Autoproducție a unui regulator de viteză a motorului electric. Unelte electrice regulator de turație a motorului - diagramă și principiu de funcționare Descărcați diagrama de control al turației motorului

Nu orice burghiu sau polizor modern este echipat cu un regulator de viteză din fabrică și, de cele mai multe ori, controlul vitezei nu este furnizat deloc. Totuși, atât polizoarele, cât și burghiile sunt construite pe baza unor motoare cu comutator, ceea ce permite fiecăruia dintre posesorii lor, chiar dacă știe să manevreze un fier de lipit, să-și realizeze propriul regulator de viteză din componentele electronice disponibile, fie autohtone, fie din import.

În acest articol ne vom uita la schema și principiul de funcționare al celui mai simplu regulator de turație a motorului pentru o unealtă electrică, iar singura condiție este ca motorul să fie de tip comutator - cu lamele caracteristice pe rotor și perii (care uneori provoacă scântei). ).

Diagrama de mai sus conține un minim de piese și este potrivită pentru unelte electrice de până la 1,8 kW și mai mult, pentru un burghiu sau polizor. Un circuit similar este utilizat pentru reglarea vitezei în mașinile de spălat automate care au motoare de mare viteză cu comutator, precum și în variatoarele pentru lămpi cu incandescență. Astfel de circuite, în principiu, vă vor permite să reglați temperatura de încălzire a unui vârf de fier de lipit, a unui încălzitor electric bazat pe elemente de încălzire etc.

Vor fi necesare următoarele componente electronice:

Rezistor constant R1 - 6,8 kOhm, 5 W.

Rezistor variabil R2 - 2,2 kOhm, 2 W.

Rezistor constant R3 - 51 Ohm, 0,125 W.

Condensator de film C1 - 2 µF 400 V.

Condensator film C2 - 0,047 uF 400 volți.

Diode VD1 și VD2 - pentru tensiune de până la 400 V, pentru curent de până la 1 A.

Tiristor VT1 - pentru curentul necesar, pentru o tensiune inversă de cel puțin 400 volți.

Circuitul se bazează pe un tiristor. Un tiristor este un element semiconductor cu trei terminale: anod, catod și electrod de control. După ce un scurt impuls de polaritate pozitivă este aplicat electrodului de control al tiristorului, tiristorul se transformă într-o diodă și începe să conducă curentul până când acest curent din circuitul său este întrerupt sau își schimbă direcția.

După ce curentul se oprește sau când direcția lui se schimbă, tiristorul se va închide și se va opri din conducerea curentului până când următorul impuls scurt este aplicat electrodului de control. Ei bine, deoarece tensiunea din rețeaua de uz casnic este sinusoidală alternativă, atunci în fiecare perioadă a sinusoidului rețelei tiristorul (ca parte a acestui circuit) va funcționa strict începând de la momentul setat (în faza setată) și cu cât tiristorul este mai puțin deschis în fiecare perioadă, cu cât viteza va fi mai mică a unealtei electrice, iar cu cât tiristorul este deschis mai mult, cu atât viteza va fi mai mare.

După cum puteți vedea, principiul este simplu. Dar atunci când este aplicat la o unealtă electrică cu un motor comutator, circuitul funcționează mai inteligent și vom vorbi despre asta mai târziu.

Deci, rețeaua de aici include în paralel: un circuit de control al măsurării și un circuit de putere. Circuitul de măsurare este format din rezistențele constante și variabile R1 și R2, condensatorul C1 și dioda VD1. Pentru ce este acest lanț? Acesta este un divizor de tensiune. Tensiunea de la divizor și ceea ce este important, EMF din spate de la rotorul motorului, se adună în antifază și formează un impuls pentru a deschide tiristorul. Când sarcina este constantă, atunci timpul de deschidere al tiristorului este constant, prin urmare viteza este stabilizată și constantă.

De îndată ce sarcina pe unealtă și, prin urmare, pe motor, crește, valoarea EMF inversă scade, deoarece viteza scade, ceea ce înseamnă că semnalul către electrodul de control al tiristorului crește, iar deschiderea are loc cu mai puțină întârziere. , adică puterea furnizată motorului crește, crescând viteza scăzută . Astfel viteza rămâne constantă chiar și sub sarcină.

Ca urmare a acțiunii combinate a semnalelor de la EMF înapoi și de la divizorul rezistiv, sarcina nu afectează foarte mult viteza, dar fără un regulator această influență ar fi semnificativă. Astfel, folosind acest circuit, controlul stabil al vitezei este realizabil în fiecare semiciclu pozitiv al sinusoidei rețelei. La viteze de rotație medii și mici, acest efect este mai pronunțat.

Cu toate acestea, odată cu creșterea vitezei, adică cu creșterea tensiunii îndepărtate de la rezistența variabilă R2, stabilitatea menținerii unei viteze constante scade.

În acest caz, este mai bine să furnizați un buton de șunt SA1 paralel cu tiristorul. Funcția diodelor VD1 și VD2 este de a asigura funcționarea în jumătate de undă a regulatorului, deoarece tensiunile de la divizor și rotor sunt comparate numai în absența curentului prin motor.

Condensatorul C1 extinde zona de control la viteze mici, iar condensatorul C2 reduce sensibilitatea la interferența cauzată de scânteia periei. Tiristorul trebuie să fie foarte sensibil, astfel încât un curent mai mic de 100 μA să îl poată deschide.

Controlerul de turație a motorului este necesar pentru a efectua accelerarea și frânarea lină. Astfel de dispozitive au devenit larg răspândite în industria modernă. Datorită acestora, se măsoară viteza de mișcare în transportor, pe diverse dispozitive, precum și atunci când ventilatorul se rotește. Motoarele cu performanță de 12 volți sunt utilizate în sisteme de control întregi și în mașini.

Proiectarea sistemului

Tip motor comutator constă în principal dintr-un rotor, un stator, precum și perii și un tahogenerator.

1. Rotorul face parte din rotație, statorul este un tip extern de magnet.
2. Periile, care sunt fabricate din grafit, sunt partea principală a contactului de alunecare, prin care se aplică tensiune armăturii rotative.
3. Un tahogenerator este un dispozitiv care monitorizează caracteristicile de rotație ale dispozitivului. Dacă există o încălcare a regularității procesului de rotație, atunci ajustează nivelul de tensiune care intră în motor, făcându-l astfel mai fin și mai lent.
4. Stator. O astfel de piesă poate include nu un magnet, ci, de exemplu, două perechi de poli. În același timp, în loc de magneți statici, vor exista bobine de electromagneți. Un astfel de dispozitiv este capabil să efectueze lucrări atât din curent continuu, cât și din curent alternativ.

Schema regulatorului de viteză al motorului comutatorului

Convertizoarele de frecvență speciale sunt utilizate sub formă de regulatoare de viteză pentru motoarele electrice de 220 V și 380 V . Astfel de dispozitive sunt clasificate ca high-tech, ele ajută la realizarea unei transformări fundamentale a caracteristicilor curente (forma semnalului, precum și frecvența). Sunt echipate cu tranzistoare semiconductoare puternice, precum și cu un modulator de lățime a impulsurilor. Întregul proces de operare a dispozitivului are loc prin controlul unei unități speciale pe un microcontroler. Modificarea vitezei de rotație a rotorului motorului are loc destul de lent.

Din acest motiv, convertizoarele de frecvență sunt utilizate în dispozitivele încărcate. Cu cât procesul de accelerare are loc mai lent, cu atât mai puțină sarcină va fi plasată pe cutia de viteze, precum și pe transportor. În toate generatoarele de frecvență puteți găsi mai multe grade de protecție: prin sarcină, curent, tensiune și alți indicatori.

Unele modele de convertoare de frecvență furnizează energie de la o tensiune monofazată (va ajunge la 220 de volți) și creează o tensiune trifazată din aceasta. Acest lucru ajută la conectarea unui motor asincron acasă, fără a utiliza circuite și design-uri deosebit de complexe. În acest caz, consumatorul nu va pierde energie în timp ce lucrează cu un astfel de dispozitiv.

De ce să folosiți un astfel de dispozitiv-regulator?

Dacă vorbim de motoare regulatoare, atunci revoluțiile necesare sunt:

Circuitele utilizate pentru a crea convertoare de frecvență într-un motor electric sunt utilizate pe scară largă în majoritatea dispozitivelor de uz casnic. Un astfel de sistem poate fi găsit în surse de alimentare fără fir, aparate de sudură, încărcătoare de telefoane, surse de alimentare pentru computere personale și laptop-uri, stabilizatoare de tensiune, unități de aprindere a lămpilor pentru iluminarea din spate a monitoarelor moderne, precum și televizoarele LCD.

Regulator de turație a motorului electric 220V

O poți face complet singur, dar pentru aceasta va trebui să studiați toate caracteristicile tehnice posibile ale dispozitivului. Prin proiectare, se pot distinge mai multe tipuri de părți principale. Și anume:

1. Motorul electric în sine.
2. Sistem de control cu ​​microcontroler pentru unitatea de conversie.
3. Piesele de acționare și mecanice care sunt asociate cu funcționarea sistemului.

Chiar înainte de a porni dispozitivul, după aplicarea unei anumite tensiuni înfășurărilor, procesul de rotire a motorului începe cu putere maximă. Această caracteristică va distinge dispozitivele asincrone de alte tipuri. Pe lângă orice altceva, se adaugă încărcătura de la mecanismele care pun dispozitivul în mișcare. În cele din urmă, în stadiul inițial de funcționare a dispozitivului, puterea, precum și consumul de curent, crește doar la nivelul maxim.

În acest moment, are loc procesul de eliberare a celei mai mari cantități de căldură. Supraîncălzirea are loc în înfășurări, precum și în fire. Utilizarea transformării parțiale va ajuta la prevenirea acestui lucru. Dacă instalați o pornire ușoară, atunci până la marcajul de viteză maximă (care poate fi reglată și de echipament și poate să nu fie de 1500 rpm, ci doar 1000), motorul va începe să accelereze nu în primul moment al funcționării, ci peste următoarele 10 secunde (în același timp, în fiecare secundă dispozitivul va adăuga 100-150 de rotații). În acest moment, sarcina asupra tuturor mecanismelor și firelor începe să scadă de mai multe ori.

Cum să faci un regulator cu propriile mâini

Puteți crea complet independent un regulator de viteză a motorului electric de aproximativ 12 V. Pentru aceasta ar trebui să utilizați comutarea mai multor poziții simultan, precum și un rezistor special bobinat. Cu ajutorul acestuia din urmă se modifică nivelul tensiunii de alimentare (și în același timp indicatorul vitezei de rotație). Aceleași sisteme pot fi folosite pentru a efectua mișcări asincrone, dar vor fi mai puțin eficiente.

Cu mulți ani în urmă, regulatoarele mecanice au fost utilizate pe scară largă - au fost construite pe baza antrenărilor angrenate sau a variatoarelor acestora. Dar astfel de dispozitive nu erau considerate foarte fiabile. Mijloacele electronice s-au arătat de câteva ori mai bune, deoarece nu erau atât de mari și permiteau o reglare mai fină a unității.

Pentru a crea un controler de rotație a motorului electric, merită să utilizați mai multe dispozitive simultan, care pot fi fie cumpărate de la orice magazin de hardware, fie îndepărtate din dispozitivele vechi de inventar. Pentru a finaliza procesul de ajustare, ar trebui să porniți circuit special de rezistență variabilă. Cu ajutorul acestuia, are loc procesul de modificare a amplitudinii semnalului care intră în rezistor.

Implementarea unui sistem de management

Pentru a îmbunătăți semnificativ performanța chiar și a celor mai simple echipamente, merită să conectați controlul microcontrolerului la circuitul controlerului de turație a motorului. Pentru a face acest lucru, ar trebui să alegeți un procesor care are un număr adecvat de intrări și, respectiv, ieșiri: pentru a conecta senzori, butoane și chei electronice speciale.

Pentru a efectua experimente ar trebui să utilizați microcontroler special AtMega 128 este controlerul cel mai ușor de utilizat și utilizat pe scară largă. În utilizare gratuită, puteți găsi un număr mare de scheme care îl folosesc. Pentru ca dispozitivul să efectueze operația corectă, merită să înregistrați un anumit algoritm de acțiuni - răspunsuri la anumite mișcări. De exemplu, când temperatura atinge 60 de grade Celsius (măsurătoarea va fi notă pe graficul dispozitivului însuși), dispozitivul ar trebui să se oprească automat.

Reglarea operațiunii

Acum merită să vorbim despre cum puteți regla viteza într-un motor cu perii. Datorită faptului că viteza totală de rotație a motorului poate depinde direct de mărimea nivelului tensiunii furnizate, absolut orice sisteme de control care pot îndeplini o astfel de funcție sunt destul de potrivite pentru aceasta.

Merită să enumerați mai multe tipuri de dispozitive:

1. Autotransformatoare de laborator (LATR).
2. Plăci de control din fabrică care sunt folosite în aparatele de uz casnic (le puteți lua chiar și pe cele care sunt folosite în aspiratoare și mixere).
3. Butoane care sunt utilizate în proiectarea sculelor electrice.
4. Tipuri de regulatoare de uz casnic care sunt echipate cu o acțiune lină specială.

Dar, în același timp, toate astfel de metode au un anumit defect. Odată cu procesul de reducere a vitezei, scade și puterea totală a motorului. Uneori poate fi oprit chiar și prin simpla atingere cu mâna. În unele cazuri, acest lucru poate fi destul de normal, dar în cea mai mare parte este considerat o problemă serioasă.

Cea mai acceptabilă opțiune ar fi îndeplinirea funcției de reglare a vitezei folosind aplicații de tahogenerator.

Cel mai adesea este instalat în fabrică. Când viteza de rotație a motoarelor deviază prin triacurile din motor, se va transmite sursa de alimentare deja reglată, însoțind viteza de rotație dorită. Dacă controlul rotației motorului în sine este încorporat într-un astfel de container, atunci puterea nu se va pierde.

Cum arată asta în design? Cel mai mult, este controlul reostat al procesului de rotație, care este creat pe baza utilizării unui semiconductor.

In primul caz vom vorbi despre rezistența variabilă folosind un proces de reglare mecanică. Acesta va fi conectat în serie la motorul comutatorului. Dezavantajul în acest caz va fi eliberarea suplimentară a unei anumite călduri și o risipă suplimentară a resursei întregii baterii. În timpul unei astfel de reglaje, are loc o pierdere generală de putere pe măsură ce motorul se rotește. Este considerată cea mai economică opțiune. Nu este folosit pentru motoare destul de puternice din motivele de mai sus.

În al doilea cazÎn timpul utilizării semiconductorilor, procesul de control al motorului are loc prin aplicarea unui anumit număr de impulsuri. Circuitul este capabil să modifice durata unor astfel de impulsuri, care, la rândul lor, vor schimba viteza totală de rotație a motorului fără pierderi de putere.

Dacă nu doriți să fabricați singur echipamente, dar doriți să cumpărați un dispozitiv complet gata de utilizare, atunci ar trebui să acordați o atenție deosebită principalelor parametri și caracteristici, cum ar fi puterea, tipul de sistem de control al dispozitivului, tensiunea din dispozitiv. , frecvența și tensiunea de funcționare . Cel mai bine ar fi să calculați caracteristicile generale ale întregului mecanism în care merită să utilizați un regulator general de tensiune a motorului. Merită să ne amintim că trebuie să faceți o comparație cu parametrii convertizorului de frecvență.

Pentru a crește și a micșora fără probleme viteza de rotație a arborelui, există un dispozitiv special - un regulator de viteză a motorului electric de 220V. Funcționare stabilă, fără întreruperi de tensiune, durată lungă de viață - avantajele utilizării unui regulator de turație a motorului pentru 220, 12 și 24 volți.

• Zona de aplicare
• Selectarea unui dispozitiv
• dispozitiv IF
• Tipuri de dispozitive
  • Dispozitiv triac

De ce aveți nevoie de un convertor de frecvență?

Funcția regulatorului este de a inversa tensiunea de 12, 24 de volți, asigurând pornirea și oprirea lină folosind modularea lățimii impulsului.

Controlerele de viteză sunt incluse în structura multor dispozitive, deoarece asigură acuratețea controlului electric. Acest lucru vă permite să reglați viteza la valoarea dorită.

Zona de aplicare

Controlerul de viteză al motorului de curent continuu este utilizat în multe aplicații industriale și casnice. De exemplu:

• complex de încălzire;
• acționări ale echipamentelor;
• aparat de sudura;
• cuptoare electrice;
• aspiratoare;
• Mașini de cusut;
• mașini de spălat.

Selectarea unui dispozitiv

Pentru a selecta un regulator eficient, este necesar să se țină seama de caracteristicile dispozitivului și de scopul său.

1. Controlerele vectoriale sunt comune pentru motoarele cu comutator, dar controlerele scalare sunt mai fiabile.
2. Un criteriu de selecție important este puterea. Acesta trebuie să corespundă cu cel permis pe unitatea utilizată. Este mai bine să depășiți pentru funcționarea în siguranță a sistemului.
3. Tensiunea trebuie să fie în limite acceptabile.
4. Scopul principal al regulatorului este conversia frecvenței, astfel încât acest aspect trebuie selectat în funcție de cerințele tehnice.
5. De asemenea, trebuie să acordați atenție duratei de viață, dimensiunilor, numărului de intrări.

dispozitiv IF

• Controler natural pentru motor AC;
• unitate de antrenare;
• elemente suplimentare.

Schema de circuit a regulatorului de turație a motorului de 12 V este prezentată în figură. Viteza este reglată cu ajutorul unui potențiometru. Dacă la intrare sunt primite impulsuri cu o frecvență de 8 kHz, atunci tensiunea de alimentare va fi de 12 volți.

Aparatul poate fi achiziționat de la punctele de vânzare specializate, sau îl puteți realiza singur.

La pornirea unui motor trifazat la putere maximă, se transmite curent, acțiunea se repetă de aproximativ 7 ori. Curentul îndoaie înfășurările motorului, generând căldură pe o perioadă lungă de timp. Un convertor este un invertor care asigură conversia energiei. Tensiunea intră în regulator, unde 220 de volți sunt redresați folosind o diodă situată la intrare. Apoi curentul este filtrat prin 2 condensatoare. PWM este generat. În continuare, semnalul de impuls este transmis de la înfășurările motorului către o anumită sinusoidă.

Există un dispozitiv universal de 12 V pentru motoarele fără perii.

Pentru a economisi la facturile de energie electrică, cititorii noștri recomandă Electricity Saving Box. Plățile lunare vor fi cu 30-50% mai mici decât erau înainte de utilizarea economizorului. Îndepărtează componenta reactivă din rețea, rezultând o reducere a sarcinii și, în consecință, a consumului de curent. Aparatele electrice consumă mai puțină energie electrică și costurile sunt reduse.

Circuitul este format din două părți - logică și putere. Microcontrolerul este situat pe un cip. Această schemă este tipică pentru un motor puternic. Unicitatea regulatorului constă în utilizarea acestuia cu diferite tipuri de motoare. Circuitele sunt alimentate separat; driverele cheie necesită alimentare de 12 V.

Tipuri de dispozitive

Dispozitiv triac

Dispozitivul triac este utilizat pentru a controla iluminarea, puterea elementelor de încălzire și viteza de rotație.

Circuitul controlerului bazat pe un triac conține un minim de părți prezentate în figură, unde C1 este un condensator, R1 este primul rezistor, R2 este al doilea rezistor.

Folosind un convertor, puterea este reglată prin schimbarea timpului unui triac deschis. Dacă este închis, condensatorul este încărcat de sarcină și rezistențe. Un rezistor controlează cantitatea de curent, iar al doilea reglează rata de încărcare.

Când condensatorul atinge pragul maxim de tensiune de 12V sau 24V, comutatorul este activat. Triacul intră în starea deschisă. Când tensiunea rețelei trece prin zero, triacul este blocat, iar apoi condensatorul dă o sarcină negativă.

Convertoare pe chei electronice

Regulatoare cu tiristoare obișnuite cu un circuit simplu de funcționare.

Tiristor, funcționează în rețea de curent alternativ.

Un tip separat este stabilizatorul de tensiune AC. Stabilizatorul conține un transformator cu numeroase înfășurări.

La o sursă de tensiune de 24 volți. Principiul de funcționare este încărcarea unui condensator și a unui tiristor blocat, iar când condensatorul atinge tensiune, tiristorul trimite curent la sarcină.

Procesul semnalului proporțional

Semnalele care sosesc la intrarea sistemului formează feedback. Să aruncăm o privire mai atentă folosind un microcircuit.

Cipul TDA 1085 din imaginea de mai sus oferă controlul feedback-ului unui motor de 12V, 24V fără pierderi de putere. Este obligatoriu să conțină un turometru, care oferă feedback de la motor către tabloul de comandă. Semnalul senzorului de stabilizare ajunge la un microcircuit, care transmite sarcina elementelor de putere - pentru a adăuga tensiune la motor. Când arborele este încărcat, placa crește tensiunea și puterea crește. Prin eliberarea arborelui, tensiunea scade. Rotațiile vor fi constante, dar cuplul de putere nu se va modifica. Frecvența este controlată pe o gamă largă. Un astfel de motor de 12, 24 volți este instalat în mașinile de spălat.

Cu propriile mâini puteți realiza un dispozitiv pentru o polizor, strung pentru lemn, ascuțitor, betoniera, tăietor de paie, mașină de tuns iarba, despicator de lemne și multe altele.

Regulatoarele industriale, constând din regulatoare de 12, 24 volți, sunt umplute cu rășină și, prin urmare, nu pot fi reparate. Prin urmare, un dispozitiv de 12 V este adesea realizat independent. O opțiune simplă folosind cipul U2008B. Controlerul utilizează feedback-ul curent sau pornirea soft. Dacă se folosește acesta din urmă, sunt necesare elementele C1, R4, jumperul X1 nu este necesar, ci cu feedback, invers.

La asamblarea regulatorului, alegeți rezistența potrivită. Deoarece cu un rezistor mare pot exista smucituri la pornire, iar cu un rezistor mic compensarea va fi insuficientă.

Important! Când reglați controlerul de putere, trebuie să vă amintiți că toate părțile dispozitivului sunt conectate la rețeaua de curent alternativ, așa că trebuie respectate măsurile de siguranță!

Regulatoarele de viteză pentru motoarele monofazate și trifazate de 24, 12 volți sunt un dispozitiv funcțional și valoros, atât în ​​viața de zi cu zi, cât și în industrie.

Ai o polizor unghiular, dar nu ai regulator de viteza? O poți face singur.

Controler de viteză și pornire ușoară pentru polizor

Ambele sunt necesare pentru funcționarea fiabilă și convenabilă a sculei electrice.

Ce este un regulator de viteză și pentru ce este acesta?

Acest dispozitiv este conceput pentru a controla puterea unui motor electric. Cu ajutorul acestuia puteți regla viteza de rotație a arborelui. Numerele de pe roata de reglare indică o modificare a vitezei de rotație a discului.

Regulatorul nu este instalat pe toate polizoarele unghiulare.

Polizoare cu regulator de viteză: exemple în fotografie

Lipsa unui regulator limitează foarte mult utilizarea râșniței. Viteza de rotație a discului afectează calitatea polizorului și depinde de grosimea și duritatea materialului prelucrat.

Dacă viteza nu este reglată, atunci viteza este menținută constant la maxim. Acest mod este potrivit numai pentru materiale dure și groase, cum ar fi colțuri, țevi sau profile. Motive pentru care este necesar un regulator:

1. Metalul subțire sau lemnul moale necesită o viteză de rotație mai mică. În caz contrar, marginea metalului se va topi, suprafața de lucru a discului se va spăla, iar lemnul se va înnegri din cauza temperaturii ridicate.
2. Pentru a tăia mineralele, este necesar să reglați viteza. Majoritatea rupe bucăți mici la viteză mare și zona de tăiere devine neuniformă.
3. Pentru a lustrui mașinile, nu aveți nevoie de cea mai mare viteză, altfel vopseaua se va deteriora.
4. Pentru a schimba un disc de la un diametru mai mic la unul mai mare, trebuie să reduceți viteza. Este aproape imposibil să ții o râșniță cu mâinile cu un disc mare care se rotește la viteză mare.
5. Lamele de diamant nu trebuie supraîncălzite pentru a evita deteriorarea suprafeței. Pentru a face acest lucru, viteza este redusă.

De ce ai nevoie de un start ușor?

Prezența unei astfel de lansări este un punct foarte important. La pornirea unei scule electrice puternice conectate la rețea, apare o creștere a curentului de pornire, care este de multe ori mai mare decât curentul nominal al motorului, iar tensiunea din rețea scade. Deși această supratensiune este de scurtă durată, provoacă o uzură crescută a periilor, a comutatorului motorului și a tuturor elementelor sculei prin care curge. Acest lucru poate cauza defectarea instrumentului în sine, în special a celor chinezești, cu înfășurări nesigure care se pot arde în timpul pornirii în cel mai inoportun moment. Există, de asemenea, o smucitură mecanică mare în timpul pornirii, ceea ce duce la uzura rapidă a cutiei de viteze. O astfel de pornire prelungește durata de viață a sculei electrice și crește nivelul de confort în timpul funcționării.

Unitate electronică într-o polizor unghiular

Unitatea electronică vă permite să combinați regulatorul de viteză și pornirea ușoară într-una singură. Circuitul electronic este implementat pe principiul controlului puls-fază cu o creștere treptată a fazei de deschidere a triacului. Cu un astfel de bloc pot fi echipate polizoare de diferite categorii de putere și preț.

Tipuri de dispozitive cu unitate electronică: exemple din tabel

Polizoare unghiulare cu o unitate electronică: populare în fotografie

Controler de viteză DIY

Regulatorul de viteză nu este instalat la toate modelele de polizoare unghiulare. Puteți face un bloc pentru reglarea vitezei cu propriile mâini sau puteți cumpăra unul gata făcut.

Regulatoare de viteză din fabrică pentru polizoare unghiulare: exemple foto

Controler de viteză a polizorului unghiular Bosh Regulator de viteză pentru polizoare unghiulare Sturm Controler de viteză pentru polizoare unghiulare DWT

Astfel de regulatoare au un circuit electronic simplu. Prin urmare, crearea unui analog cu propriile mâini nu va fi dificilă. Să ne uităm la ce este asamblat regulatorul de viteză pentru polizoare de până la 3 kW.

Fabricarea PCB-urilor

Cea mai simplă diagramă este prezentată mai jos.

Deoarece circuitul este foarte simplu, nu are rost să instalați un program de calculator pentru procesarea circuitelor electrice doar din cauza acestuia. Mai mult, pentru imprimare este nevoie de hârtie specială. Și nu toată lumea are o imprimantă laser. Prin urmare, vom lua cea mai simplă cale de fabricare a unei plăci de circuit imprimat.

Luați o bucată de PCB. Tăiați la dimensiunea necesară pentru cip. Slefuiți suprafața și degresați. Luați un marcator cu disc laser și desenați o diagramă pe PCB. Pentru a evita greșelile, desenați mai întâi cu un creion. În continuare, începem să gravăm. Puteți cumpăra clorură ferică, dar chiuveta este greu de curățat după ea. Dacă îl scăpați din greșeală pe haine, va lăsa pete care nu pot fi îndepărtate complet. Prin urmare, vom folosi o metodă sigură și ieftină. Pregătiți un recipient de plastic pentru soluție. Se toarnă 100 ml peroxid de hidrogen. Se adauga o jumatate de lingura de sare si un pachet de acid citric pana la 50 g. Solutia se face fara apa. Puteți experimenta cu proporții. Și faceți întotdeauna o soluție proaspătă. Tot cuprul trebuie îndepărtat. Aceasta durează aproximativ o oră. Clătiți placa sub jet de apă. Găuriți găurile.

Se poate face și mai simplu. Desenați o diagramă pe hârtie. Lipiți-l cu bandă adezivă pe PCB-ul decupat și găuriți. Și numai după aceea desenați circuitul cu un marker pe placă și gravați-l.

Ștergeți placa cu flux de alcool-colofoniu sau o soluție obișnuită de colofoniu în alcool izopropilic. Luați niște lipire și cosiți șinele.

Instalarea componentelor electronice (cu fotografie)

Pregătiți tot ce aveți nevoie pentru a monta placa:

1. Bobină de lipit.
2. Știfturi pe tablă.
3. Triac bta16.
4. Condensator de 100 nF.
5. Rezistor fix 2 kOhm.
6. Dinistor db3.
7. Rezistor variabil cu dependență liniară la 500 kOhm.

Tăiați patru pini și lipiți-i pe placă. Apoi instalați dinistorul și toate celelalte părți, cu excepția rezistenței variabile. Lipiți triacul ultimul. Luați un ac și o perie. Curățați golurile dintre șine pentru a elimina eventualele scurte. Triac-ul cu capătul liber cu o gaură este atașat la un radiator de aluminiu pentru răcire. Utilizați șmirghel fin pentru a curăța zona în care este atașat elementul. Luați pastă termoconductoare a mărcii KPT-8 și aplicați o cantitate mică de pastă pe calorifer. Fixați triacul cu un șurub și o piuliță. Deoarece toate părțile designului nostru sunt sub tensiune de rețea, vom folosi un mâner din material izolant pentru reglare. Pune-l pe un rezistor variabil. Utilizați o bucată de fir pentru a conecta bornele exterioare și medii ale rezistenței. Acum lipiți două fire la bornele exterioare. Lipiți capetele opuse ale firelor la pinii corespunzători de pe placă.

Puteți face întreaga instalație articulată. Pentru a face acest lucru, lipim părțile microcircuitului între ele direct folosind picioarele elementelor în sine și firele. Aici ai nevoie și de un radiator pentru triac. Poate fi realizat dintr-o bucată mică de aluminiu. Un astfel de regulator va ocupa foarte puțin spațiu și poate fi plasat în corpul polizorului unghiular.

Dacă doriți să instalați un indicator LED în regulatorul de viteză, atunci utilizați un circuit diferit.

Circuit regulator cu indicator LED.

Diode adăugate aici:

• VD 1 - dioda 1N4148;
• VD 2 - LED (indicație de funcționare).

Regulator asamblat cu LED.

Această unitate este proiectată pentru polizoare unghiulare de putere redusă, astfel încât triacul nu este instalat pe radiator. Dar dacă îl utilizați într-un instrument puternic, atunci nu uitați de placa de aluminiu pentru disiparea căldurii și triacul bta16.

Realizarea unui regulator de putere: video

Testarea unitară electronică

Înainte de a conecta unitatea la instrument, să o testăm. Luați priza de deasupra capului. Instalați două fire în el. Conectați unul dintre ele la placă, iar al doilea la cablul de rețea. Cablul mai are încă un fir. Conectați-l la placa de rețea. Se pare că regulatorul este conectat în serie la circuitul de putere al sarcinii. Conectați o lampă la circuit și verificați funcționarea dispozitivului.

Testarea regulatorului de putere cu un tester și o lampă (video)

Conectarea regulatorului la râșniță

Regulatorul de viteză este conectat la unealta în serie.

Schema de conectare este prezentată mai jos.

Dacă există spațiu liber în mânerul râșniței, atunci blocul nostru poate fi plasat acolo. Circuitul montat la suprafață este lipit cu rășină epoxidică, care servește ca izolator și protecție împotriva tremurării. Scoateți rezistența variabilă cu un mâner de plastic pentru a regla viteza.

Instalarea regulatorului în interiorul corpului polizorului unghiular: video

Unitatea electronică, asamblată separat de polizorul unghiular, este găzduită într-o carcasă din material izolator, deoarece toate elementele sunt sub tensiune de rețea. O priză portabilă cu un cablu de rețea este înșurubat pe carcasă. Mânerul rezistenței variabile este afișat în exterior.

Regulatorul este conectat la rețea, iar instrumentul este conectat la o priză portabilă.

Controler de viteză pentru o polizor unghiular într-o carcasă separată: video

Utilizare

Există o serie de recomandări pentru utilizarea corectă a polizorului unghiular cu unitate electronică. Când porniți unealta, lăsați-o să accelereze până la viteza setată, nu vă grăbiți să tăiați nimic. După oprire, reporniți-l după câteva secunde, astfel încât condensatorii din circuit să aibă timp să se descarce, apoi repornirea va fi lină. Puteți regla viteza în timp ce polizorul funcționează rotind încet butonul de rezistență variabilă.

Lucrul bun despre o râșniță fără regulator de viteză este că, fără cheltuieli serioase, puteți face singur un regulator de viteză universal pentru orice unealtă electrică. Unitatea electronică, montată într-o cutie separată, și nu în corpul mașinii de șlefuit, poate fi folosită pentru un burghiu, burghiu sau ferăstrău circular. Pentru orice unealtă cu motor comutator. Desigur, este mai convenabil când butonul de control este pe instrument și nu trebuie să mergeți nicăieri sau să vă aplecați pentru a-l întoarce. Dar aici depinde de tine să decizi. E o chestiune de gust.

La pornirea motorului electric, consumul de curent depășește de 7 ori, ceea ce contribuie la defectarea prematură a părților electrice și mecanice ale motorului. Pentru a preveni acest lucru, ar trebui să utilizați un regulator de viteză a motorului electric. Există multe modele fabricate din fabrică, dar pentru a realiza singur un astfel de dispozitiv, trebuie să cunoașteți principiul de funcționare a motorului electric și cum să reglați viteza rotorului.

Informații generale

Motoarele electrice cu curent alternativ au devenit larg răspândite în multe domenii ale activității umane, și anume modelele asincrone. Scopul principal al motorului ca mașină electrică este transformarea energiei electrice în energie mecanică. Asincron în translație înseamnă nesimultan, deoarece viteza rotorului diferă de frecvența tensiunii alternative (U) din stator. Există două tipuri de motoare asincrone în funcție de tipul de alimentare:

1. Fază singulară.
2. Trei faze.

Cele monofazate sunt folosite pentru nevoile casnice, iar cele trifazate sunt folosite în producție. Motoarele asincrone trifazate (denumite în continuare TAM) utilizează două tipuri de rotoare:

• închis;
• fază

Motoarele cu circuit închis reprezintă aproximativ 95% din toate motoarele utilizate și au o putere semnificativă (de la 250 W și mai sus). Tipul de fază este structural diferit de IM, dar este folosit destul de rar în comparație cu primul. Rotorul este o figură cilindrică din oțel care este plasată în interiorul statorului, cu un miez presat pe suprafața sa.

Cușcă de veveriță și rotoare bobinate

Cuprul foarte conductiv (pentru mașinile de mare putere) sau tijele de aluminiu (pentru mașinile de putere mică) lipite sau turnate în suprafața miezului și scurtcircuitate la capete cu două inele joacă rolul de electromagneți cu polii orientați spre stator. Tijele de înfășurare nu au nicio izolație, deoarece tensiunea într-o astfel de înfășurare este zero.

Folosit mai frecvent pentru miezurile motoarelor de putere medie, aluminiul are o densitate scăzută și o conductivitate electrică ridicată.

Pentru a reduce armonicile superioare ale forței electromotoare (EMF) și pentru a elimina pulsația câmpului magnetic tijele rotorului au un anumit unghi de înclinare calculat faţă de axa de rotaţie. Dacă se folosește un motor electric de putere mică, canelurile sunt structuri închise care separă rotorul de gol pentru a crește componenta inductivă a rezistenței.

Rotorul sub formă de design sau tip de fază este caracterizat de o înfășurare, capetele sale sunt conectate într-un tip stea și atașate la inele colectoare (pe arbore), de-a lungul cărora alunecă periile de grafit. Pentru a elimina curenții turbionari, suprafața înfășurărilor este acoperită cu o peliculă de oxid. În plus, la circuitul de înfășurare a rotorului se adaugă un rezistor, care vă permite să modificați rezistența activă (R) a circuitului rotorului pentru a reduce valorile curenților de aprindere (Ip). Curenții de pornire afectează negativ părțile electrice și mecanice ale motorului electric. Rezistoare variabile utilizate pentru reglarea Ip:

1. Metal sau treptat cu comutare manuală.
2. Lichid (datorită scufundării la adâncimea electrozilor).

Periile din grafit sunt supuse uzurii, iar unele modele sunt echipate cu un design în formă de cușcă de veveriță care ridică periile și închide inelele după pornirea motorului. IM-urile cu rotor bobinat sunt mai flexibile în ceea ce privește reglarea Ip.

Caracteristici de design

Un motor asincron nu are poli pronunțați, spre deosebire de un motor electric de curent continuu. Numărul de poli determinat de numărul de bobine din înfăşurări parte fixă ​​(stator) și metoda de conectare. Într-o mașină asincronă cu 4 bobine trece un flux magnetic. Statorul este realizat din foi speciale de oțel (oțel electric), care reduc curenții turbionari la zero, la care are loc o încălzire semnificativă a înfășurărilor. Aceasta duce la un scurtcircuit masiv între tururi.

Minereul de fier sau miezul rotorului este presat direct pe arbore. Există un spațiu minim de aer între rotor și stator. Înfășurarea rotorului este realizată sub forma unei „cuști de veveriță” și este realizată din tije de cupru sau aluminiu.

La motoarele electrice cu o putere de până la 100 kW, aluminiul, care are o densitate scăzută, este folosit pentru a umple canelurile miezului rotorului. Dar, în ciuda acestui dispozitiv, motoarele de acest tip se încălzesc. Pentru a rezolva această problemă ventilatoarele sunt folosite pentru răcirea forțată, care sunt montate pe arbore. Aceste motoare sunt simple și fiabile. Cu toate acestea, motoarele consumă un curent mare la pornire, de 7 ori curentul nominal. Din acest motiv, au un cuplu de pornire scăzut, deoarece cea mai mare parte a energiei electrice este destinată încălzirii înfășurărilor.

Motoarele electrice, care au un cuplu de pornire crescut, diferă de motoarele asincrone obișnuite în proiectarea rotorului. Rotorul este realizat sub forma unei duble „cuști de veveriță”. Aceste modele sunt similare cu tipurile de fază de fabricație a rotorului. Este alcătuit dintr-o „cușcă de veveriță” interioară și exterioară, iar cea exterioară este cea de pornire și are un R activ mare și un reactiv mic. Cel exterior are un R ușor activ și reactiv ridicat. Pe măsură ce viteza de rotație crește, I comută la cușca interioară și funcționează sub forma unui rotor în cușcă de veveriță.

Principiul de funcționare

Când I curge prin înfășurarea statorului, în fiecare dintre ele se creează un flux magnetic (F). Aceste F sunt deplasate cu 120 de grade unul față de celălalt. F rezultat se rotește, crearea de forță electromotoare (EMF)în conductori din aluminiu sau cupru. Ca urmare a acestui fapt, se creează un moment magnetic de pornire al motorului electric, iar rotorul începe să se rotească. Acest proces se mai numește și alunecare (S) în unele surse, arătând diferența de frecvență n1 a câmpului electromagnetic al demarorului, care devine mai mare decât frecvența obținută atunci când rotorul n2 se rotește. Se calculează procentual și are forma: S = ((n1-n2)/n1) * 100%.

Schema 1 - Controlul vitezei tiristorului unui motor cu comutator fără pierderi de putere.

Acest circuit efectuează reglarea prin deschiderea sau închiderea tiristoarelor (triac) în timpul unei tranziții de fază prin neutru. Pentru a controla corect un motor de comutator, se folosesc următoarele metode de modificare a circuitului 1:

1. Instalarea circuitelor de protecție LRC constând din condensatoare, rezistențe și bobine.
2. Adăugarea capacității la intrare.
3. Utilizarea tiristoarelor sau triacurilor, al căror curent depășește valoarea nominală a curentului motorului în intervalul de 3..8 ori.

Acest tip de regulator are avantaje și dezavantaje. Primele includ costuri reduse, greutate și dimensiuni reduse. Cele doua includ următoarele:

• aplicație pentru motoare de putere mică;
• există zgomot și smucitură a motorului;
• atunci când se utilizează un circuit bazat pe triacuri, o constantă U lovește motorul.

Acest tip de regulator este instalat în ventilatoare, aparate de aer condiționat, mașini de spălat și mașină de găurit. Își îndeplinește perfect funcțiile, în ciuda deficiențelor sale.

Tip tranzistor

Un alt nume pentru un regulator de tip tranzistor este un autotransformator sau regulator PWM (schema 2). Schimbă valoarea lui U conform principiului modulării lățimii impulsului (PWM) folosind o etapă de ieșire care utilizează tranzistoare IGBT.

Schema 2 - Controler de viteză PWM cu tranzistor.

Comutarea tranzistoarelor are loc la o frecvență înaltă și datorită acesteia este posibilă modificarea lățimii impulsurilor. În consecință, se va modifica și valoarea lui U. Cu cât pulsul este mai lung și cu cât pauza este mai scurtă, cu atât valoarea lui U este mai mare și invers. Aspectele pozitive ale utilizării acestui soi sunt următoarele:

1. Greutate redusă a dispozitivului cu dimensiuni reduse.
2. Cost destul de mic.
3. La viteze mici nu se aude zgomot.
4. Control prin valori U scăzute (0..12 V).

Principalul dezavantaj al aplicației este că distanța până la motorul electric nu trebuie să fie mai mare de 4 metri.

Reglarea frecventei

Schema 3 - Regulator de viteza de frecventa.

Un invertor specializat are avantajele și dezavantajele sale. Avantajele sunt următoarele:

1. Controlul tensiunii arteriale fără intervenție umană.
2. Stabilitate.
3. Caracteristici suplimentare.

Este posibilă controlul funcționării motorului electric în anumite condiții, precum și protecția împotriva supraîncărcărilor și a curenților de scurtcircuit. În plus, este posibilă extinderea funcționalității prin conectarea senzorilor digitali, monitorizarea parametrilor de funcționare și utilizarea unui controler PID. Dezavantajele includ limitări în controlul frecvenței și un cost destul de ridicat.

Pentru IM trifazat se folosesc și dispozitive de control al frecvenței (Schema 4). Regulatorul are trei faze la ieșire pentru conectarea unui motor electric.

Schema 4 - Invertor pentru un motor trifazat.

Această opțiune are și punctele sale forte și slabe. Primele includ următoarele: cost redus, alegere a puterii, gamă largă de reglare a frecvenței, precum și toate avantajele convertoarelor de frecvență monofazate. Dintre toate aspectele negative, se pot identifica principalele: selecția preliminară și încălzirea în timpul pornirii.

Fabricare de bricolaj

Dacă nu există nicio oportunitate sau dorință de a cumpăra un regulator de tip fabrică, atunci îl puteți asambla singur. Deși regulatoarele de tip „tda1085” s-au dovedit foarte bine. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă familiarizați cu teoria în detaliu și să începeți să exersați. Circuitele triac sunt foarte populare, în special regulatorul de viteză al unui motor asincron de 220V (diagrama 5). Nu este greu de realizat. Este asamblat folosind un triac VT138, care este potrivit pentru aceste scopuri.

Schema 5 - Un simplu regulator de viteză pe un triac.

Acest regulator poate fi folosit și pentru a regla viteza unui motor DC de 12 volți, deoarece este destul de simplu și universal. Viteza este reglată prin modificarea parametrilor P1, care determină faza semnalului de intrare, care deschide tranziția triacului.

Principiul de funcționare este simplu. Când motorul pornește, încetinește, inductanța se modifică în jos și contribuie la creșterea lui U în circuitul „R2->P1->C2”. Când C2 este descărcat, triacul se deschide pentru o perioadă de timp.

Există o altă schemă. Funcționează puțin diferit: prin furnizarea unui tip invers de flux de energie, care este în mod optim benefic. Circuitul include un tiristor destul de puternic.

Schema 6 - Proiectarea unui regulator tiristor.

Circuitul constă dintr-un generator de semnal de control, un amplificator, un tiristor și o secțiune de circuit care funcționează ca un stabilizator de rotație a rotorului.

Cel mai universal circuit este un regulator bazat pe triac și dinistor (schema 7). Este capabil să reducă fără probleme viteza de rotație a arborelui, să inverseze motorul (schimba direcția de rotație) și să reducă curentul de pornire.

Principiul de funcționare al circuitului:

1. C1 este încărcat până la defectarea U a dinistorului D1 până la R2.
2. Când D1 se rupe, deschide joncțiunea triacului D2, care este responsabil pentru controlul sarcinii.

Tensiunea de sarcină este direct proporțională cu componenta de frecvență atunci când D2 se deschide, care depinde de R2. Circuitul este folosit la aspiratoare. Conține control electronic universal, precum și capacitatea de a conecta cu ușurință alimentarea de 380 V. Toate piesele trebuie plasate pe o placă de circuit imprimat realizată folosind tehnologia laser-iron (LUT). Puteți afla mai multe despre această tehnologie de fabricare a plăcilor pe Internet.

Astfel, atunci când alegeți un regulator de turație a motorului electric, puteți cumpăra unul din fabrică sau îl puteți realiza singur. Realizarea unui regulator de casă este destul de simplă, deoarece dacă înțelegeți principiul de funcționare al dispozitivului, îl puteți asambla cu ușurință. În plus, ar trebui să respectați regulile de siguranță atunci când instalați piesele și când lucrați cu electricitate.