Egentillverkning av en elektrisk motorhastighetsregulator. Elverktyg motorvarvtalsregulator - diagram och funktionsprincip Gör-det-själv 220V motorvarvtalsregulator

Du kan justera rotationshastigheten för axeln på en lågeffekts kommutatormotor genom att ansluta den i serie till dess strömförsörjningskrets. Men detta alternativ skapar en mycket låg effektivitet, och dessutom finns det ingen möjlighet att smidigt ändra rotationshastigheten.

Huvudsaken är att denna metod ibland leder till ett fullständigt stopp av elmotorn vid låg matningsspänning. Elektrisk motorhastighetsregulator DC-kretsarna som beskrivs i den här artikeln har inte dessa nackdelar. Dessa kretsar kan också framgångsrikt användas för att ändra ljusstyrkan hos 12-volts glödlampor.

Beskrivning av 4 elektriska motorvarvtalsregleringskretsar

Första schemat

Rotationshastigheten ändras av det variabla motståndet R5, som ändrar varaktigheten av pulserna. Eftersom amplituden på PWM-pulserna är konstant och lika med elmotorns matningsspänning, stannar den aldrig ens vid en mycket låg rotationshastighet.

Andra schemat

Den liknar den föregående, men operationsförstärkaren DA1 (K140UD7) används som masteroscillator.

Denna op-amp fungerar som en spänningsgenerator som producerar triangulära pulser och har en frekvens på 500 Hz. Variabelt motstånd R7 ställer in elmotorns rotationshastighet.

Tredje schemat

Det är unikt, byggt på det. Masteroscillatorn arbetar med en frekvens på 500 Hz. Pulsbredden och därmed motorvarvtalet kan ändras från 2 % till 98 %.

Den svaga punkten i alla ovanstående scheman är att de inte har ett element för att stabilisera rotationshastigheten när belastningen på DC-motoraxeln ökar eller minskar. Du kan lösa det här problemet med följande diagram:

Liksom de flesta liknande regulatorer har denna regulators krets en masterspänningsgenerator som producerar triangulära pulser med en frekvens på 2 kHz. Hela kretsens specificitet är närvaron av positiv återkoppling (POS) genom elementen R12, R11, VD1, C2, DA1.4, vilket stabiliserar rotationshastigheten för elmotoraxeln när belastningen ökar eller minskar.

När du sätter upp en krets med en specifik motor, resistans R12, välj ett PIC-djup där självsvängningar av rotationshastigheten inte uppstår när belastningen ändras.

Delar av rotationsregulatorer för elektriska motorer

I dessa kretsar är det möjligt att använda följande ersättningar av radiokomponenter: transistor KT817B - KT815, KT805; KT117A kan ersättas med KT117B-G eller 2N2646; Operationsförstärkare K140UD7 på K140UD6, KR544UD1, TL071, TL081; timer NE555 - S555, KR1006VI1; mikrokrets TL074 - TL064, TL084, LM324.

Vid användning av en kraftigare belastning kan nyckeltransistorn KT817 ersättas med en kraftfull fälteffekttransistor, till exempel IRF3905 eller liknande.

Jämn motordrift, utan ryck eller strömstörningar, är nyckeln till dess hållbarhet. För att styra dessa indikatorer används en elektrisk motorhastighetsregulator för 220V, 12V och 24V; alla dessa frekvenser kan göras med dina egna händer eller så kan du köpa en färdig enhet.

Varför behöver du en hastighetsregulator?

En motorhastighetsregulator, en frekvensomvandlare, är en enhet med en kraftfull transistor, som är nödvändig för att invertera spänningen, samt för att säkerställa smidig stopp och start av en asynkronmotor med PWM. PWM – bredpulsstyrning av elektriska apparater. Den används för att skapa en specifik sinusoid av växelström och likström.

Foto - en kraftfull regulator för en asynkronmotor

Det enklaste exemplet på en omvandlare är en konventionell spänningsstabilisator. Men enheten som diskuteras har ett mycket bredare användningsområde och kraft.

Frekvensomvandlare används i alla enheter som drivs av elektrisk energi. Regulatorer ger extremt exakt elektrisk motorkontroll så att motorvarvtalet kan justeras upp eller ner, bibehålla varvtalet på önskad nivå och skydda instrument från plötsliga varvtal. I det här fallet använder elmotorn bara den energi som behövs för att fungera, istället för att köra den på full effekt.

Foto – DC-motorhastighetsregulator

Varför behöver du en hastighetsregulator för en asynkron elmotor:

1. För att spara energi. Genom att kontrollera motorns hastighet, smidigheten i dess start och stopp, styrka och hastighet kan du uppnå betydande besparingar i personliga fonder. Som ett exempel kan en sänkning av hastigheten med 20 % resultera i energibesparingar på 50 %.
2. Frekvensomformaren kan användas för att styra processtemperatur, tryck eller utan användning av en separat styrenhet;
3. Ingen extra styrenhet krävs för mjukstart;
4. Underhållskostnaderna minskar avsevärt.

Enheten används ofta för en svetsmaskin (främst för halvautomatiska maskiner), en elektrisk spis, ett antal hushållsapparater (dammsugare, symaskin, radio, tvättmaskin), husvärmare, olika fartygsmodeller, etc.

Foto – PWM-hastighetsregulator

Hastighetsregulatorns funktionsprincip

Hastighetsregulatorn är en enhet som består av följande tre huvuddelsystem:

1. AC-motor;
2. Huvudenhetsstyrenhet;
3. Drivning och ytterligare delar.

När AC-motorn startas med full effekt överförs ström med full effekt av lasten, detta upprepas 7-8 gånger. Denna ström böjer motorlindningarna och genererar värme som kommer att genereras under lång tid. Detta kan avsevärt minska motorns livslängd. Omvandlaren är med andra ord en sorts stegväxelriktare som ger dubbel energiomvandling.

Foto - diagram av regulatorn för en kommutatormotor

Beroende på den inkommande spänningen likriktar frekvensregulatorn för hastigheten hos en trefas eller enfas elmotor strömmen på 220 eller 380 volt. Denna åtgärd utförs med hjälp av en likriktardiod, som är placerad vid energiingången. Därefter filtreras strömmen med hjälp av kondensatorer. Därefter genereras PWM, den elektriska kretsen är ansvarig för detta. Nu är induktionsmotorns lindningar redo att överföra pulssignalen och integrera dem i den önskade sinusvågen. Även med en mikroelektrisk motor ges dessa signaler, bokstavligen, i omgångar.

Foto - sinusform för normal drift av en elektrisk motor

Hur man väljer en regulator

Det finns flera egenskaper som du behöver för att välja en hastighetsregulator för en bil, maskin elmotor eller hushållsbehov:

1. Kontrolltyp. För kommutatormotorer finns regulatorer med ett vektor- eller skalärt styrsystem. De förra används oftare, men de senare anses mer pålitliga;
2. Kraft. Detta är en av de viktigaste faktorerna för att välja en elektrisk frekvensomformare. Det är nödvändigt att välja en frekvensgenerator med en effekt som motsvarar den maximalt tillåtna på den skyddade enheten. Men för en lågspänningsmotor är det bättre att välja en regulator som är mer kraftfull än det tillåtna wattvärdet;
3. Spänning. Naturligtvis är allt här individuellt, men om möjligt måste du köpa en hastighetsregulator för en elmotor, vars kretsschema har ett brett utbud av tillåtna spänningar;
4. Frekvensomfång. Frekvensomvandling är huvuduppgiften för den här enheten, så försök att välja en modell som bäst passar dina behov. Låt oss säga att för en manuell router räcker 1000 Hertz;
5. Enligt andra egenskaper. Detta är garantiperioden, antalet ingångar, storleken (det finns ett speciellt fäste för stationära maskiner och handverktyg).

Samtidigt måste du också förstå att det finns en så kallad universell rotationsregulator. Detta är en frekvensomvandlare för borstlösa motorer.

Foto – regulatordiagram för borstlösa motorer

Det finns två delar i denna krets - den ena är logisk, där mikrokontrollern är placerad på chippet och den andra är ström. I grund och botten används en sådan elektrisk krets för en kraftfull elmotor.

Video: elektrisk motorhastighetsregulator med SHIRO V2

Hur man gör en hemmagjord motorhastighetsregulator

Du kan göra en enkel triac motorhastighetsregulator, dess diagram presenteras nedan, och priset består endast av delar som säljs i vilken elbutik som helst.

För att fungera behöver vi en kraftfull triac av typen BT138-600, den rekommenderas av en radiotekniktidning.

Foto - gör-det-själv hastighetsregulatordiagram

I den beskrivna kretsen kommer hastigheten att justeras med potentiometer P1. Parameter P1 bestämmer fasen för den inkommande pulssignalen, som i sin tur öppnar triacen. Detta schema kan användas både i fältjordbruk och hemma. Du kan använda denna regulator för symaskiner, fläktar, bordsborrmaskiner.

Funktionsprincipen är enkel: i det ögonblick när motorn saktar ner lite, sjunker dess induktans, och detta ökar spänningen i R2-P1 och C3, vilket i sin tur leder till en längre öppning av triacen.

En tyristoråterkopplingsregulator fungerar lite annorlunda. Det tillåter energi att flöda tillbaka in i energisystemet, vilket är mycket ekonomiskt och fördelaktigt. Denna elektroniska enhet inbegriper införandet av en kraftfull tyristor i den elektriska kretsen. Hans diagram ser ut så här:

Här krävs en styrsignalgenerator, en förstärkare, en tyristor och en hastighetsstabiliseringskrets för att mata likström och likrikta.

Ansluter mellan strömförsörjning och last. Strömförsörjning kan ske från ett batteri eller AC/DC-adapter med lämplig belastning.

Belastningen kan vara vilken likströmsmotor som helst eller glödlampa. Tack vare pulsad drift (PWM) fungerar kretsen nästan utan energiförlust. Styrtransistorn kräver ingen kylfläns.

Regulatorkretsen är idealisk för att justera hastigheten på en borr för borrning av kretskort. Vid låga hastigheter säkerställer det att borren arbetar med relativt högt vridmoment.

Beskrivning av elmotorns varvtalsregulator

Logikelementen DD1.1, DD1.2 används i form av en klassisk PWM-generator. Motstånd R1 utför endast en skyddande funktion. Generatorns frekvens bestäms av kapacitansen C2 eller C3 och motståndet hos potentiometern PR1 tillsammans med R2, R3. Parallellkopplade logiska element DD1.3, DD1.4 styr MOSFET-transistorn (VT1).

När du använder en MOSFET-transistor i kretsen behövs inte motstånd R4 och en bygel är installerad på dess plats. Detta motstånd (R4) tillhandahålls endast om en Darlington-transistor med n-p-n-strukturen, till exempel BD649, är installerad istället för en MOSFET. Sedan, för att begränsa basströmmen, bör motståndet R4 ha ett värde på 1k...2,2k.

PR1 låter dig ändra pulscykeln för den genererade signalen inom ett mycket brett område, från cirka 1 % till cirka 99 %. Signalen från generatorn öppnar och stänger periodiskt transistor VT1, och den genomsnittliga effekten som tillförs lasten (kontakt Z2) beror på signalens arbetscykel. Således möjliggör potentiometer PR1 en smidig justering av den effekt som tillförs lasten.

Den omvända anslutna dioden VD4 är oumbärlig när du använder en induktiv belastning (till exempel en elmotor). Utan diod VD4, vid avstängningsögonblicket, kan pulser uppstå vid transistorns VT1-drain som avsevärt överstiger det tillåtna värdet för en given transistor och detta kan skada den.

Tack vare pulsad drift är effektförlusterna på transistor VT1 små och kräver därför ingen radiator, inte ens vid strömmar i storleksordningen flera ampere, det vill säga lasteffekt upp till 100 W. Man bör komma ihåg att enheten är en effektregulator, inte en motorhastighetsstabilisator, så motorhastigheten beror på dess belastning.

UPPMÄRKSAMHET! Kretsen reglerar strömmen i pulsationsläge och applicerar en meander på lasten. Sådana pulser kan vara en källa till elektromagnetisk störning. För att minimera störningar bör korta anslutningar mellan enheten och lasten användas.

Anslutningssladden ska vara i form av ett tvinnat par (vanliga två ledningar tvinnade ihop). Det rekommenderas också att ytterligare ansluta en elektrolytisk kondensator (uppsättning kondensatorer) med en kapacitet på 1000 ... 10000 mikron till strömkontakten Z1.

Kretsen tillhandahåller en extra kondensator C3, ansluten med bygel J1. Att slå på denna kondensator får generatorns frekvens att minska från 700Hz till ungefär 25Hz. Detta är användbart när det gäller den elektromagnetiska störningen som genereras.

Även om det i vissa fall kan vara oacceptabelt att minska frekvensen, kan det till exempel få lampan att flimra märkbart. Sedan måste du självständigt välja den optimala kapaciteten C3.

Om det finns ett behov av att reglera hastigheten på en motor ansluten till ett 220 V-nät rekommenderar vi att man monterar en så enkel krets. Denna mkännetecknas av sin låga kostnad (mikrokretsen på Aliexpress kostar cirka 100 rubel), närvaron av strömåterkoppling och faskontroll av en AC-elektrisk motor.

AC Motor Regulator Diagram

U2008B-drivrutinen är designad för faskontroll och är gjord med bipolär teknologi. Detta låter dig styra den aktuella belastningsnivån, samt utföra faskontrollkompensation.

Specifikationer för AC Motor Speed ​​​​Controller

• Ström: 220V AC
• Belastningseffekt: upp till 500 W
• Mjukstart av motorn

TIC226 triac kräver en kylfläns för högre belastning. Upp till 100 watt behövs inte. Du kan byta ut den mot vilken som helst, till exempel den populära B138-600. Om du märker det finns en bygel J1 installerad på kretskortet: belastningsströmkompensation eller mjukstart. Trimmermotstånd PR1 ställer in områdesgränserna och extern variabel P1 reglerar direkt rotationshastigheten för den anslutna motorn.

Hej alla, förmodligen har många radioamatörer, som jag, mer än en hobby, men flera. Förutom att designa elektroniska enheter, gör jag fotografering, videoinspelning med en DSLR-kamera och videoredigering. Som videograf behövde jag ett reglage för videoinspelning, och först ska jag kort förklara vad det är. Bilden nedan visar fabriksreglaget.

Reglaget är utformat för videoinspelning på kameror och videokameror. Det är analogt med järnvägssystemet som används i storformatsfilm. Med dess hjälp skapas en mjuk rörelse av kameran runt objektet som fotograferas. En annan mycket kraftfull effekt som kan användas när man arbetar med en reglage är möjligheten att röra sig närmare eller längre från motivet. Nästa bild visar motorn som valdes för att göra reglaget.

Reglaget drivs av en 12-volts DC-motor. Ett diagram över en regulator för motorn som flyttar skjutvagnen hittades på Internet. Nästa bild visar strömindikatorn på lysdioden, vippströmbrytaren som styr backen och strömbrytaren.

När man använder en sådan anordning är det viktigt att det finns en mjuk hastighetskontroll, plus enkel inkludering av motorback. Motoraxelns rotationshastighet, vid användning av vår regulator, justeras smidigt genom att vrida vredet på ett 5 kOhm variabelt motstånd. Jag kanske inte är den enda av användarna av denna webbplats som är intresserad av fotografering, och någon annan kommer att vilja replikera den här enheten; de som vill kan ladda ner ett arkiv med ett kretsschema och regulatorns kretskort i slutet av artikeln. Följande figur visar ett schematiskt diagram av en regulator för en motor:

Regulatorkrets

Kretsen är mycket enkel och kan enkelt monteras även av nybörjare radioamatörer. Bland fördelarna med att montera den här enheten kan jag nämna dess låga kostnad och möjligheten att anpassa den för att möta dina behov. Bilden visar styrenhetens kretskort:

Men tillämpningsområdet för denna regulator är inte begränsat till enbart skjutreglage; den kan enkelt användas som en hastighetsregulator, till exempel, en maskinborr, en hemmagjord Dremel som drivs med 12 volt, eller en datorkylare, till exempel, med dimensioner på 80 x 80 eller 120 x 120 mm. Jag utvecklade också ett schema för att vända motorn, eller med andra ord, snabbt ändra axelns rotation åt andra hållet. För att göra detta använde jag en sexpolig vippströmbrytare med 2 lägen. Följande bild visar dess anslutningsschema:

Vippströmbrytarens mittkontakter, märkta (+) och (-), är anslutna till kontakterna på kortet märkta M1.1 och M1.2, polariteten spelar ingen roll. Alla vet att datorkylare, när matningsspänningen och följaktligen hastigheten reduceras, gör mycket mindre ljud under drift. På nästa bild är KT805AM-transistorn på kylaren:

Nästan vilken medelhög och hög effekt n-p-n-strukturtransistor som helst kan användas i kretsen. Dioden kan även ersättas med analoger som är lämpliga för ström, till exempel 1N4001, 1N4007 och andra. Motorterminalerna shuntas av en diod i omvänd anslutning, detta gjordes för att skydda transistorn under på- och avstängningsmoment för kretsen, eftersom vår motor har en induktiv belastning. Kretsen ger också en indikation på att skjutreglaget är påslaget på en lysdiod kopplad i serie med ett motstånd.

När du använder en motor med större effekt än vad som visas på bilden måste transistorn fästas på kylaren för att förbättra kylningen. Ett foto av den resulterande brädan visas nedan:

Diskutera artikeln MOTORHASTIGHETSREGLERING MED REVERSE