Vsak od nas ima doma kakšen električni aparat, ki v hiši deluje že več kot eno leto. Toda sčasoma moč tehnologije oslabi in ne izpolnjuje svojega predvidenega namena. Takrat morate biti pozorni na notranjost opreme. Večinoma se težave pojavljajo pri elektromotorju, ki je odgovoren za funkcionalnost opreme. Potem morate pozornost usmeriti na napravo, ki uravnava število vrtljajev motorja, ne da bi zmanjšala njegovo moč.

Vrste motorjev

Regulator vrtljajev z vzdrževanjem moči je izum, ki bo vdahnil novo življenje električnemu aparatu, deloval pa bo kot na novo kupljen izdelek. Vendar je vredno zapomniti, da so motorji v različnih formatih in vsak ima svojo največjo zmogljivost.

Motorji imajo različne lastnosti. To pomeni, da ta ali ona tehnika deluje pri različnih hitrostih gredi, ki sproži mehanizem. Motor je lahko:

1. enofazni,
2. dvofazni,
3. trifazni.

Večinoma trifazne elektromotorje najdemo v tovarnah ali velikih tovarnah. Doma se uporabljajo enofazni in dvofazni. Ta električna energija je dovolj za delovanje gospodinjskih aparatov.

Regulator moči

Načela dela

Za vzdrževanje začetne nastavljene vrtilne frekvence gredi se uporablja regulator vrtljajev elektromotorja 220 V brez izgube moči. To je eden od osnovnih principov te naprave, ki se imenuje frekvenčni regulator.

Z njegovo pomočjo električna naprava deluje pri nastavljenem številu vrtljajev motorja in ga ne zmanjšuje. Regulator vrtljajev motorja vpliva tudi na hlajenje in prezračevanje motorja. S pomočjo moči se nastavi hitrost, ki jo je mogoče povečati ali zmanjšati.

Veliko ljudi je postavilo vprašanje, kako zmanjšati hitrost elektromotorja 220 V. Toda ta postopek je precej preprost. Spremeniti je treba samo frekvenco napajalne napetosti, kar bo znatno zmanjšalo zmogljivost gredi motorja. Napajanje motorja lahko spremenite tudi tako, da aktivirate njegove tuljave. Električni nadzor je tesno povezan z magnetnim poljem in zdrsom motorja. Za takšna dejanja uporabljajo predvsem avtotransformator in gospodinjske regulatorje, ki zmanjšajo hitrost tega mehanizma. Vendar je vredno zapomniti tudi, da se bo moč motorja zmanjšala.

Vrtenje gredi

Motorje delimo na:

1. asinhrono,
2. zbiralec

Regulator hitrosti asinhronega elektromotorja je odvisen od trenutne povezave z mehanizmom. Bistvo delovanja asinhronega motorja je odvisno od magnetnih tuljav, skozi katere poteka okvir. Vrti se na drsnih kontaktih. In ko se pri obračanju obrne za 180 stopinj, bo povezava skozi te kontakte tekla v nasprotni smeri. Tako bo rotacija ostala enaka. Toda s tem ukrepom ne bo dosežen želeni učinek. Veljati bo začel, ko bo mehanizmu dodanih nekaj ducatov tovrstnih okvirjev.

Komutatorski motor se uporablja zelo pogosto. Njegovo delovanje je preprosto, saj prehaja tok neposredno - zaradi tega se moč elektromotorja ne izgubi, mehanizem pa porabi manj električne energije.

Motor pralni stroj potrebuje tudi prilagoditev moči. V ta namen so bile izdelane posebne plošče, ki so kos svojemu delu: plošča za nadzor hitrosti motorja iz pralnega stroja ima večnamensko uporabo, saj z njeno uporabo zmanjša napetost, vendar ne izgubi moči vrtenja.

Vezje te plošče je bilo preverjeno. Vse kar morate storiti je, da namestite diodne mostove in izberete optični sklopnik za LED. V tem primeru morate še vedno postaviti triac na radiator. V bistvu se prilagajanje motorja začne pri 1000 vrt./min.

Če z regulatorjem moči niste zadovoljni in je njegova funkcionalnost pomanjkljiva, lahko mehanizem naredite ali izboljšate. Če želite to narediti, morate upoštevati trenutno moč, ki ne sme presegati 70 A, in prenos toplote med uporabo. Zato je mogoče namestiti ampermeter za prilagoditev vezja. Frekvenca bo majhna in bo določena s kondenzatorjem C2.

Nato morate konfigurirati regulator in njegovo frekvenco. Pri izhodu bo ta impulz šel ven skozi potisni in vlečni ojačevalnik z uporabo tranzistorjev. Izdelate lahko tudi 2 upora, ki bosta služila kot izhod za hladilni sistem računalnika. Da preprečite izgorevanje vezja, je potreben poseben blokator, ki bo služil kot dvojna trenutna vrednost. Tako bo ta mehanizem deloval dolgo in v zahtevanem obsegu. Naprave za regulacijo moči bodo vašim električnim napravam zagotovile dolgoletno službo brez posebnih stroškov.

to domače vezje se lahko uporablja kot regulator hitrosti za motor enosmerni tok 12 V z nazivnim tokom do 5 A ali kot zatemnilnik za 12 V halogenske in LED sijalke do 50 W. Upravljanje poteka s pomočjo širinsko modulacijo impulza(PWM) pri frekvenci ponavljanja impulza približno 200 Hz. Seveda lahko po potrebi spremenite frekvenco, tako da izberete največjo stabilnost in učinkovitost.

Večina teh struktur je sestavljena po veliko višjih stroških. Tukaj predstavljamo naprednejšo različico, ki uporablja časovnik 7555, gonilnik za bipolarni tranzistorji in močan MOSFET z učinkom polja. Ta zasnova zagotavlja izboljšan nadzor hitrosti in deluje v širokem razponu obremenitev. To je res zelo učinkovita shema in stroški njenih delov pri nakupu za samosestavljanje so precej nizki.

Vezje uporablja časovnik 7555 za ustvarjanje spremenljive širine impulza približno 200 Hz. Krmi tranzistor Q3 (prek tranzistorjev Q1 - Q2), ki krmili hitrost elektromotorja ali žarnic.

Obstaja veliko aplikacij za to vezje, ki se bo napajalo z 12 V: električni motorji, ventilatorji ali svetilke. Lahko se uporablja v avtomobilih, čolnih in električnih vozilih, v modelih železnice in tako naprej.

12V LED sijalke, na primer LED trakovi, se lahko varno povežete tudi tukaj. Vsi to vedo LED žarnice Veliko bolj učinkoviti kot halogenske ali žarnice z žarilno nitko, bodo trajali veliko dlje. In po potrebi napajajte krmilnik PWM od 24 voltov ali več, saj ima samo mikrovezje s stopnjo medpomnilnika stabilizator moči.

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

Precej priljubljen regulator hitrosti za 220-voltne elektromotorje izmenični tok 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, zaradi česar kratkotrajni izklopi aktivne obremenitve, ki so značilni za delovanje komutatorskega motorja, 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 motor ventilatorja deluje nestabilno pri minimalni hitrosti, je potrebno nekoliko zmanjšati upor R2.

Vsako sodobno električno orodje ali gospodinjski aparat uporablja kolektorski motor. To je posledica njihove vsestranskosti, tj. zmožnosti dela izmenično in izmenično enosmerna napetost. Druga prednost je učinkovit začetni navor.

Vendar pa visoka hitrost kolektorskega motorja ne ustreza vsem uporabnikom. Za gladek zagon in možnost spreminjanja hitrosti vrtenja je bil izumljen regulator, ki ga je povsem mogoče izdelati z lastnimi rokami.

Načelo delovanja in vrste kolektorskih motorjev

Vsak elektromotor je sestavljen iz komutatorja, statorja, rotorja in ščetk. Načelo njegovega delovanja je precej preprosto:

Poleg standardne naprave obstajajo tudi:

Regulatorna naprava

Na svetu je veliko shem takšnih naprav. Kljub temu jih lahko vse razdelimo v 2 skupini: standardne in modificirane izdelke.

Standardna naprava

Tipične izdelke odlikuje enostavna izdelava idinistorja in dobra zanesljivost pri spreminjanju hitrosti motorja. Takšni modeli praviloma temeljijo na tiristorskih regulatorjih. Načelo delovanja takšnih shem je precej preprosto:

Tako se prilagodi hitrost komutatorskega motorja. V večini primerov se podobna shema uporablja v tujih gospodinjskih sesalnikih. Vendar morate vedeti, da tak regulator hitrosti nima povratne informacije. Zato boste morali ob spremembi obremenitve prilagoditi hitrost elektromotorja.

Spremenjene sheme

Seveda standardna naprava ustreza mnogim ljubiteljem regulatorjev hitrosti, da se "kopajo" v elektroniko. Vendar bi brez napredka in izboljšav izdelkov še vedno živeli v kameni dobi. Zato se nenehno izumljajo bolj zanimive sheme, ki jih mnogi proizvajalci z veseljem uporabljajo.

Najpogosteje se uporabljajo reostatski in integralni regulatorji. Kot že ime pove, prva možnost temelji na reostatskem vezju. V drugem primeru se uporablja integrirani časovnik.

Reostatski so učinkoviti pri spreminjanju števila vrtljajev komutatorskega motorja. Visoka učinkovitost je posledica močnostni tranzistorji, ki odvzamejo del napetosti. Tako se tok zmanjša in motor deluje z manj napora.

Video: naprava za nadzor hitrosti z vzdrževanjem moči

Glavna pomanjkljivost te sheme je velika količina proizvedene toplote. Zato mora biti regulator za nemoteno delovanje nenehno hlajen. Poleg tega mora biti hlajenje naprave intenzivno.

Drugačen pristop je izveden v integralnem regulatorju, kjer je za obremenitev odgovoren integralni časovnik. V takih vezjih se praviloma uporabljajo tranzistorji skoraj vseh vrst. To je posledica dejstva, da vsebuje mikrovezje z velikimi vrednostmi izhodnega toka.

Če je obremenitev manjša od 0,1 ampera, gre vsa napetost neposredno v mikrovezje, mimo tranzistorjev. Za učinkovito delovanje regulatorja pa mora biti na vratih napetost 12 V. Zato morata električno vezje in sama napajalna napetost ustrezati temu območju.

Pregled tipičnih vezij

Z uporabo lahko uravnavate vrtenje gredi elektromotorja majhne moči serijsko povezavo brez močnostnega upora. Vendar ima ta možnost zelo nizko učinkovitost in nezmožnost gladkega spreminjanja hitrosti. Da bi se izognili takšni nadlogi, morate upoštevati več regulatornih vezij, ki se najpogosteje uporabljajo.

Kot veste, ima PWM konstantno amplitudo impulza. Poleg tega je amplituda enaka napajalni napetosti. Posledično se električni motor ne bo ustavil niti pri nizkih vrtljajih.

Druga možnost je podobna prvi. Edina razlika je, da se uporablja kot glavni oscilator operacijski ojačevalnik. Ta komponenta ima frekvenco 500 Hz in proizvaja impulze trikotne oblike. Prilagoditev se izvede tudi s spremenljivim uporom.

Kako ga narediti sam

Če ne želite porabiti denarja za nakup že pripravljene naprave, jo lahko naredite sami. Na ta način lahko ne samo prihranite denar, ampak tudi pridobite koristne izkušnje. Torej, za izdelavo tiristorski regulator obvezno:

• spajkalnik (za preverjanje delovanja);
• žice;
• tiristorji, kondenzatorji in upori;
• shema.

Kot je razvidno iz diagrama, regulator krmili samo 1 pol-cikel. Vendar pa bo za testiranje delovanja na navadnem spajkalniku to povsem dovolj.

Če nimate dovolj znanja za dešifriranje diagrama, se lahko seznanite z besedilno različico:

Uporaba regulatorjev omogoča varčnejšo uporabo elektromotorjev. V določenih situacijah je takšno napravo mogoče izdelati neodvisno. Vendar pa je za resnejše namene (na primer spremljanje ogrevalne opreme) bolje kupiti že pripravljen model. Na srečo je na trgu široka izbira tovrstnih izdelkov, cena pa je dokaj ugodna.

Elektromotor je potreben za gladko pospeševanje in zaviranje. Takšne naprave se pogosto uporabljajo v industriji. Z njihovo pomočjo se spremeni hitrost vrtenja ventilatorjev. 12-voltni motorji se uporabljajo v krmilnih sistemih in avtomobilih. Vsi so videli stikala, ki spreminjajo hitrost vrtenja ventilatorja peči v avtomobilih. To je ena od vrst regulatorjev. Enostavno ni zasnovan za gladko delovanje. Hitrost vrtenja se spreminja v korakih.

Uporaba frekvenčnih pretvornikov

Frekvenčni pretvorniki se uporabljajo kot regulatorji hitrosti in 380V. To so visokotehnološke elektronske naprave, ki vam omogočajo radikalno spreminjanje značilnosti toka (oblike in frekvence signala). Temeljijo na močnih polprevodniški tranzistorji in modulator impulzne širine. Celotno delovanje naprave nadzira mikrokrmilna enota. Hitrost vrtenja rotorja motorja se gladko spreminja.

Zato se uporabljajo v obremenjenih mehanizmih. Čim počasnejši je pospešek, manj bo obremenjen tekoči trak ali menjalnik. Vsi frekvenčni generatorji so opremljeni z več stopnjami zaščite - za tok, obremenitev, napetost in druge. Nekateri modeli frekvenčnih pretvornikov se napajajo iz enofaznega in ga spremenijo v trifaznega. To vam omogoča priključitev asinhronih motorjev doma brez uporabe kompleksna vezja. In pri delu s takšno napravo ne bo izgube moči.

Za kakšne namene se uporabljajo regulatorji?

V primeru asinhronih motorjev so regulatorji hitrosti potrebni za:

1. Velik prihranek energije. Konec koncev, vsak mehanizem ne zahteva visoke hitrosti vrtenja motorja - včasih se lahko zmanjša za 20-30%, kar bo zmanjšalo stroške energije za polovico.
2. Zaščita mehanizmov in elektronskih vezij. S frekvenčnimi pretvorniki lahko nadzirate temperaturo, tlak in številne druge parametre. Če motor deluje kot pogon črpalke, mora biti v posodo, v katero črpa zrak ali tekočino, nameščen senzor tlaka. In ko je dosežena največja vrednost, se bo motor preprosto izklopil.
3. Izvajanje mehkega zagona. Ni potrebe po uporabi dodatnih elektronskih naprav – vse je mogoče narediti s spremembo nastavitev frekvenčni pretvornik.
4. Zmanjšanje stroškov za Vzdrževanje . S pomočjo takšnih regulatorjev hitrosti za elektromotorje 220V se zmanjša nevarnost okvare pogona in posameznih mehanizmov.

Vezje, po katerem so zgrajeni frekvenčni pretvorniki, je razširjeno v številnih gospodinjskih aparatih. Nekaj ​​podobnega najdemo v virih brezprekinitveno napajanje, varilni stroji, napetostni stabilizatorji, napajalniki za računalnike, prenosne računalnike, polnilci za telefone, vžigalne enote za osvetlitev ozadja sodobnih LCD televizorjev in monitorjev.

Kako delujejo vrtljive kontrole?

Regulator hitrosti električnega motorja lahko naredite z lastnimi rokami, vendar boste za to morali preučiti vse tehnične vidike. Strukturno lahko ločimo več glavnih komponent, in sicer:

1. Električni motor.
2. Mikrokrmilniški krmilni sistem in pretvorniška enota.
3. Pogon in z njim povezani mehanizmi.

Na samem začetku delovanja, po napetosti na navitjih, se rotor motorja vrti z največjo močjo. Ta lastnost razlikuje asinhrone stroje od drugih. Temu je dodana obremenitev mehanizma, ki ga poganja. Posledično se v začetni fazi poraba moči in toka poveča do maksimuma.

Proizvaja se veliko toplote. Tako navitja kot žice se pregrevajo. Tega se boste znebili z uporabo frekvenčnega pretvornika. Če namestite gladek začetek, nato do največje hitrosti (ki jo prav tako regulira naprava in ne sme biti 1500 vrt / min, ampak samo 1000), motor ne bo pospešil takoj, ampak v 10 sekundah (povečajte za 100-150 vrt / min vsako sekundo). Hkrati se bo obremenitev vseh mehanizmov in žic znatno zmanjšala.

Domači regulator

Regulator hitrosti za 12V elektromotor si lahko naredite sami. To bo zahtevalo stikalo z več položaji in žične upore. S pomočjo slednjega se spremeni napajalna napetost (in s tem hitrost vrtenja). Podobni sistemi se lahko uporabljajo za asinhrone motorje, vendar so manj učinkoviti. Pred mnogimi leti so bili mehanski regulatorji široko uporabljeni - na osnovi zobniških pogonov ali variatorjev. Vendar niso bili zelo zanesljivi. Elektronska sredstva delujejo veliko bolje. Navsezadnje niso tako zajetni in vam omogočajo natančno nastavitev pogona.

Za izdelavo regulatorja vrtenja elektromotorja boste potrebovali več elektronske naprave, ki jih lahko kupite v trgovini ali odstranite iz starih inverterskih naprav. Triac VT138-600 kaže dobre rezultate v vezjih takšnih elektronskih naprav. Če želite izvesti prilagoditev, boste morali vključiti v vezje spremenljivi upor. Z njegovo pomočjo se spremeni amplituda signala, ki vstopa v triac.

Implementacija sistema vodenja

Za izboljšanje parametrov tudi najbolj preprosta naprava, boste morali vključiti krmiljenje mikrokrmilnika v vezje regulatorja hitrosti električnega motorja. Za to morate izbrati procesor z ustreznim številom vhodov in izhodov - za povezavo senzorjev, gumbov, elektronskih ključev. Za poskuse lahko uporabite mikrokrmilnik AtMega128 - najbolj priljubljen in najlažji za uporabo. V javni domeni lahko najdete veliko shem, ki uporabljajo ta krmilnik. Najti jih sami in jih uporabiti v praksi ni težko. Za pravilno delovanje boste morali vanj vpisati algoritem - odzive na določena dejanja. Na primer, ko temperatura doseže 60 stopinj (merjeno na radiatorju naprave), je treba napajanje izklopiti.

Končno

Če se odločite, da naprave ne boste izdelali sami, ampak boste kupili že pripravljeno, potem bodite pozorni na glavne parametre, kot so moč, vrsta krmilnega sistema, delovna napetost, frekvence. Priporočljivo je izračunati značilnosti mehanizma, v katerem je načrtovana uporaba regulatorja napetosti motorja. In ne pozabite ga primerjati s parametri frekvenčnega pretvornika.