Fordulatszám-szabályozó a motorhoz a nyomtatóból. Szabályozók áramköri lapok kézi fúrásához

Ez házi készítésű áramkör Használható fordulatszám-szabályzóként 12V-os egyenáramú motorokhoz 5 A névleges áramerősségig, vagy dimmerként 12 V-os halogén- és LED-lámpákhoz 50 W-ig. A vezérlés impulzusszélesség-modulációval (PWM) történik, körülbelül 200 Hz-es impulzusismétlési frekvenciával. Természetesen a frekvencia szükség esetén változtatható, a maximális stabilitás és hatékonyság érdekében.

A legtöbb ilyen szerkezetet sokkal magasabb költséggel szerelik össze. Itt bemutatunk egy fejlettebb verziót, amely 7555-ös időzítőt, bipoláris tranzisztor meghajtót és erős MOSFET-et használ. Ez a kialakítás jobb sebességszabályozást biztosít, és széles terhelési tartományban működik. Ez valóban egy nagyon hatékony rendszer, és alkatrészeinek költsége, ha önösszeszerelésre vásárolják, meglehetősen alacsony.

Az áramkör 7555-ös időzítőt használ, hogy körülbelül 200 Hz-es változó impulzusszélességet hozzon létre. Ez vezérli a Q3 tranzisztort (Q1 - Q2 tranzisztorokon keresztül), amely szabályozza az elektromos motor vagy az izzók sebességét.

Ennek az áramkörnek számos alkalmazási területe van, amelyek 12 V-ról működnek: elektromos motorok, ventilátorok vagy lámpák. Használható autókban, csónakokban és elektromos járművekben, vasúti modellekben és így tovább.

Ide biztonságosan csatlakoztathatók 12 V-os LED-lámpák, például LED-szalagok is. Ezt mindenki tudja LED izzók Sokkal hatékonyabbak, mint a halogén vagy izzólámpák, sokkal tovább tartanak. És ha szükséges, támogassa a PWM vezérlőt 24 V-ról vagy nagyobb feszültségről, mivel maga a pufferfokozatú mikroáramkör teljesítménystabilizátorral rendelkezik.

Válasz

A Lorem Ipsum egyszerűen álszöveg a nyomda- és szedőiparban. A Lorem Ipsum az 1500-as évek óta az iparág szabványos álszövege volt, amikor is egy ismeretlen nyomdász elővett egy gépkonyhát, és összekeverte belőle egy típusmintakönyvet. Nem csak öt évszázadot élt túl http://jquery2dotnet.com/ , hanem az elektronikus szedés felé való ugrás is, lényegében változatlan maradva. Az 1960-as években népszerűsítették a Lorem Ipsum szövegrészeket tartalmazó Letraset lapokat, és újabban az olyan asztali kiadói szoftverekkel, mint az Aldus PageMaker, beleértve a Lorem Ipsum verzióit.

Az automatikus fordulatszám-szabályozó a következőképpen működik - alapjáraton a fúró 15-20 ford./perc sebességgel forog, amint a fúró hozzáér a munkadarabhoz a fúráshoz, a motor fordulatszáma a maximumra nő. Amikor a lyukat fúrják és a motor terhelése megszűnik, a fordulatszám ismét 15-20 ford./percre csökken.

Automatikus motorfordulatszám-szabályozó sémája és LED háttérvilágítás:

A KT805 tranzisztor KT815, KT817, KT819-re cserélhető.

A KT837 cserélhető KT814, KT816, KT818-ra.

Az R3 ellenállás kiválasztásával beállítja a motor minimális fordulatszámát alapjáraton.

A C1 kondenzátor kiválasztásával beállítja a maximális motorfordulatszám bekapcsolásának késleltetését, amikor terhelés jelenik meg a motorban.

A T1 tranzisztort radiátorra kell helyezni, eléggé felforrósodik.

Az R4 ellenállást a gép táplálására használt feszültségtől függően választják ki, a LED-ek maximális megvilágításának megfelelően.

Összeállítottam egy áramkört a jelzett névleges értékekkel, és az automatika működésével meg voltam elégedve, az egyetlen C1 kondenzátort két párhuzamosan kapcsolt 470 µF-os kondenzátorra cseréltem (kisebbek voltak).

Az áramkör egyébként nem kritikus a motor típusa szempontjából, 4 féle típuson teszteltem, mindegyiken jól működik.

A motorhoz LED-ek vannak rögzítve, amelyek megvilágítják a fúrás helyét.

A szabályozótervem nyomtatott áramköre így néz ki.

Amikor elektromos motort használnak szerszámokban, az egyik komoly probléma a forgási sebesség beállítása. Ha a sebesség nem elég nagy, akkor a szerszám nem elég hatékony.

Ha túl magas, az nemcsak jelentős túlköltekezéshez vezet elektromos energia, hanem az eszköz esetleges kiégésére is. Ha a forgási sebesség túl magas, a szerszám működése is kevésbé kiszámíthatóvá válhat. Hogyan lehet megjavítani? Erre a célra egy speciális fordulatszám-szabályozót szokás használni.

Motor elektromos szerszámokhoz és Háztartási gépekáltalában a 2 fő típus egyikébe sorolható:

1. Kommutátoros motorok.
2. Aszinkron motorok.

A múltban e kategóriák közül a második volt a legelterjedtebb. Napjainkban az elektromos szerszámokban, háztartási vagy konyhai eszközökben használt motorok megközelítőleg 85%-a kommutátoros. Ez azzal magyarázható, hogy kompaktabbak, erősebbek és egyszerűbb a kezelésük.

Bármely villanymotor működése egy nagyon egyszerű elven alapul: Ha egy téglalap alakú keretet helyezünk el egy mágnes pólusai közé, amely el tud forogni a tengelye körül, és egyenáramot vezetünk át rajta, a keret forogni kezd. A forgásirány meghatározása a „jobbkéz szabály” szerint történik.

Ez a minta használható egy kommutátormotor működtetésére.

Itt az a fontos, hogy az áramot ehhez a kerethez kössük. Mivel forog, ehhez speciális csúszóérintkezőket használnak. Miután a keret 180 fokkal elfordul, ezeken az érintkezőkön keresztül az áram az ellenkező irányba folyik. Így a forgásirány változatlan marad. Ugyanakkor a sima forgás nem fog működni. E hatás eléréséhez több tucat képkocka használata szokás.

Eszköz

A kommutátormotor általában egy forgórészből (armatúrából), állórészből, kefékből és tachogenerátorból áll:

1. Forgórész- ez a forgó rész, az állórész egy külső mágnes.
2. Grafitból készült ecsetek- ez a csúszóérintkezők fő része, amelyen keresztül a forgó armatúra feszültséget kap.
3. Tachogenerátor egy olyan eszköz, amely figyeli a forgási jellemzőket. A mozgás egyenletességének megsértése esetén beállítja a motorra táplált feszültséget, ezáltal simábbá teszi.
4. Állórész nem egy mágnest, hanem például 2-t (2 póluspár) tartalmazhat. A statikus mágnesek helyett itt elektromágneses tekercsek is használhatók. Egy ilyen motor egyen- és váltakozó árammal is működhet.

A kommutátormotor sebességének beállításának egyszerűségét az határozza meg, hogy a forgási sebesség közvetlenül függ az alkalmazott feszültség nagyságától.

Ezen túlmenően fontos tulajdonsága, hogy a forgástengely közvetlenül rögzíthető egy forgó szerszámhoz, közbenső mechanizmusok használata nélkül.

Ha az osztályozásukról beszélünk, beszélhetünk a következőkről:

1. Csiszolt motorok egyenáram.
2. Csiszolt motorok váltakozó áram.

Ebben az esetben arról beszélünk, hogy milyen árammal táplálják az elektromos motorokat.

Az osztályozás a motoros gerjesztés elve szerint is elvégezhető. A kefés motor kivitelénél a motor forgórészét és állórészét is elektromos árammal látják el (ha elektromágneseket használ).

A különbség abban rejlik, hogy ezek a kapcsolatok hogyan szerveződnek.

Itt szokás megkülönböztetni:

• Párhuzamos gerjesztés.
• Következetes gerjesztés.
• Párhuzamos-szekvenciális gerjesztés.

Beállítás

Most beszéljünk arról, hogyan szabályozhatja a kommutátormotorok sebességét. Tekintettel arra, hogy a motor forgási sebessége egyszerűen a betáplált feszültség mértékétől függ, minden olyan beállítási eszköz, amely képes ellátni ezt a funkciót, nagyon alkalmas erre.

Példaként soroljunk fel néhány ilyen lehetőséget:

1. Laboratóriumi autotranszformátor(LATR).
2. Gyári beállító táblák, használt Háztartási gépek(különösen a keverőkben vagy porszívókban használtakat használhatja).
3. Gombok, elektromos szerszámok tervezésénél használják.
4. Háztartási szabályozók világítás sima működéssel.

Azonban a fenti módszerek mindegyikének van egy nagyon fontos hibája. A fordulatszám csökkenésével párhuzamosan a motor teljesítménye is csökken. Bizonyos esetekben akár kézzel is megállítható. Bizonyos esetekben ez elfogadható, de a legtöbb esetben komoly akadályt jelent.

Jó lehetőség a sebesség beállítására tachogenerátor segítségével.Általában gyárilag telepítik. Ha eltérések vannak a motor forgási sebességében, a szükséges fordulatszámnak megfelelő, már beállított tápegységet továbbítanak a motorhoz. Ha ebbe az áramkörbe integrálja a motor forgásszabályozását, akkor nem lesz teljesítményveszteség.

Hogyan néz ki ez konstruktívan? A legelterjedtebbek a reosztatikus forgásszabályozás, illetve a félvezetők felhasználásával készültek.

Az első esetben változó ellenállásról beszélünk mechanikus beállítással. Sorba van kötve a kommutátor motorjával. Hátránya a további hőtermelés és az akkumulátor élettartamának további pazarlása. Ezzel a beállítási módszerrel a motor forgási teljesítménye csökken. Olcsó megoldás. Az említett okok miatt nem alkalmazható kellően erős motorokhoz.

A második esetben, félvezetők használatakor a motor vezérlése bizonyos impulzusok alkalmazásával történik. Az áramkör megváltoztathatja az ilyen impulzusok időtartamát, ami viszont megváltoztatja a forgási sebességet teljesítményvesztés nélkül.

Hogyan készítsd el magad?

Létezik különféle lehetőségeket kiigazítási sémák. Mutassunk be egyet ezek közül részletesebben.

Így működik:

Kezdetben ezt az eszközt az elektromos járművek kommutátormotorjának beállítására fejlesztették ki. Olyanról beszéltünk, ahol a tápfeszültség 24 V, de ez a kialakítás más motoroknál is alkalmazható.

Az áramkör gyenge pontja, amelyet működésének tesztelése során azonosítottak, a nagyon nagy áramértékeken való gyenge alkalmasság. Ennek oka az áramkör tranzisztoros elemeinek működésének némi lassulása.

Javasoljuk, hogy az áramerősség ne haladja meg a 70 A-t. Ebben az áramkörben nincs áram- vagy hőmérsékletvédelem, ezért ajánlott ampermérőt beépíteni, és vizuálisan ellenőrizni az áramerősséget. A kapcsolási frekvencia 5 kHz lesz, ezt a 20 nf kapacitású C2 kondenzátor határozza meg.

Az áramerősség változásával ez a frekvencia 3 kHz és 5 kHz között változhat. Az R2 változó ellenállás az áram szabályozására szolgál. Elektromos motor használatakor életkörülmények, standard típusú szabályozó használata javasolt.

Ugyanakkor ajánlatos az R1 értékét úgy kiválasztani, hogy a szabályozó működése megfelelően legyen konfigurálva. A mikroáramkör kimenetéről a vezérlő impulzus a KT815 és KT816 tranzisztorokat használó push-pull erősítőhöz megy, majd a tranzisztorokhoz.

A nyomtatott áramköri lap 50 x 50 mm méretű, és egyoldalas üvegszálból készül:

Ezen a diagramon ezenkívül 2 db 45 ohmos ellenállás látható. Ez egy szokásos számítógépes ventilátor esetleges csatlakoztatásához történik az eszköz hűtésére. Elektromos motor terhelésként történő használatakor az áramkört blokkoló (csillapító) diódával kell blokkolni, amely jellemzőiben a terhelési áram kétszeresének és a tápfeszültség kétszeresének felel meg.

A készülék ilyen dióda hiányában történő működtetése az esetleges túlmelegedés miatt meghibásodáshoz vezethet. Ebben az esetben a diódát a hűtőbordára kell helyezni. Ehhez használhat egy fémlemezt, amelynek területe 30 cm2.

A szabályozó kapcsolók úgy működnek, hogy a teljesítményveszteségük meglehetősen kicsi. BAN BEN Az eredeti kialakításban szabványos számítógépes ventilátort használtak. Csatlakoztatásához 100 Ohm-os korlátozó ellenállást és 24 V tápfeszültséget használtak.

Az összeszerelt készülék így néz ki:

A tápegység gyártásakor (az alsó ábrán) a vezetékeket úgy kell csatlakoztatni, hogy azok a vezetők minimálisan meghajljanak, amelyeken nagy áramok haladnak át. Látjuk, hogy egy ilyen eszköz gyártása bizonyosságot igényel szakmai ismeretés készségek. Talán bizonyos esetekben érdemes megvásárolt eszközt használni.

Kiválasztási kritériumok és költség

A legmegfelelőbb típusú szabályozó helyes kiválasztásához jó ötletnek kell lennie arról, hogy milyen típusú ilyen eszközök vannak:

1. Különféle típusú vezérlés. Lehet vektoros vagy skaláris vezérlőrendszer. Az előbbit gyakrabban használják, míg az utóbbiakat megbízhatóbbnak tekintik.
2. Szabályozó teljesítmény meg kell felelnie a lehetséges legnagyobb motorteljesítménynek.
3. Feszültség szerint Kényelmes olyan eszközt választani, amely a leguniverzálisabb tulajdonságokkal rendelkezik.
4. Frekvencia jellemzők. Az Önnek megfelelő szabályozónak meg kell felelnie a motor által használt legmagasabb frekvenciának.
5. Egyéb jellemzők. Itt a jótállási időről, méretről és egyéb jellemzőkről van szó.

A céltól és a fogyasztói tulajdonságoktól függően a szabályozók árai jelentősen eltérhetnek.

A legtöbb esetben körülbelül 3,5 ezer rubel és 9 ezer közötti tartományban vannak:

1. KA-18 ESC sebességszabályozó 1:10 méretarányú modellekhez készült. Költségek 6890 rubel.
2. MEGA fordulatszám szabályzó kollektor (nedvességálló). Költségek 3605 rubel.
3. Sebességszabályozó LaTrax 1:18 modellekhez. Az ára 5690 rubel.

Ezt a cikkben korábban tárgyaltuk.

Ma egy nyomtatott áramköri lapokhoz készült asztali fúrógép módosítását nézzük meg.

Nevezetesen: a fúrási terület LED-es világításának felszerelése és a gép motorjának automatikus fordulatszám-szabályozó beépítése.

LED világítás a géphez

Kényelmes LED-eket használni a Kínában gyártott AAA méretű AA elemekkel ellátott LED-lámpák megvilágításához.

Fúrógép LED lámpával

Automata fordulatszám szabályzó a géphez

Az automatikus fordulatszám-szabályozó a következőképpen működik - alapjáraton a fúró körülbelül 15-20 fordulat/perc sebességgel forog. (típustól, motorteljesítménytől függően), amint a fúró hozzáér a fúrandó munkadarabhoz, a motor fordulatszáma a maximumra nő. Amikor a lyukat fúrják és a motor terhelése megszűnik, a fordulatszám ismét csökken.

Automatikus motorfordulatszám-szabályozó sematikus diagramja

Tanács:

• A KT805 tranzisztor cserélhető KT815, KT817, KT819-re. A KT837 cserélhető KT814, KT816, KT818-ra.
• R1 helyett átmenetileg jumpert helyezünk el. Az R3 ellenállás segítségével beállítjuk az alapjárati fordulatszámot, minél kisebb az ellenállás, annál kisebb az alapjárati fordulatszám. Az R1-et forrasztjuk, és addig csökkentjük, amíg a motor nem csökkenti a fordulatszámot.
• Az R3 ellenállás kiválasztásával beállítja a motor minimális fordulatszámát alapjáraton.
• A C1 kondenzátor kiválasztásával beállítja a maximális motorfordulatszám bekapcsolásának késleltetését, amikor terhelés jelenik meg a motorban.
• A T1 tranzisztort radiátorra kell helyezni, eléggé felforrósodik.
• Az R4 ellenállást a gép táplálására használt feszültségtől függően választják ki, a LED-ek maximális megvilágításának megfelelően.
• Minden motortípushoz ki kell választani az R1, R3-at: a nyomtató motorjához R1 - 7,7 Ohm; R3 - 520 Ohm; Tápellátás 12,6 V. DPR-42-F1-03 R1 motorhoz - 15 Ohm.
• Ha a T1 tranzisztor felforrósodik, akkor radiátorra kell helyezni.
• R1 - 1-5 W (a motor teljesítményétől függően)

Az áramkör sokféle motorral kompatibilis. 4 különböző típuson teszteltem és mindegyiken remekül működik!

Összeállítottam egy áramkört a jelzett névleges értékekkel, és az automatika működésével nagyon meg voltam elégedve, csak a C1 kondenzátort cseréltem le, két párhuzamosan kapcsolt 470 mikrofarad kondenzátorral (kisebbek voltak).

A fordulatszám-szabályozó áramköri lapjának rajza

Az automatikus motorfordulatszám-szabályozó áramkör nyomtatott áramköre így néz ki.

A nagy teljesítményű triac BT138-600 alapján összeállíthat egy áramkört az AC motor fordulatszám-szabályozójához. Ez az áramkör a fúrógépek, ventilátorok, porszívók, köszörűk stb. villanymotorjainak forgási sebességének szabályozására szolgál. A motor fordulatszáma a P1 potenciométer ellenállásának változtatásával állítható. A P1 paraméter határozza meg a triakot nyitó trigger impulzus fázisát. Az áramkör stabilizáló funkciót is ellát, amely nagy terhelés mellett is fenntartja a motor fordulatszámát.

Például amikor egy fúrógép motorja lelassul a megnövekedett fémellenállás miatt, a motor EMF-je is csökken. Ez az R2-P1 és C3 feszültségének növekedéséhez vezet, ami miatt a triac hosszabb ideig nyit, és ennek megfelelően nő a sebesség.

Szabályozó egyenáramú motorhoz

Az egyenáramú motor fordulatszámának beállításának legegyszerűbb és legnépszerűbb módszere az impulzusszélesség-moduláció alkalmazásán alapul ( PWM vagy PWM ). Ebben az esetben a tápfeszültség impulzusok formájában kerül a motorra. Az impulzusok ismétlési sebessége állandó marad, de időtartamuk változhat - így a sebesség (teljesítmény) is változik.

PWM jel generálásához használhat egy NE555 chipen alapuló áramkört. A legtöbb egyszerű áramkör Az egyenáramú motor fordulatszám-szabályozója az ábrán látható:

Itt VT1 - térhatású tranzisztor n-típusú, adott feszültség és tengelyterhelés mellett képes elviselni a maximális motoráramot. A VCC1 5-16 V, a VCC2 nagyobb vagy egyenlő, mint a VCC1. A PWM jel frekvenciája a következő képlettel számítható ki:

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

ahol R1 értéke ohm, C1 farad.

A fenti diagramon feltüntetett értékekkel a PWM jel frekvenciája egyenlő lesz:

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

Érdemes megjegyezni, hogy még a modern eszközök is, beleértve a nagy vezérlőteljesítményűeket is, pontosan ilyen áramkörökön alapulnak. Természetesen erősebb elemek felhasználásával, amelyek ellenállnak a nagy áramoknak.