Scarica gli schemi del controller di velocità del motore. Regolatore automatico di velocità per motori tipo DPM. Aumento della potenza del regolatore

Quando si utilizza un motore elettrico negli utensili, uno dei maggiori problemi è la regolazione della velocità di rotazione. Se la velocità non è sufficientemente elevata, l'azione dello strumento non è sufficientemente efficace.

Se è eccessivamente elevato, ciò comporta non solo un notevole spreco di energia elettrica, ma anche un possibile esaurimento dello strumento. Se la velocità di rotazione è troppo elevata, l'utensile potrebbe anche diventare meno prevedibile. Come sistemarlo? A questo scopo è consuetudine utilizzare uno speciale regolatore di velocità.

Un motore per elettroutensili ed elettrodomestici rientra solitamente in una delle 2 tipologie principali:

1. motori del collettore.
2. motori asincroni.

In passato, la seconda di queste categorie era la più comune. Attualmente, circa l'85% dei motori utilizzati negli utensili elettrici, negli elettrodomestici o negli elettrodomestici da cucina sono del tipo a commutatore. Ciò è spiegato dal fatto che hanno un grado maggiore di compattezza, sono più potenti e il processo di controllo è più semplice.

Il funzionamento di qualsiasi motore elettrico si basa su un principio molto semplice: se tra i poli del magnete viene posizionata una cornice rettangolare, che può ruotare attorno al proprio asse, e attraverso di essa viene fatta passare una corrente continua, la cornice ruoterà. Il senso di rotazione è determinato secondo la “regola della mano destra”.

Questo modello può essere utilizzato per azionare un motore di raccolta.

Il punto importante qui è collegare la corrente a questo frame. Poiché ruota, vengono utilizzati speciali contatti striscianti. Dopo che il telaio ruota di 180 gradi, la corrente attraverso questi contatti fluirà nella direzione opposta. Pertanto, il senso di rotazione rimarrà lo stesso. In questo caso, la rotazione fluida non funzionerà. Per ottenere questo effetto, è consuetudine utilizzare diverse dozzine di fotogrammi.

Dispositivo

Il motore del collettore è solitamente costituito da un rotore (armatura), uno statore, spazzole e una dinamo tachimetrica:

1. Rotoreè la parte rotante, lo statore è il magnete esterno.
2. Spazzole in grafite- questa è la parte principale dei contatti striscianti, attraverso la quale viene applicata tensione all'armatura rotante.
3. Tacogeneratoreè un dispositivo che monitora le caratteristiche di rotazione. In caso di violazione dell'uniformità del movimento, corregge la tensione fornita al motore, rendendolo così più fluido.
4. statore può contenere più di un magnete, ma, ad esempio, 2 (2 coppie di poli). Inoltre, al posto dei magneti statici, qui possono essere utilizzate bobine di elettromagneti. Un tale motore può funzionare sia con corrente continua che alternata.

La facilità di regolazione della velocità del motore del collettore è determinata dal fatto che la velocità di rotazione dipende direttamente dall'entità della tensione applicata.

Inoltre, una caratteristica importante è che l'asse di rotazione può essere collegato direttamente ad un utensile rotante senza l'uso di meccanismi intermedi.

Se parliamo della loro classificazione, allora possiamo parlare di:

1. motori da collezione corrente continua.
2. motori da collezione corrente alternata.

In questo caso stiamo parlando esattamente della corrente con cui vengono alimentati i motori elettrici.

La classificazione può essere effettuata anche secondo il principio dell'eccitazione motoria. In un dispositivo con motore a collettore, l'energia elettrica viene fornita sia al rotore che allo statore del motore (se utilizza elettromagneti).

La differenza sta nel modo in cui sono organizzate queste connessioni.

Qui è consuetudine distinguere:

• eccitazione parallela.
• Eccitazione costante.
• Eccitazione parallelo-seriale.

Regolazione

Ora parliamo di come regolare la velocità dei motori del collettore. A causa del fatto che la velocità di rotazione del motore dipende semplicemente dalla quantità di tensione applicata, qualsiasi mezzo di regolazione in grado di svolgere questa funzione è abbastanza adatto a questo.

Ecco alcuni esempi di tali opzioni:

1. Autotrasformatore da laboratorio(LATR).
2. Schede di regolazione di fabbrica utilizzati negli elettrodomestici (si possono utilizzare in particolare quelli utilizzati nei mixer o negli aspirapolvere).
3. Pulsanti utilizzato nella progettazione di utensili elettrici.
4. Regolatori domestici illuminazione con azione fluida.

Tuttavia, tutti i metodi sopra indicati presentano un difetto molto importante. Insieme alla diminuzione della velocità diminuisce anche la potenza del motore. In alcuni casi è possibile fermarlo anche solo con una mano. In alcuni casi, ciò può essere accettabile, ma nella maggior parte dei casi rappresenta un grosso ostacolo.

Una buona opzione è eseguire il controllo della velocità tramite l'uso di una dinamo tachimetrica. Di solito viene installato in fabbrica. In caso di deviazioni nella velocità del motore, al motore viene trasmessa un'alimentazione già corretta corrispondente alla velocità desiderata. Se il controllo della rotazione del motore è integrato in questo circuito, qui non si verificherà alcuna perdita di potenza.

Che aspetto ha dal punto di vista costruttivo? La regolazione della rotazione del reostato più comune è realizzata sulla base dell'uso di semiconduttori.

Nel primo caso parliamo di una resistenza variabile con regolazione meccanica. È collegato in serie al motore del collettore. Lo svantaggio è la generazione di calore aggiuntiva e un ulteriore spreco di durata della batteria. Con questo metodo di regolazione si verifica una perdita di potenza di rotazione del motore. È una soluzione economica. Non applicabile per motori sufficientemente potenti per i motivi citati.

Nel secondo caso, quando si utilizzano semiconduttori, il motore viene controllato applicando determinati impulsi. Il circuito può modificare la durata di tali impulsi, che a loro volta modificano la velocità di rotazione senza perdere potenza.

Come fare con le tue mani?

Esistono varie opzioni per gli schemi di aggiustamento. Diamo un'occhiata a uno di essi in modo più dettagliato.

Ecco lo schema del suo lavoro:

Inizialmente, questo dispositivo è stato sviluppato per regolare il motore del commutatore sui veicoli elettrici. Si trattava di uno in cui la tensione di alimentazione è di 24 V, ma questo design è applicabile ad altri motori.

Il punto debole del circuito, determinato durante il test del suo funzionamento, è la scarsa idoneità a correnti molto elevate. Ciò è dovuto ad un rallentamento nel funzionamento degli elementi transistor del circuito.

Si consiglia che la corrente non sia superiore a 70 A. In questo circuito non è presente alcuna protezione dalla corrente e dalla temperatura, quindi si consiglia di incorporare un amperometro e monitorare visivamente la corrente. La frequenza di commutazione sarà di 5 kHz, è determinata dal condensatore C2 da 20 nF.

Modificando l'intensità della corrente, questa frequenza può variare tra 3 kHz e 5 kHz. Il resistore variabile R2 viene utilizzato per regolare la corrente. Quando si utilizza il motore elettrico in ambiente domestico, si consiglia di utilizzare un regolatore di tipo standard.

Allo stesso tempo si consiglia di scegliere il valore di R1 in modo tale da regolare correttamente il funzionamento del regolatore. Dall'uscita del microcircuito, l'impulso di controllo viene alimentato ad un amplificatore push-pull basato sui transistor KT815 e KT816, quindi va ai transistor.

Il circuito stampato ha una dimensione di 50 x 50 mm ed è realizzato in fibra di vetro su un lato:

In questo schema sono inoltre indicati 2 resistori da 45 ohm. Questo viene fatto per collegare eventualmente una ventola per computer convenzionale per raffreddare il dispositivo. Quando si utilizza un motore elettrico come carico, è necessario bloccare il circuito con un diodo di blocco (snubber) che, in base alle sue caratteristiche, corrisponde ad un valore doppio della corrente di carico e ad un valore doppio della tensione di alimentazione.

Il funzionamento dell'apparecchio in assenza di tale diodo può causare danni dovuti a possibile surriscaldamento. In questo caso, il diodo dovrà essere posizionato sul dissipatore di calore. Per fare questo, puoi utilizzare una piastra metallica, che ha una superficie di ​​30 cm2.

I tasti di regolazione funzionano in modo tale che la perdita di potenza su di essi sia piuttosto ridotta. IN circuito originale, è stata utilizzata una ventola per computer standard. Per collegarlo è stata utilizzata una resistenza limite di 100 ohm e una tensione di alimentazione di 24 V.

Il dispositivo assemblato si presenta così:

Quando si fabbrica un alimentatore (nella figura in basso), i fili devono essere collegati in modo tale che ci sia un minimo di curve in quei conduttori attraverso i quali passano grandi correnti. Vediamo che la fabbricazione di un tale dispositivo richiede una certa conoscenza professionale e competenze. Forse in alcuni casi ha senso utilizzare il dispositivo acquistato.

Criteri di scelta e costi

Per scegliere correttamente il tipo di regolatore più adatto, è necessario avere una buona idea di quali varietà siano tali dispositivi:

1. Vari tipi di controllo. Può essere un sistema di controllo vettoriale o scalare. I primi vengono utilizzati più spesso, mentre i secondi sono considerati più affidabili.
2. Potenza del regolatore dovrebbe corrispondere alla massima potenza possibile del motore.
3. Per tensioneè conveniente scegliere un dispositivo che abbia le proprietà più versatili.
4. Caratteristiche di frequenza. Il regolatore adatto a te dovrebbe corrispondere alla frequenza più alta utilizzata dal motore.
5. Altre caratteristiche. Qui stiamo parlando dell'entità del periodo di garanzia, delle dimensioni e di altre caratteristiche.

A seconda dello scopo e delle proprietà del consumatore, i prezzi per le autorità di regolamentazione possono variare in modo significativo.

Per la maggior parte, sono compresi tra circa 3,5 mila rubli e 9 mila:

1. Regolatore di velocità KA-18 ESC, progettato per modelli in scala 1:10. Costa 6890 rubli.
2. Regolatore di velocità MEGA collettore (impermeabile). Costa 3605 rubli.
3. Regolatore di velocità per modelli LaTrax 1:18. Il suo prezzo è 5690 rubli.

Abbiamo già parlato in questo articolo.

Oggi prenderemo in considerazione la revisione di una foratrice da tavolo per circuiti stampati.

Vale a dire: l'installazione dell'illuminazione a LED del luogo di perforazione e l'aggiunta del controllo automatico della velocità del motore della macchina.

Illuminazione a LED per la macchina

È conveniente utilizzare i LED per l'illuminazione da una lampada LED di dimensioni AAA di fabbricazione cinese.

Trapano con luce LED accesa

Regolatore automatico di velocità per la macchina

Il regolatore automatico della velocità funziona come segue: al minimo, il trapano ruota a una velocità di circa 15-20 giri al minuto. (a seconda del tipo e della potenza del motore), non appena il trapano tocca il pezzo da forare, il numero di giri del motore aumenta al massimo. Quando viene praticato il foro e il carico sul motore si indebolisce, la velocità diminuisce nuovamente.

Diagramma schematico del controller automatico della velocità del motore

Consiglio:

• Il transistor KT805 può essere sostituito con KT815, KT817, KT819. KT837 può essere sostituito da KT814, KT816, KT818.
• Invece di R1, inseriamo temporaneamente un ponticello. Il resistore R3 regola il regime del minimo, minore è la resistenza, minore è il regime del minimo. Saldiamo R1 e lo riduciamo finché il motore non riduce la velocità.
• La selezione della resistenza R3 imposta il regime minimo del motore al minimo.
• La selezione del condensatore C1 regola il ritardo nell'accensione della velocità massima del motore quando appare un carico nel motore.
• Il transistor T1 deve essere posizionato sul radiatore, si riscalda abbastanza fortemente.
• Il resistore R4 viene selezionato in base alla tensione utilizzata per alimentare la macchina in base alla massima luminosità dei LED.
• Per ogni tipo di motore è necessario selezionare R1, R3: sotto il motore dalla stampante R1 - 7,7 Ohm; R3-520Ohm; Alimentazione 12,6 V. Per il motore DPR-42-F1-03 R1 - 15 Ohm.
• Se il transistor T1 è riscaldato, è necessario posizionarlo su un radiatore.
• R1 - da 1 a 5 W (a seconda della potenza del motore)

Il circuito è operativo con molti tipi di motore. L'ho testato su 4 tipi diversi e funziona benissimo su tutti!

Ho assemblato un circuito con i valori indicati e sono rimasto abbastanza soddisfatto del funzionamento dell'automazione, ho sostituito l'unico condensatore C1 con due condensatori da 470 microfarad collegati in parallelo (erano di dimensioni più piccole).

Disegno del circuito stampato del regolatore di velocità

Il circuito stampato del circuito del controller automatico della velocità del motore si presenta così.

Buon pomeriggio. Presento alla vostra attenzione un regolatore per la raccolta di circuiti stampati, lo schema è tratto dalla rivista Radio del 2010. Assemblato e testato: funziona alla grande. Non ci sono parti scarse nel circuito: solo 4 transistor comuni e diversi elementi radio passivi che possono essere saldati da qualsiasi apparecchiatura non funzionante. Diagramma schematico del regolatore di velocità:

Il funzionamento del circuito regolatore del minidrill

Sugli elementi vd1, vd2, r2, r3, vt1, r11 è assemblato un regolatore del minimo (di seguito XO). Il diodo vd3 è un disaccoppiatore per il regolatore XO e un trigger di corrente assemblato su vt2, r4, r7. Il diodo vd5 facilita il regime di temperatura del sensore di corrente r7. Il condensatore C2 e il resistore r6 forniscono un ritorno graduale alla modalità XO. Su vd4, r5, c1 viene realizzato un limitatore di corrente di avviamento (ovvero avvio graduale). Il transistor composito formato da vt3 e vt4 amplifica le correnti dei nodi precedenti. Parallelamente al motore, è necessario accendere il diodo protettivo vd6 nella direzione opposta in modo che l'EMF che si verifica in esso non bruci gli elementi redio del regolatore.

Quando si utilizzano componenti planari, le dimensioni della tavola possono essere ridotte nella misura in cui si adatterà al corpo (o all'esterno) del trapano. In alternativa, questo regolatore di velocità può essere utilizzato per controllare la velocità di qualsiasi motore elettrico CC: nei giocattoli, nella ventilazione, ecc. Auguro a tutti buona fortuna. Cordiali saluti, Andrey Zhdanov (Master665).

Sui meccanismi semplici è conveniente installare regolatori di corrente analogici. Ad esempio, possono modificare la velocità di rotazione dell'albero motore. Dal punto di vista tecnico, è facile realizzare un regolatore del genere (sarà necessario installare un transistor). Applicabile per regolare la velocità indipendente dei motori nella robotica e negli alimentatori. I due tipi più comuni di regolatori sono a canale singolo e a doppio canale.

Video n.1. Controller a canale singolo in azione. Modifica la velocità di rotazione dell'albero motore ruotando la manopola del resistore variabile.

Video n.2. Aumento della velocità di rotazione dell'albero motore durante il funzionamento di un regolatore a canale singolo. L'aumento del numero di giri dal valore minimo a quello massimo quando si ruota la manopola del resistore variabile.

Video numero 3. Controller a doppio canale in azione. Impostazione indipendente della velocità di rotazione degli alberi motore in base a resistori di sintonia.

Video numero 4. La tensione all'uscita del regolatore viene misurata con un multimetro digitale. Il valore risultante è pari alla tensione della batteria, alla quale sono stati sottratti 0,6 volt (la differenza è dovuta alla caduta di tensione attraverso la giunzione del transistor). Quando si utilizza una batteria da 9,55 volt, viene registrata una variazione da 0 a 8,9 volt.

Funzioni e caratteristiche principali

La corrente di carico di un regolatore a canale singolo (foto. 1) e a due canali (foto. 2) non supera 1,5 A. Pertanto, per aumentare la capacità di carico, il transistor KT815A viene sostituito con un transistor KT972A. La numerazione dei pin per questi transistor è la stessa (eKB). Ma il modello KT972A è utilizzabile con correnti fino a 4A.

Controller motore a canale singolo

Il dispositivo controlla un motore, alimentato da una tensione compresa tra 2 e 12 volt.

1. Progettazione del dispositivo

I principali elementi di design del regolatore sono mostrati nella foto. 3. Il dispositivo è costituito da cinque componenti: due resistori a resistenza variabile con una resistenza di 10 kOhm (n. 1) e 1 kOhm (n. 2), un transistor modello KT815A (n. 3), una coppia di viti a due sezioni morsettiere per il collegamento del motore (n. 4) e ingresso batteria (n. 5).

Nota 1. Non sono necessari terminali a vite. Con l'aiuto di un sottile filo intrecciato è possibile collegare direttamente il motore e l'alimentazione.

1. Principio di funzionamento

La procedura operativa del controllore motore è descritta dallo schema elettrico (Fig. 1). Data la polarità, al connettore XT1 viene applicata una tensione costante. Una lampadina o un motore sono collegati al connettore XT2. All'ingresso è acceso un resistore variabile R1, la rotazione della sua manopola modifica il potenziale sull'uscita centrale rispetto al meno della batteria. Attraverso il limitatore di corrente R2, l'uscita centrale è collegata all'uscita di base del transistor VT1. In questo caso, il transistor è collegato secondo il normale circuito di corrente. Il potenziale positivo sull'uscita base viene aumentato spostando verso l'alto l'uscita centrale dalla rotazione regolare della manopola del resistore variabile. C'è un aumento della corrente, dovuto a una diminuzione della resistenza della giunzione collettore-emettitore nel transistor VT1. Il potenziale diminuirà se la situazione viene invertita.

1. Materiali e dettagli

È necessario un circuito stampato di dimensioni 20x30 mm, costituito da un foglio di fibra di vetro laminato su un lato (spessore consentito 1-1,5 mm). La tabella 1 elenca i componenti della radio.

Nota 2. Il resistore variabile richiesto per il dispositivo può essere di qualsiasi produzione, è importante osservare i valori di resistenza corrente indicati nella tabella 1.

Nota 3. Per regolare correnti superiori a 1,5 A, il transistor KT815G viene sostituito con un più potente KT972A (con una corrente massima di 4 A). In questo caso non è necessario modificare la configurazione del circuito stampato poiché l'assegnazione dei pin per entrambi i transistor è identica.

1. Processo di assemblaggio

Per ulteriori lavori, è necessario scaricare il file di archivio che si trova alla fine dell'articolo, decomprimerlo e stamparlo. Un disegno del regolatore viene stampato su carta lucida (file) e un disegno dell'installazione (file) viene stampato su un foglio da ufficio bianco (formato A4).

Successivamente, il disegno del circuito stampato (n. 1 nella foto. 4) viene incollato sulle piste che trasportano corrente sul lato opposto del circuito stampato (n. 2 nella foto. 4). È necessario praticare dei fori (n°3 nella foto.14) sul disegno di installazione nelle sedi. Il disegno di assieme viene fissato al circuito stampato con colla a secco, mentre i fori devono combaciare. La foto.5 mostra la piedinatura del transistor KT815.

L'ingresso e l'uscita delle prese dei morsetti sono contrassegnati in bianco. Una sorgente di tensione è collegata alla morsettiera tramite la clip. Nella foto è mostrato un regolatore a canale singolo completamente assemblato. L'alimentazione (batteria da 9 volt) viene collegata nella fase finale dell'assemblaggio. Ora puoi regolare la velocità di rotazione dell'albero utilizzando il motore, per questo è necessario ruotare dolcemente la manopola di regolazione del resistore variabile.

Per testare il dispositivo, è necessario stampare un disegno del disco dall'archivio. Successivamente, è necessario incollare questo disegno (n. 1) su cartone spesso e sottile (n. 2). Quindi, con l'aiuto delle forbici, viene ritagliato un disco (n. 3).

Il pezzo risultante viene capovolto (n. 1) e un quadrato di nastro isolante nero (n. 2) viene fissato al centro per una migliore adesione della superficie dell'albero motore al disco. È necessario realizzare un foro (n. 3) come mostrato nell'immagine. Quindi il disco viene installato sull'albero del motore e puoi iniziare il test. Il controller motore a canale singolo è pronto!

Controller motore a doppio canale

Utilizzato per controllare in modo indipendente una coppia di motori contemporaneamente. L'alimentazione viene fornita da una tensione compresa tra 2 e 12 volt. La corrente di carico è nominale fino a 1,5 A per canale.

1. Progettazione del dispositivo

I componenti principali del progetto sono mostrati nella foto.10 e comprendono: due trimmer per la regolazione del 2° canale (N°1) e del 1° canale (N°2), tre morsettiere a vite a due sezioni per l'uscita al 2° motore (N° 3), per l'uscita al 1° motore (N° 4) e per l'ingresso (N° 5).

Nota.1 L'installazione dei terminali a vite è opzionale. Con l'aiuto di un sottile filo intrecciato è possibile collegare direttamente il motore e l'alimentazione.

1. Principio di funzionamento

Il circuito del controller a due canali è identico al circuito elettrico del controller a un canale. È composto da due parti (Fig. 2). La differenza principale: il resistore a resistenza variabile viene sostituito da un resistore di sintonizzazione. La velocità di rotazione degli alberi è impostata in anticipo.

Nota 2. Per regolare rapidamente la velocità di rotazione dei motori, i resistori di sintonia vengono sostituiti con un filo di montaggio con resistori a resistenza variabile con i valori di resistenza specificati nel diagramma.

1. Materiali e dettagli

Avrai bisogno di un circuito stampato di dimensioni 30x30 mm, costituito da un foglio di fibra di vetro laminato su un lato con uno spessore di 1-1,5 mm. La tabella 2 elenca i componenti della radio.

1. Processo di assemblaggio

Dopo aver scaricato il file di archivio che si trova alla fine dell'articolo, è necessario decomprimerlo e stamparlo. Il disegno del regolatore per il trasferimento termico (file termo2) viene stampato su carta lucida e il disegno dell'installazione (file montag2) viene stampato su un foglio da ufficio bianco (formato A4).

Il disegno del circuito stampato è incollato sulle piste che trasportano corrente sul lato opposto del circuito stampato. Sul disegno di installazione sono realizzati dei fori nelle sedi. Il disegno di assieme viene fissato al circuito stampato con colla a secco, mentre i fori devono combaciare. È in corso la piedinatura del transistor KT815. Per verificare, collegare temporaneamente gli ingressi 1 e 2 con un cavo di montaggio.

Uno qualsiasi degli ingressi è collegato al polo di alimentazione (nell'esempio è mostrata una batteria da 9 volt). Il meno della fonte di alimentazione è collegato al centro della morsettiera. È importante ricordare: il filo nero è "-" e quello rosso è "+".

I motori devono essere collegati a due morsettiere e deve essere impostata anche la velocità desiderata. Dopo aver superato con successo i test, è necessario rimuovere la connessione temporanea degli ingressi e installare il dispositivo sul modello di robot. Il controller motore a due canali è pronto!

Nei diagrammi e disegni necessari presentati per il lavoro. Gli emettitori dei transistor sono contrassegnati da frecce rosse.

Ho deciso di realizzare in qualche modo un regolatore di velocità automatico per il mio motore, con il quale faccio dei buchi nelle assi, mi sono stancato di premere costantemente il pulsante. Bene, penso che sia chiaro regolare secondo necessità: non c'è carico - il carico ai bassi regimi aumenta - i giri aumentano.
Ho iniziato a cercare uno schema in rete, ne ho trovati alcuni. Vedo che le persone spesso si lamentano del fatto che il PDM non funziona con i motori, beh, penso che nessuno abbia abrogato la legge della meschinità - fammi vedere cosa ho. Esattamente: DPM-25. Ok, poiché ci sono problemi, non ha senso ripetere gli errori degli altri. Lo farò “nuovo”, ma mio.
Ho deciso di iniziare ottenendo i dati iniziali, ovvero con misurazioni attuali in varie modalità operative. Si è scoperto che il mio motore a XX (al minimo) richiede 60 mA e con un carico medio - 200 mA e anche di più, ma è allora che inizi a rallentarlo in modo specifico. Quelli. modalità operativa 60-250 mA. Ho notato anche questa caratteristica: per questi motori il numero di giri dipende fortemente dalla tensione, ma la corrente dipende dal carico.
Quindi, dobbiamo monitorare il consumo di corrente e, a seconda del suo valore, modificare la tensione. Mi sono seduto e ho pensato che è nato qualcosa come questo progetto: