčovací) diodou, která podle své charakteristiky odpovídá dvojnásobné hodnotě zatěžovacího proudu a dvojnásobné hodnotě napájecího napětí.

Provoz zařízení v nepřítomnosti takové diody může vést k poškození v důsledku možného přehřátí. V tomto případě bude nutné diodu umístit na chladič. K tomu můžete použít kovovou desku, která má plochu 30 cm2.

Regulační klávesy fungují tak, že ztráta energie na nich je docela malá. V původní obvod, byl použit standardní počítačový ventilátor. K jeho připojení byl použit omezující odpor 100 ohmů a napájecí napětí 24 V.

Sestavené zařízení vypadá takto:

Při výrobě pohonné jednotky (na dolním obrázku) musí být vodiče zapojeny tak, aby v těch vodičích, kterými procházejí velké proudy, bylo minimum ohybů Vidíme, že výroba takového zařízení vyžaduje určité odborné znalosti a dovedností. Možná má v některých případech smysl použít zakoupené zařízení.

Kritéria výběru a náklady

Abyste správně vybrali nejvhodnější typ regulátoru, musíte mít dobrou představu o tom, jaké druhy takových zařízení jsou:

1. Různé druhy ovládání. Může to být vektorový nebo skalární řídicí systém. První se používají častěji, zatímco druhé jsou považovány za spolehlivější.
2. Výkon regulátoru by měl odpovídat maximálnímu možnému výkonu motoru.
3. Podle napětí je vhodné vybrat zařízení, které má nejvšestrannější vlastnosti.
4. Kmitočtové charakteristiky. Regulátor, který vám vyhovuje, by měl odpovídat nejvyšší frekvenci, kterou motor používá.
5. Další vlastnosti. Zde se bavíme o velikosti záruční doby, rozměrech a dalších vlastnostech.

V závislosti na účelu a vlastnostech spotřebitele se ceny pro regulátory mohou výrazně lišit.

Většinou se pohybují v rozmezí od asi 3,5 tisíc rublů do 9 tisíc:

1. Regulátor rychlosti KA-18 ESC určeno pro modely v měřítku 1:10. Stojí 6890 rublů.
2. Regulátor rychlosti MEGA kolektor (vodotěsný). Stojí 3605 rublů.
3. Regulátor rychlosti pro modely LaTrax 1:18. Jeho cena je 5690 rublů.

V tomto článku jsme dříve recenzovali.

Dnes se budeme zabývat revizí stolní vrtačky pro desky plošných spojů.

Konkrétně: instalace LED osvětlení místa pro vrtání a doplnění automatické regulace otáček motoru stroje.

LED osvětlení stroje

Je vhodné použít LED pro osvětlení z čínské LED lampy velikosti AAA.

Vrtačka se zapnutým LED světlem

Automatický regulátor otáček pro stroj

Automatický regulátor otáček funguje následovně - na volnoběh se vrtačka otáčí rychlostí cca 15-20 ot./min. (v závislosti na typu, výkonu motoru), jakmile se vrtačka dotkne vrtaného obrobku, zvýší se otáčky motoru na maximum. Když je otvor vyvrtán a zatížení motoru slábne, otáčky opět klesnou.

Schematické schéma automatického regulátoru otáček motoru

Poraďte:

• Tranzistor KT805 lze nahradit KT815, KT817, KT819. KT837 lze nahradit KT814, KT816, KT818.
• Místo R1 jsme dočasně dali propojku. Rezistor R3 nastavuje volnoběžné otáčky, čím nižší odpor, tím nižší volnoběžné otáčky. Pájíme R1 a snižujeme, dokud motor nesníží otáčky.
• Volbou odporu R3 se nastaví minimální otáčky motoru při volnoběhu.
• Výběr kondenzátoru C1 reguluje zpoždění při zapnutí maximálních otáček motoru, když se v motoru objeví zátěž.
• Tranzistor T1 musí být umístěn na radiátoru, zahřívá se poměrně silně.
• Rezistor R4 se volí v závislosti na napětí použitém k napájení stroje podle maximálního svitu LED diod.
• Pro každý typ motoru je třeba vybrat R1, R3: pod motorem z tiskárny R1 - 7,7 Ohm; R3 - 520 Ohm; Napájení 12,6 V. Pro motor DPR-42-F1-03 R1 - 15 Ohm.
• Pokud je tranzistor T1 zahřátý, je nutné jej nasadit na radiátor.
• R1 - od 1 do 5W (v závislosti na výkonu motoru)

Okruh je funkční s mnoha typy motorů. Testoval jsem to na 4 různých typech a na všech to funguje skvěle!

Sestavil jsem obvod s uvedenými jmenovitými hodnotami a s chodem automatiky jsem byl celkem spokojen, jediný kondenzátor C1 jsem vyměnil za dva paralelně zapojené kondenzátory 470 mikrofaradů (měly menší rozměry).

Nákres desky plošných spojů regulátoru otáček

Deska s plošnými spoji obvodu automatického regulátoru otáček motoru vypadá takto.

Na základě výkonného triaku BT138-600 můžete sestavit obvod regulátoru otáček střídavého motoru. Tento obvod je určen k ovládání rychlosti otáčení elektromotorů vrtaček, ventilátorů, vysavačů, úhlových brusek apod. Otáčky motoru lze upravit změnou odporu potenciometru P1. Parametr P1 určuje fázi spouštěcího impulsu, který otevře triak. Obvod také plní stabilizační funkci, která udržuje otáčky motoru i při velkém zatížení.

Například, když se motor vrtačky zpomalí kvůli zvýšenému odporu kovu, sníží se také EMF motoru. To vede ke zvýšení napětí v R2-P1 a C3, což způsobí delší otevření triaku a odpovídajícím způsobem se zvýší rychlost.

Regulátor pro stejnosměrný motor

Nejjednodušší a nejoblíbenější metoda pro nastavení rychlosti otáčení stejnosměrného motoru je založena na použití pulzně šířkové modulace ( PWM nebo PWM ). V tomto případě je napájecí napětí přiváděno na motor ve formě impulsů. Frekvence opakování pulsů zůstává konstantní a jejich trvání se může měnit - takto se mění rychlost (výkon).

Pro generování signálu PWM můžete použít obvod založený na čipu NE555. Nejvíc jednoduchý obvod Regulátor otáček stejnosměrného motoru je znázorněn na obrázku:

Tady je VT1 tranzistor s efektem pole n-typ, schopný odolat maximálnímu proudu motoru při daném napětí a zatížení hřídele. VCC1 je 5 až 16 V, VCC2 je větší nebo rovno VCC1. Frekvenci signálu PWM lze vypočítat pomocí vzorce:

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

kde R1 je v ohmech, C1 je ve faradech.

S hodnocením uvedeným ve výše uvedeném diagramu bude frekvence signálu PWM rovna:

F = 1,44/(50000*0,0000001) = 290 Hz.

Stojí za zmínku, že i moderní zařízení, včetně řízení s vysokým výkonem, jsou založena právě na takových schématech. Přirozeně s použitím výkonnějších prvků, které vydrží vysoké proudy.