Pozdravljeni vsi, verjetno ima veliko radioamaterjev, tako kot jaz, več kot en hobi, ampak več. Poleg oblikovanja elektronske naprave Ukvarjam se s fotografijo, snemanjem videa z DSLR fotoaparatom in video montažo. Kot snemalec sem potreboval slider za snemanje videa in najprej bom na kratko razložil, kaj to je. Spodnja fotografija prikazuje tovarniški drsnik.

Drsnik je namenjen snemanju videa na fotoaparatih in video kamerah. Je analogen tirnemu sistemu, ki se uporablja v kinematografih širokega formata. Z njegovo pomočjo se ustvari gladko gibanje kamere okoli fotografiranega predmeta. Drug zelo močan učinek, ki ga lahko uporabimo pri delu z drsnikom, je zmožnost premikanja bližje ali dlje od predmeta. Naslednja fotografija prikazuje motor, ki je bil izbran za izdelavo drsnika.

Drsnik poganja 12-voltni enosmerni motor. Na internetu je bil najden diagram regulatorja motorja, ki premika drsni voziček. Naslednja fotografija prikazuje indikator napajanja na LED, preklopno stikalo za vzvratno vožnjo in stikalo za vklop.

Pri upravljanju takšne naprave je pomembno, da obstaja nemoten nadzor hitrosti in enostavna vključitev vzvratne vožnje motorja. Hitrost vrtenja gredi motorja se v primeru uporabe našega regulatorja gladko nastavlja z vrtenjem ročaja spremenljivi upor pri 5 kOhm. Morda nisem edini od uporabnikov te strani, ki ga zanima fotografija, in kdo drug bo želel ponoviti to napravo; tisti, ki želijo, lahko prenesejo arhiv z diagramom in tiskano vezje regulator Naslednja slika prikazuje shema vezja regulator motorja:

Regulatorsko vezje

Vezje je zelo preprosto in ga zlahka sestavijo tudi novi radioamaterji. Med prednostmi sestavljanja te naprave lahko navedem nizke stroške in možnost, da jo prilagodite svojim potrebam. Slika prikazuje tiskano vezje krmilnika:

Toda področje uporabe tega regulatorja ni omejeno samo na drsnike; zlahka ga lahko uporabite kot regulator hitrosti, na primer strojni vrtalnik, domači Dremel, ki ga napaja 12 voltov, ali računalniški hladilnik, na primer z dimenzijami. 80 x 80 ali 120 x 120 mm. Razvil sem tudi shemo za vzvratno obračanje motorja, z drugimi besedami, hitro spreminjanje vrtenja gredi v drugo smer. Za to sem uporabil šestpolno preklopno stikalo z 2 položajema. Naslednja slika prikazuje diagram njegove povezave:

Srednji kontakti preklopnega stikala, označeni (+) in (-), so povezani s kontakti na plošči z oznako M1.1 in M1.2, polarnost ni pomembna. Vsi vedo, da računalniški hladilniki, ko se napajalna napetost in posledično hitrost zmanjšata, med delovanjem povzročajo veliko manj hrupa. Na naslednji fotografiji je tranzistor KT805AM na radiatorju:

V vezju je mogoče uporabiti skoraj vse tranzistorje s strukturo n-p-n srednje in velike moči. Diodo je mogoče zamenjati tudi z analogi, primernimi za tok, na primer 1N4001, 1N4007 in drugimi. Sponke motorja so šuntirane z diodo v obratni povezavi; to je bilo narejeno za zaščito tranzistorja med vklopnimi in izklopnimi trenutki vezja, saj ima naš motor induktivno obremenitev. Tudi vezje zagotavlja indikacijo vključitve drsnika na LED, ki je zaporedno povezana z uporom.

Pri uporabi motorja večje moči, kot je prikazano na fotografiji, je treba tranzistor pritrditi na radiator, da se izboljša hlajenje. Fotografija nastale plošče je prikazana spodaj:

Razpravljajte o članku NADZOR HITROSTI MOTORJA Z VZVRATNO PREVZORNO PREVZORNO PREVZORNO VOŽNJO

Povezuje med napajanjem in obremenitvijo. Napajanje se lahko napaja iz baterije ali AC/DC adapterja ustrezne obremenitve.

Obremenitev je lahko katerikoli enosmerni motor ali žarnica z žarilno nitko. Zahvaljujoč impulznemu delovanju (PWM) vezje deluje skoraj brez izgube energije. Krmilni tranzistor ne potrebuje hladilnika.

Regulatorsko vezje je idealno za prilagajanje hitrosti svedra za vrtanje vezja. Pri nizkih vrtljajih zagotavlja, da vrtalnik deluje z relativno visokim navorom.

Opis regulatorja hitrosti elektromotorja

Logični elementi DD1.1, DD1.2 so uporabljeni v obliki klasičnega PWM generatorja. Upor R1 opravlja samo zaščitno funkcijo. Frekvenco generatorja določata kapacitivnost C2 ali C3 in upornost potenciometra PR1 skupaj z R2, R3. Vzporedno povezani logični elementi DD1.3, DD1.4 krmilijo MOSFET tranzistor (VT1).

Pri uporabi v vezju MOSFET tranzistor, upor R4 ni potreben in na njegovo mesto je nameščen mostiček. Ta upor (R4) je na voljo le, če je namesto MOSFET-a nameščen Darlingtonov tranzistor n-p-n strukture npr. BD649. Potem, za omejitev osnovnega toka, mora imeti upor R4 vrednost 1k...2,2k.

PR1 vam omogoča spreminjanje delovnega cikla generiranega signala v zelo širokem razponu, od približno 1 % do približno 99 %. Signal iz generatorja občasno odpre in zapre tranzistor VT1, povprečna moč, ki se dovaja obremenitvi (konektor Z2), pa je odvisna od delovnega cikla signala. Tako omogoča potenciometer PR1 gladko prilagajanje moč, ki se dovaja obremenitvi.

Vzvratno priključena dioda VD4 je nepogrešljiva pri uporabi induktivnega bremena (na primer elektromotorja). Brez diode VD4 se lahko v trenutku izklopa na odtoku tranzistorja VT1 pojavijo impulzi, ki znatno presegajo dovoljeno vrednost za določen tranzistor in ga lahko poškodujejo.

Zaradi impulznega delovanja so izgube moči na tranzistorju VT1 majhne in zato ne potrebujejo radiatorja, tudi pri tokovih reda več amperov, to je moč obremenitve do 100 W. Upoštevati je treba, da je naprava regulator moči in ne stabilizator vrtilne frekvence motorja, zato je hitrost motorja odvisna od njegove obremenitve.

POZOR! Vezje uravnava moč v pulzacijskem načinu, pri čemer uporablja meander za breme. Takšni impulzi so lahko vir elektromagnetnih motenj. Za zmanjšanje motenj je treba uporabiti kratke povezave med enoto in bremenom.

Povezovalni kabel naj bo v obliki sukane parice (navadni dve skupaj zviti žici). Priporočljivo je tudi dodatno povezavo elektrolitski kondenzator(komplet kondenzatorjev) s kapaciteto 1000... 10000 mikronov na napajalni konektor Z1.

Vezje zagotavlja dodaten kondenzator C3, povezan z mostičkom J1. Vklop tega kondenzatorja povzroči znižanje frekvence generatorja s 700 Hz na približno 25 Hz. To je koristno z vidika ustvarjenih elektromagnetnih motenj.

Čeprav je v nekaterih primerih zmanjšanje frekvence morda nesprejemljivo, na primer lahko povzroči opazno utripanje luči. Potem morate samostojno izbrati optimalno zmogljivost C3.

The 220V regulator vrtljajev elektromotorja omogoča spreminjanje frekvence bodisi elektromotorja, ki je zasnovan za delovanje iz 220-voltnega omrežja.

Precej priljubljen regulator hitrosti za 220-voltne AC elektromotorje je tiristorsko vezje. Tipičen tokokrog je povezava elektromotorja ali ventilatorja z odprtim tokokrogom tiristorskega anodnega tokokroga.

Pomemben pogoj pri uporabi takih regulatorjev je zanesljiv stik skozi celotno vezje. Enako ne moremo reči o komutatorskih elektromotorjih, saj njihov krtačni mehanizem ustvarja kratkotrajne prekinitve v električnem tokokrogu. To bistveno vpliva na kakovost regulatorja.

Opis delovanja vezja regulatorja hitrosti

Spodaj shema tiristor regulator hitrosti, posebej zasnovan za spreminjanje hitrosti vrtenja kolektorja električni motorji(električni vrtalnik, freza, ventilator). Najprej je treba opozoriti, da je motor skupaj z močnostnim tiristorjem VS2 priključen na eno od diagonal diodnega mostu VD3, medtem ko je drugi napajan z omrežno napetostjo. 220 voltov.

Poleg tega je ta tiristor krmiljen s precej širokimi impulzi, zahvaljujoč temu, kratke zaustavitve aktivne obremenitve, ki so značilne za delovanje komutatorski motor, ne vplivajo na stabilno delovanje tega vezja.

Za krmiljenje tiristorja VS1 na tranzistorju VT1 je sestavljen impulzni generator. Ta generator se napaja s trapezoidno napetostjo, ki nastane kot posledica omejevanja pozitivnih polvalov z zener diodo VD1 s frekvenco 100 Hz. Kondenzator C1 se izprazni skozi upore R1, R2, R3. Upor R1 nadzira hitrost praznjenja tega kondenzatorja.

Ko kondenzator doseže napetost, ki zadostuje za odpiranje tranzistorja VT1, se na krmilni terminal VS1 pošlje pozitivni impulz. Tiristor se odpre in zdaj se na krmilnem zatiču VS2 pojavi dolg krmilni impulz. In že iz tega tiristorja se napetost, ki dejansko vpliva na hitrost, dovaja motorju.

Hitrost vrtenja elektromotorja krmili upor R1. Ker je na vezje VS2 priključeno induktivno breme, je možno spontano odklepanje tiristorja, tudi če ni krmilnega signala. Zato je za preprečitev tega neželenega učinka v vezje dodana dioda VD2, ki je vzporedno priključena na vzbujevalno navitje L1 elektromotorja.

Deli regulatorja hitrosti ventilatorja in elektromotorja

Zener dioda - lahko jo zamenjate z drugo s stabilizacijsko napetostjo v območju 27 - 36V. Tiristorji VS1 - katera koli nizka moč z enosmerno napetostjo več kot 100 voltov, VS2 - možna je dobava KU201K, KU201L, KU202M. Dioda VD2 - z vzvratno napetostjo najmanj 400 voltov in prednjim tokom več kot 0,3 A. Kondenzator C1 - KM-6.

Nastavitev regulatorja hitrosti

Pri nastavitvi regulatorskega vezja je priporočljiva uporaba stroboskopa, ki omogoča bodisi kazalni voltmeter za izmenični tok, ki je priključen vzporedno z motorjem.

Z vrtenjem gumba upora R1 se določi območje napetosti. Z izbiro upora R3 se to območje nastavi v območju od 90 do 220 voltov. Če je motor ventilatorja nestabilen pri minimalni hitrosti, je potrebno rahlo zmanjšati upor R2.

Regulatorsko vezje, ki se uporablja za spreminjanje hitrosti vrtenja motorja ali ventilatorja, je zasnovano za delovanje iz omrežja izmeničnega toka pri napetosti 220 voltov.

Motor je skupaj z močnostnim tiristorjem VS2 priključen na diagonalo diodnega mostu VD3, drugi pa prejme izmenično omrežno napetost 220 voltov. Poleg tega ta tiristor izvaja krmiljenje z dovolj širokimi impulzi, zaradi česar kratki stiki, s katerimi delujejo vsi komutatorski motorji, ne vplivajo na stabilno delovanje vezja.

Prvi tiristor krmili tranzistor VT1, povezan v skladu z vezjem impulznega generatorja. Takoj, ko napetost na kondenzatorju postane zadostna za odpiranje prvega tranzistorja, bo pozitiven impulz poslan na krmilni terminal tiristorja. Tiristor se bo odprl in zdaj se bo na drugem tiristorju pojavil dolg krmilni impulz. In iz njega gre napetost, ki dejansko vpliva na hitrost, do motorja.

Hitrost vrtenja elektromotorja je prilagojena spremenljiv upor R1. Ker je na vezje drugega tiristorja priključena induktivna obremenitev, je možno spontano odpiranje tiristorja tudi v odsotnosti krmilnega signala. Zato je za blokiranje tega v tokokrog vključena dioda VD2, ki je priključena vzporedno z navitjem L1 motorja.

Pri nastavitvi vezja regulatorja števila vrtljajev motorja je priporočljivo uporabiti takšnega, s katerim lahko merimo hitrost vrtenja elektromotorja, ali običajni kazalni voltmeter za izmenični tok, ki ga priključimo vzporedno z motorjem.

Z izbiro upora R3 se napetostno območje nastavi od 90 do 220 voltov. Če motor ne deluje pravilno pri minimalni hitrosti, je treba zmanjšati vrednost upora R2.

To vezje je zelo primerno za prilagajanje hitrosti ventilatorja glede na temperaturo.

Uporablja se kot občutljiv element. Zaradi njegovega segrevanja se njegova upornost zmanjša in s tem na izhodu operacijski ojačevalnik, nasprotno, napetost se poveča skozi tranzistor z učinkom polja nadzoruje hitrost ventilatorja.

S spremenljivim uporom P1 lahko nastavite najnižjo hitrost vrtenja ventilatorja pri najnižji temperaturi, s spremenljivim uporom P2 pa lahko nadzirate najvišjo hitrost vrtenja pri najvišji temperaturi.

V normalnih pogojih nastavimo upor P1 na minimalno število vrtljajev motorja. Nato se senzor segreje in želena hitrost ventilatorja se nastavi z uporom P2.

Vezje krmili hitrost ventilatorja glede na odčitke temperature z uporabo običajnega negativnega temperaturnega koeficienta.

Vezje je tako preprosto, da so samo tri radijske komponente: nastavljiv stabilizator Napetost LM317T in dva upora, ki tvorita napetostni delilnik. Eden od uporov je negativni TCR termistor, drugi pa navaden upor. Za poenostavitev montaže, risanje tiskano vezje Spodaj citiram.

Da bi prihranili denar, lahko standardni kotni brusilnik opremite z regulatorjem vrtljajev. Tak regulator za brušenje ohišij različne elektronske opreme je nepogrešljivo orodje v arzenalu radijskega amaterja.

Mikrovezje U2008B je krmilnik hitrosti PWM za komutatorske elektromotorje AC napetost. Proizvaja ga TELEFUNKEN, najpogosteje ga je mogoče videti v krmilnem krogu električnega vrtalnika, stopničaste žage, vbodne žage itd., deluje pa tudi z motorji iz sesalnikov, kar vam omogoča prilagajanje vleke. Vgrajeno vezje za mehki zagon bistveno podaljša življenjsko dobo motorjev. Krmilna vezja, ki temeljijo na tem čipu, se lahko uporabljajo tudi za regulacijo moči, na primer grelnikov.

Vsi sodobni vrtalniki so izdelani z vgrajenimi regulatorji vrtilne frekvence motorja, zagotovo pa je v arzenalu vsakega radioamaterja star sovjetski vrtalnik, v katerem sprememba hitrosti ni bila predvidena, kar močno zmanjša zmogljivost.

Hitrost vrtenja asinhronega brezkrtačnega motorja lahko regulirate s prilagajanjem frekvence napajalne napetosti AC. Ta shema vam omogoča nastavitev hitrosti vrtenja v precej širokem območju - od 1000 do 4000 vrt / min.

Komutatorske motorje pogosto najdemo v gospodinjskih električnih aparatih in električnih orodjih: pralni stroj, brusilnik, vrtalnik, sesalnik itd. Kar sploh ni presenetljivo, saj brušeni motorji omogočajo doseganje visokih vrtljajev in visokega navora (vključno z visokim začetnim navorom) - kar je potrebno za večino električnih orodij.

V tem primeru se lahko kolektorski motorji napajajo z enosmernim tokom (zlasti usmerjenim) in izmeničnim tokom iz gospodinjsko omrežje. Za nadzor hitrosti rotorja kolektorskega motorja se uporabljajo regulatorji hitrosti, o katerih bomo razpravljali v tem članku.

Najprej se spomnimo zasnove in principa delovanja kolektorskega motorja. Komutatorski motor nujno vključuje naslednje dele: rotor, stator in stikalno enoto krtačnega kolektorja. Ko se na stator in rotor priključi moč, začneta njuni magnetni polji sodelovati in rotor se sčasoma začne vrteti.

Napajanje rotorja poteka preko grafitnih ščetk, ki se tesno prilegajo komutatorju (na komutatorske lamele). Za spremembo smeri vrtenja rotorja je potrebno spremeniti faznost napetosti na statorju ali na rotorju.

Navitja rotorja in statorja se lahko napajajo iz različnih virov ali pa so med seboj povezani vzporedno ali zaporedno. Tako se razlikujejo kolektorski motorji vzporednega in serijskega vzbujanja. V večini gospodinjskih električnih aparatov najdemo zaporedno vzbujene kolektorske motorje, saj s takšno vključitvijo lahko dobimo motor, ki je odporen na preobremenitve.

Ko govorimo o regulatorjih hitrosti, se bomo najprej osredotočili na najpreprostejše tiristorsko (triac) vezje (glej spodaj). Ta rešitev se uporablja v sesalnikih, pralnih strojih, brusilnikih in kaže visoko zanesljivost pri delovanju v tokokrogih izmeničnega toka (zlasti iz gospodinjskega omrežja).

dela ta shema povsem preprosto: v vsakem obdobju omrežna napetost se napolni preko upora do odklepne napetosti dinistorja, ki je priključen na krmilno elektrodo glavnega stikala (triac), nakar se odpre in prepusti tok bremenu (na komutatorski motor).

S prilagajanjem časa polnjenja kondenzatorja v vezju za odpiranje triaka se uravnava povprečna moč, ki se dovaja motorju, in temu primerno se prilagaja hitrost. to najenostavnejši regulator brez trenutne povratne informacije.

Triac vezje je podobno običajnemu; v njem ni povratne informacije. Za zagotavljanje tokovne povratne informacije, na primer za vzdrževanje sprejemljive moči in izogibanje preobremenitvam, je potrebna dodatna elektronika. Če pa upoštevamo možnosti iz preprostih in nezahtevnih shem, potem za triac vezje sledi vezju reostata.

Reostatsko vezje vam omogoča učinkovito uravnavanje hitrosti, vendar vodi do odvajanja velike količine toplote. To zahteva radiator in učinkovit odvod toplote, kar pomeni izgubo energije in posledično nizko učinkovitost.

Učinkovitejša so regulatorna vezja, ki temeljijo na posebnih tiristorskih krmilnih vezjih ali vsaj na integriranem časovniku. Izvede se preklop bremena (komutatorskega motorja) na izmenični tok močnostni tranzistor(ali tiristor), ki se odpre in zapre enkrat ali večkrat med vsako periodo omrežnega sinusnega vala. To uravnava povprečno moč, ki se dovaja motorju.

Krmilno vezje se napaja z 12 volti enosmernega toka iz lastnega vira ali iz 220-voltnega omrežja prek vezja za dušenje. Takšna vezja so primerna za krmiljenje močnih motorjev.

Princip regulacije z DC mikrovezji je seveda. Tranzistor se na primer odpre s strogo določeno frekvenco nekaj kilohercev, vendar je trajanje odprtega stanja regulirano. Torej, z vrtenjem ročaja spremenljivega upora se nastavi hitrost vrtenja rotorja kolektorskega motorja. Ta metoda je primerna za vzdrževanje nizkih vrtljajev komutatorskega motorja pod obremenitvijo.

Boljši nadzor je prav prilagajanje po DC. Ko PWM deluje pri frekvenci približno 15 kHz, prilagajanje širine impulza nadzoruje napetost pri približno enakem toku. Recimo, reguliranje stalen pritisk v območju od 10 do 30 voltov prejemajo različne hitrosti pri toku približno 80 amperov, s čimer dosežejo zahtevano povprečno moč.

Če želite narediti preprost regulator za kolektorski motor z lastnimi rokami brez posebnih zahtev za povratne informacije, potem lahko izberete tiristorsko vezje. Vse kar potrebujete je spajkalnik, kondenzator, dinistor, tiristor, par uporov in žice.

Če potrebujete visokokakovosten regulator z zmožnostjo vzdrževanja stabilnih vrtljajev pri dinamičnih obremenitvah, si podrobneje oglejte regulatorje na mikrovezjih s povratnimi informacijami, ki lahko obdelajo signal iz tahogeneratorja (senzorja hitrosti) kolektorskega motorja, kot je implementiran, na primer v pralnih strojih.

Andrej Povni