Svako od nas kod kuće ima neki električni aparat koji u kući radi više od godinu dana. Ali s vremenom, snaga tehnologije slabi i ne ispunjava svoju svrhu. Tada treba obratiti pažnju na unutrašnjost opreme. Uglavnom problemi nastaju s elektromotorom koji je odgovoran za funkcionalnost opreme. Tada biste trebali skrenuti pažnju na uređaj koji regulira brzinu motora bez smanjenja njegove snage.

Vrste motora

Regulacija brzine sa održavanjem snage je izum koji će udahnuti novi život električnom uređaju, a on će raditi kao novokupljeni proizvod. Ali vrijedi zapamtiti da motori dolaze u različitim formatima i svaki ima svoje maksimalne performanse.

Motori imaju različite karakteristike. To znači da ova ili ona tehnika djeluje pri različitim brzinama osovine koja pokreće mehanizam. Motor može biti:

1. jednofazni,
2. dvofazni,
3. trofazni.

U tvornicama ili velikim fabrikama nalaze se uglavnom trofazni elektromotori. Kod kuće se koriste jednofazni i dvofazni. Ova struja je dovoljna za rad kućnih aparata.

Regulator brzine snage

Principi rada

Regulator brzine elektromotora od 220 V bez gubitka snage koristi se za održavanje početne podešene brzine osovine. Ovo je jedan od osnovnih principa ovog uređaja, koji se zove regulator frekvencije.

Uz njegovu pomoć, električni uređaj radi na podešenoj brzini motora i ne smanjuje je. Regulator brzine motora također utiče na hlađenje i ventilaciju motora. Uz pomoć snage podešava se brzina, koja se može povećati ili smanjiti.

Mnogi ljudi postavljaju pitanje kako smanjiti brzinu elektromotora od 220 V. Ali ovaj postupak je prilično jednostavan. Potrebno je samo promijeniti frekvenciju napona napajanja, što će značajno smanjiti performanse vratila motora. Također možete promijeniti napajanje motora aktiviranjem njegovih zavojnica. Električna kontrola je usko povezana sa magnetnim poljem i proklizavanjem motora. Za takve radnje uglavnom koriste autotransformator i kućne regulatore, koji smanjuju brzinu ovog mehanizma. Ali također je vrijedno zapamtiti da će se snaga motora smanjiti.

Rotacija osovine

Motori se dijele na:

1. asinhroni,
2. kolekcionar

Regulator brzine asinhronog elektromotora ovisi o trenutnoj vezi s mehanizmom. Suština rada asinhronog motora ovisi o magnetskim zavojnicama kroz koje okvir prolazi. Rotira se na kliznim kontaktima. A kada se pri okretanju okrene za 180 stepeni, onda će kroz ove kontakte veza teći u suprotnom smjeru. Na ovaj način će rotacija ostati ista. Ali ovom akcijom neće se postići željeni efekat. On će stupiti na snagu nakon što se u mehanizam doda nekoliko desetina okvira ovog tipa.

Komutatorski motor se koristi vrlo često. Njegov rad je jednostavan, jer struja koja se prenosi direktno prolazi - zbog toga se ne gubi snaga elektromotora, a mehanizam troši manje električne energije.

Motor mašina za pranje veša takođe je potrebno podešavanje snage. U tu svrhu napravljene su posebne ploče koje se nose sa svojim zadatkom: ploča za kontrolu brzine motora iz mašine za pranje rublja ima višenamjensku upotrebu, jer njenom upotrebom smanjuje napon, ali ne gubi snagu rotacije.

Kolo ove ploče je provjereno. Sve što trebate učiniti je instalirati diodne mostove i odabrati optospojler za LED. U ovom slučaju i dalje morate staviti triac na radijator. U osnovi, podešavanje motora počinje pri 1000 o/min.

Ako niste zadovoljni regulatorom snage i nedostaje mu funkcionalnost, možete napraviti ili poboljšati mehanizam. Da biste to učinili, morate uzeti u obzir jačinu struje, koja ne bi trebala prelaziti 70 A, i prijenos topline tokom upotrebe. Stoga se može ugraditi ampermetar za podešavanje kruga. Frekvencija će biti mala i bit će određena kondenzatorom C2.

Zatim trebate konfigurirati regulator i njegovu frekvenciju. Prilikom izlaza, ovaj impuls će izaći kroz push-pull pojačalo pomoću tranzistora. Takođe možete napraviti 2 otpornika koji će služiti kao izlaz za sistem hlađenja računara. Da bi se spriječilo izgaranje kruga, potreban je poseban blokator koji će služiti kao dvostruka vrijednost struje. Dakle, ovaj mehanizam će raditi dugo i u potrebnom obimu. Uređaji za regulaciju snage osigurat će Vašim električnim uređajima dugogodišnji rad bez posebnih troškova.

Ovo domace kolo može se koristiti kao regulator brzine za motor DC 12 V sa nazivnom strujom do 5 A ili kao dimer za 12 V halogene i LED lampe do 50 W. Kontrola se vrši modulacijom širine impulsa (PWM) pri brzini ponavljanja impulsa od oko 200 Hz. Naravno, frekvencija se može mijenjati ako je potrebno, odabirom za maksimalnu stabilnost i efikasnost.

Većina ovih konstrukcija se montira po mnogo većoj cijeni. Ovdje predstavljamo napredniju verziju koja koristi 7555 tajmer, drajver za bipolarni tranzistori i moćan MOSFET sa efektom polja. Ovaj dizajn pruža poboljšanu kontrolu brzine i radi u širokom rasponu opterećenja. Ovo je zaista vrlo učinkovita shema i cijena njegovih dijelova kada se kupuju za samomontažu je prilično niska.

Kolo koristi 7555 tajmer za stvaranje varijabilne širine impulsa od oko 200 Hz. Upravlja tranzistorom Q3 (preko tranzistora Q1 - Q2), koji kontrolira brzinu elektromotora ili sijalica.

Postoji mnogo aplikacija za ovo kolo koje će se napajati 12V: električni motori, ventilatori ili lampe. Može se koristiti u automobilima, čamcima i električnim vozilima, u modelima željeznice i tako dalje.

12V LED lampe, na primjer LED trake, ovdje se također možete bezbedno povezati. Svi to znaju led lampe Mnogo efikasniji od halogena ili žarulja, trajat će mnogo duže. A ako je potrebno, napajajte PWM kontroler od 24 volta ili više, budući da sam mikro krug sa međuspremnim stupnjem ima stabilizator napajanja.

Dato Regulator brzine elektromotora 220V omogućava vam promjenu frekvencije bilo kojeg električnog motora dizajniranog za rad iz mreže od 220 volti.

Prilično popularan regulator brzine za elektromotore od 220 volti AC je tiristorsko kolo. Tipično kolo je povezivanje električnog motora ili ventilatora na otvoreni krug tiristorskog anodnog kruga.

Jedan važan uvjet pri korištenju takvih regulatora je pouzdan kontakt kroz cijeli krug. Isto se ne može reći za komutatorske elektromotore, jer njihov mehanizam četkice stvara kratkotrajne prekide u električnom krugu. To značajno utječe na kvalitetu regulatora.

Opis rada kruga regulatora brzine

Ispod shema tiristor regulator brzine, posebno dizajniran za promjenu brzine rotacije kolektora električni motori(električna bušilica, glodalica, fan). Prvo što treba napomenuti je da je motor, zajedno sa energetskim tiristorom VS2, povezan na jednu od dijagonala diodnog mosta VD3, dok je druga napajana. mrežni napon 220 volti.

Osim toga, ovim tiristorom upravljaju prilično široki impulsi, zbog čega kratkotrajna isključenja aktivnog opterećenja, koja karakteriziraju rad komutatorskog motora, ne utječu na stabilan rad ovog kruga.

Za kontrolu tiristora VS1 na tranzistoru VT1 sastavljen je generator impulsa. Ovaj generator se napaja trapezoidnim naponom koji nastaje kao rezultat ograničavanja pozitivnih poluvalova pomoću zener diode VD1 frekvencije od 100 Hz. Kondenzator C1 se prazni kroz otpore R1, R2, R3. Otpornik R1 kontrolira brzinu pražnjenja ovog kondenzatora.

Kada kondenzator dostigne napon dovoljan da otvori tranzistor VT1, pozitivan impuls se šalje na upravljački terminal VS1. Tiristor se otvara i sada se na kontrolnom pinu VS2 pojavljuje dugi kontrolni impuls. I već iz ovog tiristora napon, koji zapravo utječe na brzinu, dovodi se do motora.

Brzinom rotacije elektromotora upravlja otpornik R1. Budući da je induktivno opterećenje priključeno na kolo VS2, moguće je spontano otključavanje tiristora, čak iu odsustvu upravljačkog signala. Stoga, kako bi se spriječio ovaj neželjeni učinak, u krug se dodaje dioda VD2, koja je paralelno povezana s pobudnim namotom L1 elektromotora.

Dijelovi regulatora brzine ventilatora i elektromotora

Zener dioda - može se zamijeniti drugom sa stabilizacijskim naponom u području od 27 - 36V. Tiristori VS1 - bilo koji male snage sa direktnim naponom većim od 100 volti, VS2 - moguće je napajati KU201K, KU201L, KU202M. Dioda VD2 - s obrnutim naponom od najmanje 400 volti i naprijed strujom većom od 0,3A. Kondenzator C1 – KM-6.

Podešavanje regulatora brzine

Prilikom postavljanja kruga regulatora, preporučljivo je koristiti stroboskop, koji omogućava ili pokazivač voltmetra za naizmjeničnu struju, koji je povezan paralelno s motorom.

Okretanjem dugmeta otpornika R1 određuje se opseg napona. Odabirom otpora R3, ovaj raspon se postavlja u području od 90 do 220 volti. Ako motor ventilatora radi nestabilno pri minimalnoj brzini, tada je potrebno malo smanjiti otpor R2.

Svaki moderni električni alat ili kućanski aparat koristi komutatorski motor. To je zbog njihove svestranosti, odnosno mogućnosti rada i naizmjeničnog i DC napon. Još jedna prednost je efikasan startni moment.

Međutim, velika brzina komutatorskog motora ne odgovara svim korisnicima. Za nesmetan početak i mogućnost promjene brzine rotacije izmišljen je regulator, koji je sasvim moguće napraviti vlastitim rukama.

Princip rada i vrste komutatorskih motora

Svaki elektromotor se sastoji od komutatora, statora, rotora i četkica. Princip njegovog rada je prilično jednostavan:

Pored standardnog uređaja, tu su i:

Regulatorni uređaj

U svijetu postoji mnogo shema takvih uređaja. Ipak, svi se mogu podijeliti u 2 grupe: standardni i modificirani proizvodi.

Standardni uređaj

Tipične proizvode odlikuje jednostavnost izrade idinistora i dobra pouzdanost pri promjeni brzine motora. U pravilu se takvi modeli temelje na tiristorskim regulatorima. Princip rada takvih shema je prilično jednostavan:

Tako se podešava brzina komutatorskog motora. U većini slučajeva, slična shema se koristi u stranim usisivačima za kućanstvo. Međutim, trebate znati da takav regulator brzine nema povratnu informaciju. Stoga, kada se opterećenje promijeni, morat ćete prilagoditi brzinu elektromotora.

Promijenjene šeme

Naravno, standardni uređaj odgovara mnogim ljubiteljima regulatora brzine da se "kopaju" po elektronici. Međutim, bez napretka i poboljšanja proizvoda, mi bismo i dalje živjeli u kamenom dobu. Stoga se stalno izmišljaju zanimljivije sheme koje mnogi proizvođači rado koriste.

Najčešće korišteni su reostat i integralni regulatori. Kao što naziv govori, prva opcija je bazirana na reostatskom kolu. U drugom slučaju koristi se integralni tajmer.

Reostatski su efikasni u promjeni broja okretaja komutatorskog motora. Visoka efikasnost je zbog tranzistori snage, koji oduzimaju dio napona. Tako se smanjuje protok struje i motor radi sa manje napora.

Video: uređaj za kontrolu brzine sa održavanjem snage

Glavni nedostatak ove sheme je velika količina proizvedene topline. Stoga, za nesmetan rad, regulator mora biti stalno hlađen. Štaviše, hlađenje uređaja mora biti intenzivno.

Drugačiji pristup je implementiran u integralnom regulatoru, gdje je integralni tajmer odgovoran za opterećenje. U pravilu se u takvim krugovima koriste tranzistori gotovo svih vrsta. To je zbog činjenice da sadrži mikrokolo s velikim vrijednostima izlazne struje.

Ako je opterećenje manje od 0,1 ampera, tada sav napon ide direktno u mikrokrug, zaobilazeći tranzistore. Međutim, za efikasan rad regulatora potrebno je da na kapiji postoji napon od 12V. Stoga, električni krug i sam napon napajanja moraju odgovarati ovom rasponu.

Pregled tipičnih kola

Pomoću možete regulirati rotaciju osovine elektromotora male snage serijska veza nema strujni otpornik. Međutim, ova opcija ima vrlo nisku efikasnost i nemogućnost glatke promjene brzine. Da biste izbjegli takvu smetnju, trebali biste razmotriti nekoliko regulatornih krugova koji se najčešće koriste.

Kao što znate, PWM ima konstantnu amplitudu impulsa. Osim toga, amplituda je identična naponu napajanja. Posljedično, električni motor se neće zaustaviti čak ni pri malim brzinama.

Druga opcija je slična prvoj. Jedina razlika je u tome što se koristi kao glavni oscilator operaciono pojačalo. Ova komponenta ima frekvenciju od 500 Hz i proizvodi impulse trokutastog oblika. Podešavanje se također vrši pomoću varijabilnog otpornika.

Kako sami napraviti

Ako ne želite da trošite novac na kupovinu gotovog uređaja, možete ga napraviti sami. Na ovaj način ne samo da možete uštedjeti novac, već i steći korisno iskustvo. Dakle, za pravljenje tiristorski regulator trebat će vam:

• lemilica (za provjeru funkcionalnosti);
• žice;
• tiristor, kondenzatori i otpornici;
• shema.

Kao što se može vidjeti iz dijagrama, regulator kontrolira samo 1 poluperiod. Međutim, za testiranje performansi na običnom lemilu, to će biti sasvim dovoljno.

Ako nemate dovoljno znanja da dešifrujete dijagram, možete se upoznati s tekstualnom verzijom:

Upotreba regulatora omogućava ekonomičniju upotrebu elektromotora. U određenim situacijama takav se uređaj može napraviti samostalno. Međutim, za ozbiljnije svrhe (na primjer, praćenje opreme za grijanje), bolje je kupiti gotov model. Srećom, na tržištu postoji širok izbor takvih proizvoda, a cijena im je prilično pristupačna.

Elektromotor je neophodan za glatko ubrzanje i kočenje. Takvi uređaji se široko koriste u industriji. Uz njihovu pomoć mijenja se brzina rotacije ventilatora. Motori od 12 volti koriste se u upravljačkim sistemima i automobilima. Svi su vidjeli prekidače koji mijenjaju brzinu rotacije ventilatora peći u automobilima. Ovo je jedna od vrsta regulatora. Jednostavno nije dizajniran da radi glatko. Brzina rotacije se mijenja u koracima.

Primjena frekventnih pretvarača

Frekvencijski pretvarači se koriste kao regulatori brzine i 380V. To su visokotehnološki elektronički uređaji koji vam omogućuju radikalnu promjenu karakteristika struje (oblik i frekvenciju signala). Oni su zasnovani na moćnim poluprovodnički tranzistori i modulator širine impulsa. Svim radom uređaja upravlja mikrokontrolerska jedinica. Brzina rotacije rotora motora se glatko mijenja.

Stoga se koriste u opterećenim mehanizmima. Što je ubrzanje sporije, to će transporter ili mjenjač doživjeti manje opterećenje. Svi generatori frekvencije su opremljeni sa nekoliko stupnjeva zaštite - za struju, opterećenje, napon i druge. Neki modeli frekventnih pretvarača se napajaju iz jednofazne i pretvaraju je u trofazno. Ovo vam omogućava da povežete asinkrone motore kod kuće bez upotrebe složena kola. I neće biti gubitka snage pri radu s takvim uređajem.

U koje svrhe se koriste regulatori?

U slučaju asinhronih motora, regulatori brzine su potrebni za:

1. Značajne uštede energije. Uostalom, ne zahtijeva svaki mehanizam veliku brzinu rotacije motora - ponekad se može smanjiti za 20-30%, a to će smanjiti troškove energije za polovicu.
2. Zaštita mehanizama i elektronskih kola. Koristeći frekventne pretvarače, možete kontrolirati temperaturu, tlak i mnoge druge parametre. Ako motor radi kao pogon pumpe, tada se senzor tlaka mora ugraditi u posudu u koju pumpa zrak ili tekućinu. A kada se dostigne maksimalna vrijednost, motor će se jednostavno isključiti.
3. Obaveze meki start . Nema potrebe za korištenjem dodatnih elektroničkih uređaja - sve se može uraditi uz promjene postavki frekventni pretvarač.
4. Smanjenje troškova za održavanje . Uz pomoć ovakvih regulatora brzine za 220V elektromotore smanjuje se rizik od kvara pogona i pojedinih mehanizama.

Krug prema kojem se grade frekventni pretvarači široko je rasprostranjen u mnogim kućanskim aparatima. Nešto slično se može naći u izvorima neprekidno napajanje, aparati za zavarivanje, stabilizatori napona, napajanja za računare, laptopove, punjače za telefone, paljenje lampi za pozadinsko osvetljenje savremenih LCD televizora i monitora.

Kako funkcionišu rotacione komande?

Regulator brzine električnog motora možete napraviti vlastitim rukama, ali da biste to učinili, morat ćete proučiti sve tehničke aspekte. Strukturno se može razlikovati nekoliko glavnih komponenti, i to:

1. Električni motor.
2. Upravljački sistem mikrokontrolera i konvertorska jedinica.
3. Pogon i mehanizmi povezani s njim.

Na samom početku rada, nakon dovođenja napona na namotaje, rotor motora se okreće maksimalnom snagom. Upravo ova karakteristika razlikuje asinhrone mašine od drugih. Tome se dodaje opterećenje od mehanizma koji se pokreće. Kao rezultat toga, u početnoj fazi, potrošnja snage i struje povećavaju se do maksimuma.

Stvara se mnogo topline. I namotaji i žice se pregrijavaju. Korištenje frekventnog pretvarača pomoći će da se riješite ovoga. Ako instalirate meki start, tada se motor neće ubrzati do maksimalne brzine (koju također regulira uređaj i ne može biti 1500 o/min, već samo 1000) ne odmah, već u roku od 10 sekundi (povećavajte 100-150 o/min svake sekunde ). U isto vrijeme, opterećenje na svim mehanizmima i žicama značajno će se smanjiti.

Domaći regulator

Možete napraviti svoj vlastiti regulator brzine za 12V električni motor. Ovo će zahtijevati višepoložajni prekidač i žičane otpornike. Uz pomoć potonjeg mijenja se napon napajanja (a s njim i brzina rotacije). Slični sistemi se mogu koristiti za asinhrone motore, ali su manje efikasni. Prije mnogo godina, mehanički regulatori su bili široko korišteni - bazirani na zupčanicima ili varijatorima. Ali nisu bili baš pouzdani. Elektronska sredstva rade mnogo bolje. Na kraju krajeva, oni nisu tako glomazni i omogućavaju vam fino podešavanje pogona.

Za izradu regulatora rotacije elektromotora trebat će vam nekoliko elektronskih uređaja, koji se može kupiti u trgovini ili ukloniti sa starih inverterskih uređaja. Triac VT138-600 pokazuje dobre rezultate u krugovima takvih elektroničkih uređaja. Da biste izvršili podešavanje, morat ćete uključiti u krug varijabilni otpornik. Uz njegovu pomoć mijenja se amplituda signala koji ulazi u triac.

Implementacija sistema upravljanja

Za poboljšanje parametara čak i od najviše jednostavan uređaj, morat ćete uključiti kontrolu mikrokontrolera u krug regulatora brzine elektromotora. Da biste to učinili, morate odabrati procesor s odgovarajućim brojem ulaza i izlaza - za povezivanje senzora, gumba, elektroničkih ključeva. Za eksperimente možete koristiti AtMega128 mikrokontroler - najpopularniji i najlakši za korištenje. Možete pronaći mnoge šeme koje koriste ovaj kontroler u javnom domenu. Nije teško pronaći ih i primijeniti u praksi. Da bi ispravno radio, morat ćete u njega napisati algoritam - odgovore na određene radnje. Na primjer, kada temperatura dostigne 60 stepeni (mjereno na radijatoru uređaja), struju treba isključiti.

U zaključku

Ako odlučite da ne napravite uređaj sami, već da kupite gotov, onda obratite pažnju na glavne parametre, kao što su snaga, vrsta upravljačkog sistema, radni napon, frekvencije. Preporučljivo je izračunati karakteristike mehanizma u kojem se planira koristiti regulator napona motora. I ne zaboravite ga usporediti s parametrima frekventnog pretvarača.