Regulator puternic de viteză a tranzistorului pentru motor cu comutator de 12 V. Controler de viteză pentru motorul comutatorului: proiectare și producție bricolaj. Introducerea sistemelor de control automat

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 ai 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.

Controlerele vectoriale sunt comune pentru motoarele cu comutator, dar controlerele scalare sunt mai fiabile.
Un criteriu de selecție important este puterea. Trebuie să corespundă cu ceea ce este permis pe unitatea utilizată. Este mai bine să depășiți pentru funcționarea în siguranță a sistemului.
Tensiunea trebuie să fie în limite acceptabile.
Scopul principal al regulatorului este conversia frecvenței, astfel încât acest aspect trebuie selectat în funcție de cerințele tehnice.
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 la 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.

Circuitul de control al vitezei motorului de curent continuu funcționează pe principiile modulării lățimii impulsului și este utilizat pentru a modifica viteza unui motor de curent continuu de 12 volți. Reglarea vitezei arborelui motor folosind modularea lățimii impulsului oferă o eficiență mai mare decât simpla schimbare a tensiunii continue furnizate motorului, deși vom lua în considerare și aceste scheme.

Circuit de control al vitezei motorului de curent continuu pentru 12 volți

Motorul este conectat într-un circuit la un tranzistor cu efect de câmp, care este controlat prin modularea lățimii impulsului efectuată pe cipul temporizatorului NE555, motiv pentru care circuitul s-a dovedit a fi atât de simplu.

Controlerul PWM este implementat folosind un generator de impulsuri convențional pe un multivibrator astable, generând impulsuri cu o rată de repetiție de 50 Hz și construit pe popularul temporizator NE555. Semnalele care provin de la multivibrator creează un câmp de polarizare la poarta tranzistorului cu efect de câmp. Durata impulsului pozitiv este ajustată folosind rezistența variabilă R2. Cu cât durata impulsului pozitiv care ajunge la poarta tranzistorului cu efect de câmp este mai lungă, cu atât este mai mare puterea furnizată motorului de curent continuu. Și invers, cu cât durata pulsului este mai scurtă, cu atât motorul electric se rotește mai slab. Acest circuit funcționează excelent pe o baterie de 12 volți.

Circuit de control al vitezei motorului de curent continuu pentru 6 volți

Viteza motorului de 6 volți poate fi reglată cu 5-95%

Controlerul turației motorului pe controlerul PIC

Controlul vitezei în acest circuit se realizează prin aplicarea impulsurilor de tensiune de durată variabilă motorului electric. În aceste scopuri, se utilizează PWM (modulatoare de lățime a impulsurilor). În acest caz, controlul lățimii impulsului este asigurat de un microcontroler PIC. Pentru a controla viteza de rotație a motorului, sunt utilizate două butoane SB1 și SB2, „Mai mult” și „Mai puțin”. Puteți modifica viteza de rotație numai atunci când comutatorul „Start” este apăsat. Durata pulsului variază, ca procent din perioada, de la 30 la 100%.

Ca stabilizator de tensiune pentru microcontrolerul PIC16F628A, se folosește un stabilizator KR1158EN5V cu trei pini, care are o cădere scăzută a tensiunii de intrare-ieșire, doar aproximativ 0,6 V. Tensiunea maximă de intrare este de 30V. Toate acestea permit utilizarea motoarelor cu tensiuni de la 6V la 27V. Tranzistorul compozit KT829A este folosit ca comutator de alimentare, care este de preferință instalat pe un radiator.

Dispozitivul este asamblat pe o placă de circuit imprimat de 61 x 52 mm. Puteți descărca desenul PCB și fișierul firmware din linkul de mai sus. (Vezi folderul din arhivă 027-el)

Controler de viteză a motorului DC PWM

Acest circuit DIY poate fi folosit ca regulator de viteză pentru un motor de 12 V DC cu un curent nominal de până la 5 A sau ca variator pentru lămpi cu halogen de 12 V și LED de până la 50 W. Controlul este efectuat folosind modularea lățimii impulsului (PWM) la o rată de repetare a impulsurilor de aproximativ 200 Hz. Desigur, frecvența poate fi modificată dacă este necesar, selectând pentru stabilitate și eficiență maximă.

Majoritatea acestor structuri sunt asamblate după o schemă mult mai simplă. Vă prezentăm aici o versiune mai avansată care folosește un cronometru 7555, un driver de tranzistor bipolar și un MOSFET puternic. Acest design oferă un control îmbunătățit al vitezei și funcționează pe o gamă largă de sarcini. Aceasta este într-adevăr o schemă foarte eficientă, iar costul pieselor sale atunci când sunt achiziționate pentru auto-asamblare este destul de scăzut.

Circuit controler PWM pentru motor de 12 V

Circuitul folosește un temporizator 7555 pentru a crea o lățime variabilă a impulsului de aproximativ 200 Hz. Acesta controlează tranzistorul Q3 (prin tranzistorii Q1 - Q2), care controlează viteza motorului electric sau a becurilor.

Există multe aplicații pentru acest circuit care va fi alimentat la 12V: motoare electrice, ventilatoare sau lămpi. Poate fi folosit în mașini, bărci și vehicule electrice, în modele de căi ferate și așa mai departe.

Lămpile cu LED-uri de 12 V, de exemplu benzi cu LED-uri, pot fi, de asemenea, conectate în siguranță aici. Toată lumea știe că becurile LED sunt mult mai eficiente decât becurile cu halogen sau incandescente și vor dura mult mai mult. Și dacă este necesar, alimentați controlerul PWM de la 24 de volți sau mai mult, deoarece microcircuitul însuși cu o etapă tampon are un stabilizator de putere.

Controler de viteză a motorului AC

Controler PWM 12 volți

Driver pentru regulator DC Half Bridge

Mini circuit de control al vitezei de foraj

Diagrame și prezentare generală a regulatoarelor de turație a motorului electric de 220V

De ce ai nevoie de un convertor de frecvență?
Zona de aplicare
Selectarea unui dispozitiv
dispozitiv IF
Tipuri de dispozitive
- Dispozitiv triac
- Procesul semnalului proporțional

De ce ai 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.

Controlerele vectoriale sunt comune pentru motoarele cu comutator, dar controlerele scalare sunt mai fiabile.
Un criteriu de selecție important este puterea. Trebuie să corespundă cu ceea ce este permis pe unitatea utilizată. Este mai bine să depășiți pentru funcționarea în siguranță a sistemului.
Tensiunea trebuie să fie în limite acceptabile.
Scopul principal al regulatorului este conversia frecvenței, astfel încât acest aspect trebuie selectat în funcție de cerințele tehnice.
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.

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

Circuitul regulatorului de viteză AC

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

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.

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.

Circuit stabilizator DC

încărcător cu tiristoare de 24 volți

Procesul semnalului proporțional

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

Cip TDA 1085

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.

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.

DIAGRAMA CONTROLULUI VITEZA MOTORULUI

Regulator pentru motor AC

Pe baza puternicului triac BT138-600, puteți asambla un circuit pentru un regulator de viteză a motorului AC. Acest circuit este conceput pentru a regla viteza de rotație a motoarelor electrice ale mașinilor de găurit, ventilatoare, aspiratoare, polizoare etc. Viteza motorului poate fi reglată prin schimbarea rezistenței potențiometrului P1. Parametrul P1 determină faza impulsului de declanșare, care deschide triacul. Circuitul îndeplinește și o funcție de stabilizare, care menține turația motorului chiar și sub sarcină grea.

Schema schematică a unui regulator de motor AC

De exemplu, atunci când motorul unei mașini de găurit încetinește din cauza rezistenței crescute a metalului, EMF-ul motorului scade și el. Acest lucru duce la o creștere a tensiunii în R2-P1 și C3, determinând deschiderea triacului pentru o perioadă mai lungă de timp, iar viteza crește în consecință.

Regulator pentru motor DC

Cea mai simplă și populară metodă de ajustare a vitezei de rotație a unui motor de curent continuu se bazează pe utilizarea modulării lățimii impulsului ( PWM sau PWM ). În acest caz, tensiunea de alimentare este furnizată motorului sub formă de impulsuri. Rata de repetare a impulsurilor rămâne constantă, dar durata acestora se poate modifica - deci se modifică și viteza (puterea).

Pentru a genera un semnal PWM, puteți lua un circuit bazat pe cipul NE555. Cel mai simplu circuit al unui regulator de viteză a motorului de curent continuu este prezentat în figură:

Schema schematică a unui regulator de motor electric de putere constantă

Aici VT1 este un tranzistor cu efect de câmp de tip n capabil să reziste curentului maxim al motorului la o anumită tensiune și sarcină pe arbore. VCC1 este de la 5 la 16 V, VCC2 este mai mare sau egal cu VCC1. Frecvența semnalului PWM poate fi calculată folosind formula:

unde R1 este în ohmi, C1 este în faradi.

Cu valorile indicate în diagrama de mai sus, frecvența semnalului PWM va fi egală cu:

F = 1,44/(50000*0,0000001) = 290 Hz.

Este demn de remarcat faptul că chiar și dispozitivele moderne, inclusiv cele cu putere mare de control, se bazează tocmai pe astfel de circuite. Desigur, folosind elemente mai puternice care pot rezista curenților mari.

PWM - regulatoare de turație a motorului pe cronometrul 555

Cronometrul 555 este utilizat pe scară largă în dispozitivele de control, de exemplu, în PWM - regulatoare de viteză pentru motoare DC.

Oricine a folosit vreodată o șurubelniță fără fir a auzit probabil un scârțâit venind din interior. Acesta este șuieratul înfășurărilor motorului sub influența tensiunii impulsurilor generate de sistemul PWM.

Este pur și simplu indecent să reglați turația unui motor conectat la o baterie în alt mod, deși este foarte posibil. De exemplu, pur și simplu conectați un reostat puternic în serie cu motorul sau utilizați un regulator de tensiune liniar reglabil cu un radiator mare.

O variantă a regulatorului PWM bazată pe cronometrul 555 este prezentată în Figura 1.

Circuitul este destul de simplu și se bazează pe un multivibrator, deși transformat într-un generator de impulsuri cu un ciclu de lucru reglabil, care depinde de raportul dintre ratele de încărcare și descărcare ale condensatorului C1.

Condensatorul este încărcat prin circuitul: +12V, R1, D1, partea stângă a rezistenței P1, C1, GND. Și condensatorul este descărcat de-a lungul circuitului: placa superioară C1, partea dreaptă a rezistenței P1, dioda D2, pinul 7 al temporizatorului, placa de jos C1. Prin rotirea cursorului rezistorului P1, puteți modifica raportul dintre rezistențele părților sale din stânga și din dreapta și, prin urmare, timpul de încărcare și descărcare al condensatorului C1 și, în consecință, ciclul de funcționare al impulsurilor.

Figura 1. Circuit PWM - regulator pe un cronometru 555

Această schemă este atât de populară încât este deja disponibilă sub formă de set, așa cum se arată în figurile următoare.

Figura 2. Schema schematică a unui set de regulatoare PWM.

Diagramele de timp sunt prezentate și aici, dar, din păcate, valorile pieselor nu sunt afișate. Ele pot fi văzute în Figura 1, motiv pentru care este prezentată aici. În loc de tranzistorul bipolar TR1, fără a modifica circuitul, puteți utiliza unul puternic cu efect de câmp, care va crește puterea de sarcină.

Apropo, în această diagramă a apărut un alt element - dioda D4. Scopul său este de a preveni descărcarea condensatorului de temporizare C1 prin sursa de alimentare și sarcina - motorul. Acest lucru asigură stabilizarea frecvenței PWM.

Apropo, cu ajutorul unor astfel de circuite puteți controla nu numai viteza unui motor de curent continuu, ci și pur și simplu o sarcină activă - o lampă incandescentă sau un fel de element de încălzire.

Figura 3. Placa de circuit imprimat a unui set de regulatoare PWM.

Dacă depuneți puțină muncă, este foarte posibil să recreați acest lucru folosind unul dintre programele pentru desenarea plăcilor de circuite imprimate. Deși, având în vedere numărul mic de piese, va fi mai ușor să asamblați o copie folosind o instalație cu balamale.

Figura 4. Aspectul unui set de regulatoare PWM.

Adevărat, setul de marcă deja asamblat arată destul de frumos.

Aici, poate, cineva va pune o întrebare: „Sarcina acestor regulatoare este conectată între +12V și colectorul tranzistorului de ieșire. Dar, de exemplu, într-o mașină, pentru că totul acolo este deja legat de pământ, de caroseria, de mașină?”

Da, nu puteți argumenta împotriva masei aici, vă putem recomanda doar mutarea comutatorului tranzistorului în decalajul „pozitiv”; fire. O posibilă versiune a unei astfel de scheme este prezentată în Figura 5.

Figura 6 arată separat etapa de ieșire MOSFET. Scurgerea tranzistorului este conectată la bateria de +12V, poarta doar atârnă 9raquo; în aer (ceea ce nu este recomandat), la circuitul sursei este conectată o sarcină, în cazul nostru un bec. Această figură este prezentată pur și simplu pentru a explica cum funcționează un tranzistor MOSFET.

Pentru a deschide un tranzistor MOSFET, este suficient să aplicați o tensiune pozitivă la poartă în raport cu sursa. În acest caz, becul se va aprinde la intensitate maximă și va străluci până când tranzistorul este închis.

În această figură, cel mai simplu mod de a opri tranzistorul este scurtcircuitarea porții către sursă. Și o astfel de închidere manuală este destul de potrivită pentru verificarea tranzistorului, dar într-un circuit real, în special un circuit cu impulsuri, va trebui să adăugați câteva detalii suplimentare, așa cum se arată în Figura 5.

După cum sa menționat mai sus, este necesară o sursă de tensiune suplimentară pentru a porni tranzistorul MOSFET. În circuitul nostru, rolul său este jucat de condensatorul C1, care este încărcat prin circuitul +12V, R2, VD1, C1, LA1, GND.

Pentru a deschide tranzistorul VT1, la poarta acestuia trebuie aplicată o tensiune pozitivă de la un condensator încărcat C2. Este destul de evident că acest lucru se va întâmpla numai atunci când tranzistorul VT2 este deschis. Și acest lucru este posibil numai dacă tranzistorul optocupler OP1 este închis. Apoi, tensiunea pozitivă de pe placa pozitivă a condensatorului C2 prin rezistențele R4 și R1 va deschide tranzistorul VT2.

În acest moment, semnalul PWM de intrare trebuie să fie la un nivel scăzut și să ocolească LED-ul optocuplerului (această comutare LED este adesea numită inversă), prin urmare, LED-ul optocuplerului este stins și tranzistorul este închis.

Pentru a opri tranzistorul de ieșire, trebuie să conectați poarta acestuia la sursă. În circuitul nostru, acest lucru se va întâmpla atunci când tranzistorul VT3 se deschide și acest lucru necesită ca tranzistorul de ieșire al optocuplatorului OP1 să fie deschis.

Semnalul PWM în acest moment este la un nivel ridicat, astfel încât LED-ul nu este manevrat și emite razele infraroșii alocate acestuia, tranzistorul optocupler OP1 este deschis, ceea ce, ca urmare, stinge sarcina - becul.

Una dintre opțiunile pentru utilizarea unei astfel de scheme într-o mașină este luminile de zi. În acest caz, șoferii pretind că folosesc lămpi cu faza lungă aprinse la intensitate maximă. Cel mai adesea, aceste modele sunt pe un microcontroler. Există o mulțime de ele pe Internet, dar este mai ușor să o faci pe cronometrul NE555.

j&;electrician Despre - inginerie electrica si electronica, automatizare a locuintei, l&;articole despre constructia si repararea cablajelor electrice la domiciliu, prize si intrerupatoare, fire si cabluri, si&;surse l&;veta, acte interesante si multe altele pentru electricieni si constructori de case.

Materiale de informare și instruire pentru alți electricieni.

Chei, exemple și soluții tehnice, prezentari generale ale inovațiilor electrice interesante.

Informatiile de pe site-ul j&;electrician sunt furnizate in documente informative si educative. Administrația site-ului nu este responsabilă pentru utilizarea acestor informații. Sai poate obține materiale 12+

Reproducerea materialelor l&;ite k&;este interzisă.

Funcționarea lină a motorului, fără smucituri sau supratensiuni, este cheia durabilității acestuia. Pentru a controla aceste indicatoare, se folosește un regulator de viteză a motorului electric pentru 220V, 12V și 24V, toate aceste frecvențe pot fi realizate cu propriile mâini sau puteți cumpăra o unitate gata făcută.

De ce ai nevoie de un regulator de viteză?

Un regulator de turație a motorului, un convertor de frecvență, este un dispozitiv cu un tranzistor puternic, care este necesar pentru a inversa tensiunea, precum și pentru a asigura oprirea și pornirea lină a unui motor asincron folosind PWM. PWM – controlul cu puls larg al dispozitivelor electrice. Este folosit pentru a crea un sinusoid specific de curent alternativ și continuu.

Foto - un regulator puternic pentru un motor asincron

Cel mai simplu exemplu de convertor este un stabilizator de tensiune convențional. Dar dispozitivul în discuție are o gamă de funcționare și putere mult mai largă.

Convertizoarele de frecvență sunt utilizate în orice dispozitiv care este alimentat cu energie electrică. Regulatoarele asigură un control extrem de precis al motorului electric, astfel încât turația motorului să poată fi reglată în sus sau în jos, menținând turațiile la nivelul dorit și protejând instrumentele de turații bruște. În acest caz, motorul electric folosește doar energia necesară funcționării, în loc să-l funcționeze la putere maximă.

Foto – regulator de viteză a motorului de curent continuu

De ce aveți nevoie de un regulator de viteză pentru un motor electric asincron:

Pentru a economisi energie. Controlând viteza motorului, netezimea pornirii și opririi acestuia, puterea și viteza, puteți obține economii semnificative din fonduri personale. De exemplu, reducerea vitezei cu 20% poate duce la economii de energie de 50%.
Convertorul de frecvență poate fi utilizat pentru a controla temperatura procesului, presiunea sau fără utilizarea unui controler separat;
Nu este nevoie de controler suplimentar pentru pornire soft;
Costurile de întreținere sunt reduse semnificativ.

Dispozitivul este adesea folosit pentru o mașină de sudură (în principal pentru mașini semi-automate), o sobă electrică, o serie de aparate electrocasnice (aspirator, mașină de cusut, radio, mașină de spălat), încălzitor de casă, diverse modele de nave etc.

Foto – regulator de viteză PWM

Principiul de funcționare al regulatorului de viteză

Regulatorul de viteză este un dispozitiv format din următoarele trei subsisteme principale:

motor AC;
Controler principal de unitate;
Drive și piese suplimentare.

Când motorul AC este pornit la putere maximă, curentul este transferat cu puterea maximă a sarcinii, acest lucru se repetă de 7-8 ori. Acest curent îndoaie înfășurările motorului și generează căldură care va fi generată pentru o lungă perioadă de timp. Acest lucru poate reduce semnificativ longevitatea motorului. Cu alte cuvinte, convertorul este un fel de invertor în trepte care oferă o conversie dublă a energiei.

Foto - diagramă a regulatorului pentru un motor cu comutator

În funcție de tensiunea de intrare, regulatorul de frecvență al vitezei unui motor electric trifazat sau monofazat redresează curentul de 220 sau 380 volți. Această acțiune se realizează folosind o diodă de redresare, care se află la intrarea de energie. Apoi, curentul este filtrat folosind condensatori. În continuare, se generează PWM, circuitul electric este responsabil pentru acest lucru. Acum înfășurările motorului cu inducție sunt gata să transmită semnalul de impuls și să le integreze în unda sinusoidală dorită. Chiar și cu un motor microelectric, aceste semnale sunt emise, literalmente, în loturi.

Foto - sinusoid de funcționare normală a unui motor electric

Cum să alegi un regulator

Există mai multe caracteristici prin care trebuie să alegeți un regulator de viteză pentru o mașină, un motor electric de mașină sau pentru nevoile casnice:

Tip control. Pentru motoarele cu comutator, există regulatoare cu sistem de control vectorial sau scalar. Primele sunt mai des folosite, dar cele din urmă sunt considerate mai fiabile;
Putere. Acesta este unul dintre cei mai importanți factori pentru alegerea unui convertor electric de frecvență. Este necesar să selectați un generator de frecvență cu o putere care să corespundă maximului permis pe dispozitivul protejat. Dar pentru un motor de joasă tensiune este mai bine să alegeți un regulator mai puternic decât valoarea permisă în wați;
Voltaj. Desigur, totul aici este individual, dar dacă este posibil, trebuie să cumpărați un regulator de viteză pentru un motor electric, a cărui schemă de circuit are o gamă largă de tensiuni permise;
Gama de frecvente. Conversia frecvenței este sarcina principală a acestui dispozitiv, așa că încercați să alegeți un model care se va potrivi cel mai bine nevoilor dumneavoastră. Să zicem, pentru un router manual, 1000 Herți vor fi de ajuns;
După alte caracteristici. Aceasta este perioada de garanție, numărul de intrări, dimensiunea (există un atașament special pentru mașini de birou și unelte de mână).

În același timp, trebuie să înțelegeți că există așa-numitul regulator de rotație universal. Acesta este un convertor de frecvență pentru motoarele fără perii.

Foto – schema regulatorului pentru motoare fără perii

Există două părți în acest circuit - una este logică, unde microcontrolerul este situat pe cip, iar a doua este puterea. Practic, un astfel de circuit electric este utilizat pentru un motor electric puternic.

Video: regulator de viteză a motorului electric cu SHIRO V2

Cum să faci un regulator de turație a motorului de casă

Puteți realiza un simplu regulator de viteză a motorului triac, diagrama acestuia este prezentată mai jos, iar prețul constă doar din piese vândute în orice magazin de electrotehnică.

Pentru a funcționa, avem nevoie de un triac puternic de tip BT138-600, este recomandat de o revistă de inginerie radio.

Fotografie - diagrama controlerului de viteză de făcut-o singur

În circuitul descris, viteza va fi reglată cu ajutorul potențiometrului P1. Parametrul P1 determină faza semnalului de impuls de intrare, care la rândul său deschide triacul. Această schemă poate fi folosită atât în agricultura de câmp, cât și acasă. Puteți folosi acest regulator pentru mașini de cusut, ventilatoare, mașini de găurit de masă.

Principiul de funcționare este simplu: în momentul în care motorul încetinește puțin, inductanța lui scade, iar acest lucru crește tensiunea în R2-P1 și C3, ceea ce duce, la rândul său, la o deschidere mai lungă a triacului.

Un regulator de feedback cu tiristor funcționează puțin diferit. Furnizează energie înapoi în sistemul energetic, ceea ce este foarte economic și profitabil. Acest dispozitiv electronic presupune includerea unui tiristor puternic în circuitul electric. Diagrama lui arată astfel:

Aici, pentru a furniza curent continuu și a redresa, sunt necesare un generator de semnal de control, un amplificator, un tiristor și un circuit de stabilizare a vitezei.

5 întrebări obișnuite puse de cei începători în mecanica radio; 5 cele mai bune tranzistoare pentru regulatoare, test de compoziție a circuitului

Regulator este necesară tensiunea electrică pentru ca valoarea tensiunii să se poată stabiliza. Acesta asigură funcționarea fiabilă și longevitatea dispozitivului.

Regulator constă din mai multe mecanisme.

TEST:

Răspunsurile la aceste întrebări vă vor permite să aflați compoziția circuitului regulator de tensiune de 12 volți și ansamblul acestuia.

Ce rezistență ar trebui să aibă rezistența variabilă?

Cum ar trebui conectate firele?

a) Bornele 1 și 2 – putere, 3 și 4 – sarcină

Trebuie sa montez un radiator?

Tranzistorul trebuie să fie

Raspunsuri:

Opțiunea 1. Rezistența rezistenței este de 10 kOhm - acesta este standardul pentru instalarea regulatorului, firele din circuit sunt conectate conform principiului: bornele 1 și 2 pentru putere, 3 și 4 pentru sarcină - curentul va fi distribuit corect la necesarul poli, trebuie instalat un radiator - pentru a proteja împotriva supraîncălzirii, tranzistorul este utilizat CT 815 - acest lucru va fi întotdeauna. În acest exemplu de realizare, circuitul construit va funcționa, regulatorul va începe să funcționeze.

Opțiunea 2. O rezistență de 500 kOhm este prea mare, netezimea sunetului în funcțiune va fi perturbată și este posibil să nu funcționeze deloc, bornele 1 și 3 sunt sarcina, bornele 2 și 4 sunt putere, este necesar un radiator, în circuitul în care a existat un minus va fi un plus, orice tranzistor poate fi folosit cu adevărat. Regulatorul nu va funcționa din cauza faptului că circuitul este asamblat incorect.

Opțiunea 3. Rezistența este de 10 kOhm, firele sunt 1 și 2 pentru sarcină, 3 și 4 pentru putere, rezistorul are o rezistență de 2 kOhm, tranzistorul este KT 815. Dispozitivul nu va putea funcționa, deoarece se va supraîncălzi foarte mult fără un calorifer.

Cum se conectează 5 părți ale unui regulator de 12 volți.

Rezistor variabil 10 kOhm.

Este variabila rezistor 10 camere Modifică curentul sau tensiunea într-un circuit electric, crește rezistența. Acesta este ceea ce reglează tensiunea.

Radiator. Necesar pentru a răci dispozitivele în cazul în care se supraîncălzi.

Rezistor pentru 1 com. Reduce sarcina pe rezistența principală.

tranzistor. Dispozitivul crește puterea vibrațiilor. În regulator este necesar să se obțină oscilații electrice de înaltă frecvență

2 cablaje. Sunt necesare pentru ca curentul electric să circule prin ele.

Să o luăm tranzistorȘi rezistor. Ambele au 3 ramuri.

Se efectuează două operațiuni:

Conectăm capătul stâng al tranzistorului (facem acest lucru cu partea de aluminiu în jos) la capătul care se află în mijlocul rezistenței.
Și conectăm ramura din mijlocul tranzistorului la cea dreaptă din apropierea rezistorului. Ele trebuie lipite între ele.

Primul fir trebuie lipit la ceea ce s-a întâmplat în operațiunea 2.

Al doilea trebuie lipit la capătul rămas tranzistor.

Înșurubam mecanismul conectat la radiator.

Lipim un rezistor de 1 kOhm la picioarele exterioare ale rezistenței variabile și ale tranzistorului.

Sistem gata.

Controler de viteză a motorului de curent continuu folosind 2 condensatoare de 14 volți.

Practicitatea unui astfel de motoare dovedite, sunt folosite la jucării mecanice, ventilatoare etc. Au un consum redus de curent, deci este necesară stabilizarea tensiunii. Adesea este nevoie de a regla viteza de rotație sau de a modifica turația motorului pentru a regla îndeplinirea scopului prezentat unui anumit tip motor electric orice model.

Această sarcină va fi îndeplinită de un regulator de tensiune care este compatibil cu orice tip de sursă de alimentare.

Pentru a face acest lucru, trebuie să modificați tensiunea de ieșire, care nu necesită un curent de sarcină mare.

Piese necesare:

2 condensatoare
2 rezistente variabile

Conectarea pieselor:

Conectam condensatorii la regulatorul în sine.
Primul rezistor este conectat la negativul regulatorului, al doilea la masă.

Acum modificați turația motorului dispozitivului în funcție de dorințele utilizatorului.

Regulator de tensiune pornit 14 volți gata.

Regulator simplu de tensiune de 12 volți

Regulator de viteză de 12 volți pentru motor cu frână.

Releu - 12 volți
Teristor KU201
Transformator pentru alimentarea motorului si releului
Tranzistor KT 815
Supapa ștergător 2101
Condensator

Este folosit pentru reglarea avansului firului, deci are o frână de motor implementată folosind un releu.

Conectam 2 fire de la sursa de alimentare la releu. Releul este livrat cu plus.

Orice altceva este conectat conform principiului unui regulator convențional.

Schema furnizată integral 12 volți pentru motor.

Regulator de putere pe triac BTA 12-600

Triac- un dispozitiv semiconductor, clasificat ca tip de tiristor și utilizat pentru comutarea curentului. Funcționează pe tensiune alternativă, spre deosebire de un dinistor și un tiristor convențional. Întreaga putere a dispozitivului depinde de parametrul acestuia.

Răspunde la întrebare. Dacă circuitul ar fi asamblat folosind un tiristor, ar fi necesară o diodă sau o punte de diodă.

Pentru comoditate, circuitul poate fi asamblat pe o placă de circuit imprimat.

La care se adauga condensator trebuie să lipiți triacul la electrodul de control, acesta este situat în dreapta. Lipiți minusul la al treilea știft exterior, care este în stânga.

Către manager electrod triac, lipiți un rezistor cu o rezistență nominală de 12 kOhm. Un rezistor subșir trebuie conectat la acest rezistor. Pinul rămas trebuie lipit de piciorul central al triacului.

Spre minus condensator, care este lipit la al treilea terminal al triacului, trebuie să atașați minusul de la puntea redresorului.

Plus puntea redresoare la terminalul central triacși la partea de care triacul este atașat la radiator.

Lipim 1 contact de la cablu cu un ștecher la dispozitivul necesar. Un contact 2 la intrarea de tensiune AC de pe puntea redresorului.

Rămâne să lipiți contactul rămas al dispozitivului la ultimul contact al punții redresorului.

Circuitul este testat.

Conectăm circuitul la rețea. Folosind un rezistor trimmer, puterea dispozitivului este reglată.

Puterea poate fi dezvoltată până la 12 volți pentru mașini.

Dinistor și 4 tipuri de conductivitate.

Acest dispozitiv este numit declanșatorul diodă. Are putina putere. Nu există electrozi în interiorul său.

Dinistorul se deschide când tensiunea crește. Viteza cu care crește tensiunea este determinată de condensator și rezistențe. Toate ajustările se fac prin el. Funcționează pe curent continuu și alternativ. Nu trebuie să-l cumpărați, este în lămpi de economisire a energiei și este ușor de obținut de acolo.

Nu este adesea folosit în circuite, dar pentru a nu cheltui bani pe diode, se folosește un dinistor.

Conține 4 tipuri: P N P N. Aceasta este conductivitatea electrică în sine. O joncțiune electron-gaură se formează între 2 regiuni adiacente. Există 3 astfel de tranziții în dinistr.

Sistem:

Conectare condensator.Începe să se încarce cu 1 rezistor, tensiunea este aproape egală cu cea din rețea. Când tensiunea din condensator atinge nivelul dinistor, se va aprinde. Aparatul începe să funcționeze. Nu uitați de calorifer, altfel totul se va supraîncălzi.

3 termeni importanți.

Regulator de voltaj– un dispozitiv care vă permite să reglați tensiunea de ieșire la dispozitivul pentru care este necesar.

Schema pentru regulator– un desen care ilustrează conectarea unor părți ale unui dispozitiv într-un întreg.

Generator auto– un dispozitiv care folosește un stabilizator asigură conversia energiei arborelui cotit în energie electrică.

7 scheme de bază pentru asamblarea unui regulator.

CROITOR

Folosind 2 tranzistoare. Cum să asamblați un stabilizator de curent.

Rezistor 1kOhm este egal cu stabilizatorul de curent pentru o sarcină de 10Ohm. Condiția principală este ca tensiunea de alimentare să fie stabilizată. Curentul depinde de tensiune conform legii lui Ohm. Rezistența de sarcină este mult mai mică decât rezistența de limitare a curentului.

Rezistor 5 wați, 510 ohmi

Rezistor variabil PPB-3V, 47 Ohm. Consum – 53 miliamperi.

Tranzistorul KT 815, instalat pe radiator, curentul de bază al acestui tranzistor este stabilit de un rezistor cu o valoare nominală de 4 și 7 kOhm.

CROITOR

De asemenea, este important de știut

Există un semn minus pe diagramă, astfel încât să fie în funcțiune, tranzistorul trebuie să fie o structură NPN. Nu puteți folosi PNP deoarece un minus va fi un plus.
Tensiunea trebuie ajustată în mod constant
Care este valoarea curentului în sarcină, trebuie să știți acest lucru pentru a regla tensiunea și dispozitivul nu încetează să funcționeze
Dacă diferența de potențial este mai mare de 12 volți la ieșire, nivelul de energie va scădea semnificativ.

Top 5 tranzistoare

Tipuri diferite tranzistoare sunt utilizate în scopuri diferite și este necesar să le selectați.

KT 315. Suporta structura NPN. Lansat în 1967, dar încă în uz astăzi. Funcționează în modul dinamic și în modul cheie. Ideal pentru dispozitive de putere redusă. Mai potrivit pentru componente radio.
2N3055. Cel mai potrivit pentru mecanisme audio, amplificatoare. Funcționează în modul dinamic. Ușor de utilizat pentru regulatorul de 12 volți. Se atașează convenabil la radiator. Funcționează la frecvențe de până la 3 MHz. Deși tranzistorul poate rezista doar până la 7 amperi, trage sarcini puternice.
KP501. Producătorul a intenționat să fie utilizat în telefoane, mecanisme de comunicații și electronice radio. Prin intermediul acestuia, dispozitivele sunt controlate la costuri minime. Convertește nivelurile de semnal.
Irf3205. Potrivit pentru automobile, îmbunătățește invertoarele de înaltă frecvență. Suportă niveluri semnificative de curent.
KT 815. Bipolar. Are o structură NPN. Funcționează cu amplificatoare de joasă frecvență. Constă dintr-un corp din plastic. Potrivit pentru dispozitive cu impulsuri. Folosit adesea în circuitele generatoarelor. Tranzistorul a fost făcut cu mult timp în urmă și funcționează și astăzi. Există chiar șansa ca într-o casă obișnuită în care zac electrocasnice vechi, trebuie doar să le demontați și să vedeți dacă sunt acolo.

3 greșeli și cum să le eviți.

Picioarele tranzistor iar rezistența sunt complet lipite între ele. Pentru a evita acest lucru, trebuie să citiți cu atenție instrucțiunile.
Chiar dacă a fost pus în scenă radiator, Dispozitivul s-a supraîncălzit. Acest lucru se datorează faptului că atunci când piesele sunt lipite, are loc o supraîncălzire. Pentru asta ai nevoie de picioare tranzistorțineți cu penseta pentru a elimina căldura.
Releu nu a functionat dupa reparatie. Scoate firul după eliberarea butonului. Firul se întinde prin inerție. Aceasta înseamnă că frâna electrică nu funcționează. Luăm un releu cu contacte bune și îl conectăm la buton. Conectați firele pentru alimentare. Când releului nu este aplicată tensiune, contactele devin închise, astfel încât înfășurarea se închide pe sine. Când tensiunea (plus) este aplicată releului, contactele din circuit se schimbă și tensiunea este furnizată motorului.

Răspunsuri la 5 întrebări frecvente

De ce introducere Voltaj mai mare decât ieșirea?

Toți stabilizatorii funcționează pe acest principiu, cu acest tip de funcționare, tensiunea revine la normal și nu fluctuează de la valorile prescrise.

Poate ucide soc electric in caz de problema sau eroare?

Nu, nu te va electrocuta, 12 volți este prea scăzut pentru ca asta să se întâmple.

Este nevoie de unul permanent? rezistenta?Și dacă este necesar, atunci în ce scopuri?

Nu este necesar, dar folosit. Este necesar pentru a limita curentul de bază al tranzistorului atunci când rezistența variabilă se află în poziția extremă din stânga. Și, de asemenea, în absența ei, variabila se poate arde.

Este posibil să folosiți diagrama BANCĂ in loc de rezistor?

Dacă, în loc de un rezistor variabil, includeți un circuit KREN reglabil, care este adesea folosit, veți obține și un regulator de tensiune. Dar există o greșeală: eficiență scăzută. Din acest motiv, propriul consum de energie și disiparea căldurii sunt mari.

Rezistor Se aprinde, dar nimic nu se întoarce. Ce să fac?

Rezistorul trebuie să fie de 10 kOhm. Este recomandabil să folosiți tranzistori KT 315 (model vechi) - sunt galbeni sau portocalii cu o desemnare a literei.

Un alt dispozitiv electronic cu aplicație largă.
Este un controler PWM (PWM) puternic cu control manual fluid. Funcționează la o tensiune constantă de 10-50V (este mai bine să nu depășești intervalul de 12-40V) și este potrivit pentru reglarea puterii diverșilor consumatori (lămpi, LED-uri, motoare, încălzitoare) cu un consum maxim de curent de 40A.

Trimis într-un plic căptușit standard

Carcasa este ținută împreună cu zăvoare care se rup ușor, așa că deschideți-o cu grijă.

În interiorul plăcii de circuite și a butonului de reglare scos

Placa de circuit imprimat este din fibră de sticlă cu două fețe, lipirea și instalarea sunt îngrijite. Conexiune printr-un bloc de borne puternic.

Fantele de ventilație din carcasă sunt ineficiente, deoarece... acoperit aproape complet de placa de circuit imprimat.

Cand este asamblat, arata cam asa

Dimensiunile reale sunt puțin mai mari decât cele menționate: 123x55x40mm

Schema schematică a dispozitivului

Frecvența PWM declarată este de 12 kHz. Frecvența reală variază în intervalul 12-13 kHz la ajustarea puterii de ieșire.
Dacă este necesar, frecvența de funcționare PWM poate fi redusă prin lipirea condensatorului dorit în paralel cu C5 (capacitate inițială 1nF). Nu este indicat sa cresteti frecventa, deoarece pierderile de comutare vor crește.
Rezistorul variabil are un comutator încorporat în poziția cea mai din stânga care vă permite să opriți dispozitivul. Pe placă există și un LED roșu care se aprinde atunci când regulatorul este funcțional.
Din anumite motive, marcajele de pe cipul controlerului PWM au fost șterse cu grijă, deși este ușor de ghicit că este un analog al NE555 :)
Intervalul de reglare este aproape de 5-100% declarat
Elementul CW1 arată ca un stabilizator de curent în corpul diodei, dar nu sunt sigur exact...
Ca și în cazul majorității regulatoarelor de putere, reglarea se realizează prin conductorul negativ. Nu există protecție la scurtcircuit.
Inițial nu există marcaje pe ansamblul mosfet-urilor și al diodelor, acestea sunt amplasate pe radiatoare individuale cu pastă termică.
Regulatorul poate funcționa la sarcină inductivă, deoarece La ieșire există un ansamblu de diode Schottky de protecție, care suprimă EMF de auto-inducție.
Un test cu un curent de 20A a arătat că caloriferele se încălzesc ușor și pot absorbi mai mult, probabil până la 30A. Rezistența totală măsurată a canalelor deschise ale lucrătorilor de câmp este de numai 0,002 Ohm (scade cu 0,04V la un curent de 20A).
Dacă reduceți frecvența PWM, veți scoate toți cei 40A declarati. Scuze, nu pot verifica...

Poți trage singuri concluziile, mi-a plăcut aparatul :)

Plănuiesc să cumpăr +56 Adauga la favorite Mi-a placut recenzia +38 +85