Na plynulé zvyšovanie a znižovanie rýchlosti otáčania hriadeľa existuje špeciálne zariadenie - regulátor otáčok elektromotora 220V. Stabilná prevádzka, žiadne výpadky napätia, dlhá životnosť - výhody použitia regulátora otáčok motora pre 220, 12 a 24 voltov.

• Oblasť použitia
• Výber zariadenia
• IF zariadenie
• Typy zariadení
  • Triakové zariadenie

Prečo potrebujete frekvenčný menič?

Funkciou regulátora je invertovať napätie 12, 24 voltov, čím sa zabezpečí plynulý rozbeh a zastavenie pomocou pulznej šírkovej modulácie.

Regulátory rýchlosti sú súčasťou štruktúry mnohých zariadení, pretože zabezpečujú presnosť elektrického ovládania. To vám umožní nastaviť rýchlosť na požadovanú hodnotu.

Oblasť použitia

Regulátor otáčok jednosmerného motora sa používa v mnohých priemyselných a domácich aplikáciách. Napríklad:

• vykurovací komplex;
• pohony zariadení;
• zváračka;
• elektrické rúry;
• vysávače;
• Šijacie stroje;
• práčky.

Výber zariadenia

Na výber účinného regulátora je potrebné vziať do úvahy vlastnosti zariadenia a jeho zamýšľaný účel.

1. Vektorové regulátory sú bežné pre komutátorové motory, ale skalárne regulátory sú spoľahlivejšie.
2. Dôležitým kritériom výberu je sila. Musí zodpovedať tomu, ktoré je povolené na použitej jednotke. Pre bezpečnú prevádzku systému je lepšie prekročiť.
3. Napätie musí byť v prijateľnom širokom rozsahu.
4. Hlavným účelom regulátora je konvertovať frekvenciu, takže tento aspekt je potrebné zvoliť podľa technických požiadaviek.
5. Pozor si treba dať aj na životnosť, rozmery, počet vstupov.

IF zariadenie

• Prirodzený regulátor striedavého motora;
• pohonná jednotka;
• doplnkové prvky.

Schéma zapojenia 12 V regulátora otáčok motora je znázornená na obrázku. Rýchlosť sa nastavuje pomocou potenciometra. Ak sú na vstupe prijaté impulzy s frekvenciou 8 kHz, napájacie napätie bude 12 voltov.

Zariadenie je možné zakúpiť na špecializovaných predajných miestach alebo si ho môžete vyrobiť sami.

Pri spustení trojfázového motora na plný výkon sa prenáša prúd, akcia sa opakuje asi 7 krát. Prúd ohýba vinutia motora a vytvára teplo po dlhú dobu. Konvertor je invertor, ktorý zabezpečuje premenu energie. Napätie vstupuje do regulátora, kde sa pomocou diódy umiestnenej na vstupe usmerní 220 voltov. Potom sa prúd filtruje cez 2 kondenzátory. Generuje sa PWM. Ďalej sa impulzný signál prenáša z vinutia motora do špecifickej sínusoidy.

Pre bezkomutátorové motory existuje univerzálne 12V zariadenie.

Aby ste ušetrili na účtoch za elektrinu, naši čitatelia odporúčajú Electricity Saving Box. Mesačné platby budú o 30 – 50 % nižšie ako pred použitím šetriča. Odstraňuje reaktívnu zložku zo siete, čo vedie k zníženiu zaťaženia a v dôsledku toho aj spotreby prúdu. Elektrické spotrebiče spotrebujú menej elektriny a znížia sa náklady.

Obvod sa skladá z dvoch častí – logickej a výkonovej. Mikrokontrolér je umiestnený na čipe. Táto schéma je typická pre výkonný motor. Jedinečnosť regulátora spočíva v jeho použití s ​​rôznymi typmi motorov. Obvody sú napájané samostatne; kľúčové ovládače vyžadujú napájanie 12V.

Typy zariadení

Triakové zariadenie

Triakové zariadenie sa používa na ovládanie osvetlenia, výkonu vykurovacích telies a rýchlosti otáčania.

Obvod regulátora na báze triaku obsahuje minimum častí znázornených na obrázku, kde C1 je kondenzátor, R1 je prvý odpor, R2 je druhý odpor.

Pomocou meniča sa výkon reguluje zmenou času otvoreného triaku. Ak je zatvorený, kondenzátor sa nabíja záťažou a odpormi. Jeden odpor riadi množstvo prúdu a druhý reguluje rýchlosť nabíjania.

Keď kondenzátor dosiahne prah maximálneho napätia 12V alebo 24V, spínač sa aktivuje. Triak prejde do otvoreného stavu. Keď sieťové napätie prekročí nulu, triak sa uzamkne a kondenzátor sa nabije záporne.

Prevodníky na elektronické kľúče

Bežné tyristorové regulátory s jednoduchým pracovným obvodom.

Tyristor, pracuje v sieti striedavého prúdu.

Samostatným typom je stabilizátor striedavého napätia. Stabilizátor obsahuje transformátor s početnými vinutiami.

Do zdroja napätia 24 voltov. Princíp činnosti spočíva v nabití kondenzátora a zablokovaného tyristora a keď kondenzátor dosiahne napätie, tyristor pošle prúd do záťaže.

Proces proporcionálneho signálu

Signály prichádzajúce na vstup systému tvoria spätnú väzbu. Pozrime sa bližšie pomocou mikroobvodu.

Čip TDA 1085 na obrázku vyššie poskytuje spätnoväzbové riadenie 12V, 24V motora bez straty výkonu. Povinnou súčasťou je otáčkomer, ktorý poskytuje spätnú väzbu od motora riadiacej doske. Signál stabilizačného senzora ide do mikroobvodu, ktorý prenáša úlohu na výkonové prvky - pridať napätie do motora. Pri zaťažení hriadeľa doska zvyšuje napätie a zvyšuje sa výkon. Uvoľnením hriadeľa sa napätie zníži. Otáčky budú konštantné, ale výkonový krútiaci moment sa nezmení. Frekvencia je riadená v širokom rozsahu. Takýto 12, 24 voltový motor je inštalovaný v práčkach.

Vlastnými rukami si môžete vyrobiť zariadenie pre brúsku, sústruh na drevo, brúsku, miešačku betónu, rezačku slamy, kosačku na trávu, štiepačku dreva a mnoho ďalšieho.

Priemyselné regulátory, pozostávajúce z 12, 24 voltových regulátorov, sú naplnené živicou, a preto sa nedajú opraviť. Preto sa 12V zariadenie často vyrába nezávisle. Jednoduchá možnosť pomocou čipu U2008B. Regulátor využíva prúdovú spätnú väzbu alebo mäkký štart. Ak sa použije druhý, sú potrebné prvky C1, R4, prepojka X1 nie je potrebná, ale so spätnou väzbou naopak.

Pri montáži regulátora zvoľte správny odpor. Pretože pri veľkom odpore môže dôjsť k trhaniu pri štarte a pri malom odpore bude kompenzácia nedostatočná.

Dôležité! Pri nastavovaní regulátora výkonu je potrebné pamätať na to, že všetky časti zariadenia sú pripojené k AC sieti, preto je potrebné dodržiavať bezpečnostné opatrenia!

Regulátory otáčok pre jednofázové a trojfázové 24, 12V motory sú funkčným a hodnotným zariadením v každodennom živote aj v priemysle.

Regulačný obvod založený na modulácii šírky impulzov alebo jednoducho , možno použiť na zmenu rýchlosti 12-voltového jednosmerného motora. Regulácia otáčok hriadeľa pomocou PWM poskytuje vyšší výkon ako jednoduché menenie jednosmerného napätia dodávaného do motora.

Podložka regulátora otáčok motora

Motor je pripojený k tranzistoru VT1 s efektom poľa, ktorý je riadený PWM multivibrátorom založeným na populárnom časovači NE555. Vzhľadom na aplikáciu sa schéma riadenia rýchlosti ukázala ako celkom jednoduchá.

Ako už bolo uvedené vyššie, regulátor otáčok motora vyrobené pomocou jednoduchého generátora impulzov generovaného astabilným multivibrátorom s frekvenciou 50 Hz vyrobeného na časovači NE555. Signály z výstupu multivibrátora poskytujú predpätie pre hradlo tranzistora MOSFET.

Trvanie kladného impulzu je možné nastaviť pomocou variabilného odporu R2. Čím väčšia je šírka kladného impulzu vstupujúceho do brány tranzistora MOSFET, tým viac energie sa dodáva jednosmernému motoru. A naopak, čím je jeho šírka užšia, tým je prenášaný menší výkon a v dôsledku toho aj zmenšenie otáčky motora. Tento obvod môže pracovať z 12 voltového zdroja energie.

Charakteristika tranzistora VT1 (BUZ11):

• Typ tranzistora: MOSFET
• Polarita: N
• Maximálny stratový výkon (W): 75
• Maximálne prípustné napätie kolektor-zdroj (V): 50
• Maximálne prípustné napätie hradla (V): 20
• Maximálny povolený trvalý odberový prúd (A): 30

Na jednoduché mechanizmy je vhodné inštalovať analógové regulátory prúdu. Môžu napríklad meniť rýchlosť otáčania hriadeľa motora. Z technickej stránky je implementácia takéhoto regulátora jednoduchá (budete musieť nainštalovať jeden tranzistor). Vhodné pre nastavenie nezávislých otáčok motorov v robotike a napájacích zdrojoch. Najbežnejšie typy regulátorov sú jednokanálové a dvojkanálové.

Video č.1. Jednokanálový regulátor v prevádzke. Zmení rýchlosť otáčania hriadeľa motora otáčaním gombíka s premenlivým odporom.

Video č.2. Zvýšenie rýchlosti otáčania hriadeľa motora pri prevádzke jednokanálového regulátora. Zvýšenie počtu otáčok z minimálnej na maximálnu hodnotu pri otáčaní gombíka s premenlivým odporom.

Video č.3. Dvojkanálový regulátor v prevádzke. Nezávislé nastavenie torznej rýchlosti hriadeľov motora na základe trimovacích odporov.

Video č.4. Napätie na výstupe regulátora bolo merané digitálnym multimetrom. Výsledná hodnota sa rovná napätiu batérie, od ktorého sa odpočítalo 0,6 voltu (rozdiel vzniká úbytkom napätia na tranzistorovom prechode). Pri použití 9,55 V batérie sa zaznamená zmena z 0 na 8,9 V.

Funkcie a hlavné charakteristiky

Zaťažovací prúd jednokanálových (foto 1) a dvojkanálových (foto 2) regulátorov nepresahuje 1,5 A. Preto, aby sa zvýšila zaťažiteľnosť, je tranzistor KT815A nahradený KT972A. Číslovanie pinov pre tieto tranzistory je rovnaké (e-k-b). Ale model KT972A je funkčný s prúdmi do 4A.

Jednokanálový ovládač motora

Zariadenie riadi jeden motor, napájaný napätím v rozsahu od 2 do 12 voltov.

1. Dizajn zariadenia

Hlavné konštrukčné prvky regulátora sú zobrazené na fotografii. 3. Zariadenie sa skladá z piatich komponentov: dva rezistory s premenlivým odporom s odporom 10 kOhm (č. 1) a 1 kOhm (č. 2), tranzistor model KT815A (č. 3), pár dvojdielnych skrutiek svorkovnice pre výstup pre pripojenie motora (č. 4) a vstup pre pripojenie batérie (č. 5).

Poznámka 1. Inštalácia skrutkových svorkovníc nie je potrebná. Pomocou tenkého lankového montážneho kábla môžete priamo pripojiť motor a zdroj energie.

1. Princíp činnosti

Prevádzkový postup ovládača motora je popísaný v elektrickej schéme (obr. 1). S prihliadnutím na polaritu je na konektor XT1 privádzané konštantné napätie. Žiarovka alebo motor sa pripája ku konektoru XT2. Variabilný odpor R1 je zapnutý na vstupe, otáčaním jeho gombíka sa mení potenciál na strednom výstupe oproti mínusu batérie. Prostredníctvom obmedzovača prúdu R2 je stredný výstup pripojený k základnej svorke tranzistora VT1. V tomto prípade je tranzistor zapnutý podľa bežného prúdového obvodu. Pozitívny potenciál na základnom výstupe sa zvyšuje, keď sa stredný výstup pohybuje smerom nahor z hladkej rotácie gombíka s premenlivým odporom. Dochádza k zvýšeniu prúdu, čo je spôsobené znížením odporu prechodu kolektor-emitor v tranzistore VT1. Ak sa situácia zmení, potenciál sa zníži.

Schéma elektrického obvodu

1. Materiály a detaily

Vyžaduje sa doska plošných spojov s rozmermi 20x30 mm, vyrobená z jednostranne fóliovanej sklolaminátovej dosky (prípustná hrúbka 1-1,5 mm). Tabuľka 1 poskytuje zoznam rádiových komponentov.

Poznámka 2. Variabilný odpor potrebný pre zariadenie môže byť akéhokoľvek výrobcu, je dôležité dodržiavať hodnoty aktuálneho odporu uvedené v tabuľke 1.

Poznámka 3. Na reguláciu prúdov nad 1,5A je tranzistor KT815G nahradený výkonnejším KT972A (s maximálnym prúdom 4A). V tomto prípade nie je potrebné meniť dizajn dosky plošných spojov, keďže rozmiestnenie pinov pre oba tranzistory je rovnaké.

1. Proces budovania

Pre ďalšiu prácu si musíte stiahnuť archívny súbor umiestnený na konci článku, rozbaliť ho a vytlačiť. Výkres regulátora (súbor) je vytlačený na lesklom papieri a montážny výkres (súbor) je vytlačený na bielom kancelárskom hárku (formát A4).

Ďalej sa výkres dosky plošných spojov (č. 1 na obrázku 4) nalepí na vodivé dráhy na opačnej strane dosky plošných spojov (č. 2 na obrázku 4). Na montážnom výkrese je potrebné urobiť otvory (č. 3 na foto. 14) v miestach montáže. Inštalačný výkres je pripevnený k doske plošných spojov suchým lepidlom a otvory sa musia zhodovať. Fotografia 5 zobrazuje pinout tranzistora KT815.

Vstup a výstup svorkovníc-konektorov sú označené bielou farbou. Na svorkovnicu je cez sponu pripojený zdroj napätia. Plne zostavený jednokanálový regulátor je zobrazený na fotografii. Zdroj energie (9 V batéria) je pripojený v záverečnej fáze montáže. Teraz môžete nastaviť rýchlosť otáčania hriadeľa pomocou motora, aby ste to dosiahli, musíte plynulo otáčať nastavovacím gombíkom premenlivého odporu.

Ak chcete zariadenie otestovať, musíte z archívu vytlačiť výkres disku. Ďalej musíte tento výkres (č. 1) nalepiť na hrubý a tenký kartónový papier (č. 2). Potom sa pomocou nožníc vystrihne kotúč (č. 3).

Výsledný obrobok sa otočí (č. 1) a do stredu sa pripevní štvorec čiernej elektropásky (č. 2) pre lepšiu priľnavosť povrchu hriadeľa motora k disku. Musíte urobiť otvor (č. 3), ako je znázornené na obrázku. Potom sa disk nainštaluje na hriadeľ motora a testovanie sa môže začať. Jednokanálový ovládač motora je pripravený!

Dvojkanálový ovládač motora

Používa sa na nezávislé ovládanie dvojice motorov súčasne. Napájanie sa dodáva z napätia v rozsahu od 2 do 12 voltov. Zaťažovací prúd je dimenzovaný do 1,5A na kanál.

1. Dizajn zariadenia

Hlavné komponenty konštrukcie sú znázornené na foto.10 a zahŕňajú: dva trimovacie odpory pre nastavenie 2. kanálu (č. 1) a 1. kanálu (č. 2), tri dvojdielne skrutkové svorkovnice pre výstup na 2. motor (č. 3), pre výstup na 1. motor (č. 4) a pre vstup (č. 5).

Poznámka:1 Inštalácia skrutkových svorkovníc je voliteľná. Pomocou tenkého lankového montážneho kábla môžete priamo pripojiť motor a zdroj energie.

1. Princíp činnosti

Obvod dvojkanálového regulátora je identický s elektrickým obvodom jednokanálového regulátora. Pozostáva z dvoch častí (obr. 2). Hlavný rozdiel: rezistor s premenlivým odporom je nahradený rezistorom orezávania. Rýchlosť otáčania hriadeľov je nastavená vopred.

Poznámka 2.

1. Materiály a detaily

Na rýchle nastavenie rýchlosti otáčania motorov sa orezávacie odpory vymenia pomocou montážneho drôtu s rezistormi s premenlivým odporom s hodnotami odporu uvedenými v diagrame.

1. Proces budovania

Budete potrebovať dosku plošných spojov s rozmermi 30x30 mm, vyrobenú z jednostranne fóliovanej sklolaminátovej dosky s hrúbkou 1-1,5 mm. Tabuľka 2 poskytuje zoznam rádiových komponentov.

Po stiahnutí archívneho súboru, ktorý sa nachádza na konci článku, ho musíte rozbaliť a vytlačiť. Výkres regulátora pre termotransfer (súbor termo2) je vytlačený na lesklom papieri a inštalačný výkres (súbor montag2) je vytlačený na bielom kancelárskom hárku (formát A4).

Výkres dosky plošných spojov je prilepený k vodivým dráham na opačnej strane dosky plošných spojov. Na montážnych miestach vytvorte otvory na inštalačnom výkrese. Inštalačný výkres je pripevnený k doske plošných spojov suchým lepidlom a otvory sa musia zhodovať. Tranzistor KT815 sa pripája. Ak chcete skontrolovať, musíte dočasne pripojiť vstupy 1 a 2 pomocou montážneho kábla.

Ktorýkoľvek zo vstupov je pripojený na pól zdroja energie (na príklade je znázornená 9-voltová batéria). Zápor napájacieho zdroja je pripevnený k stredu svorkovnice. Je dôležité si zapamätať: čierny vodič je „-“ a červený vodič je „+“.

Motory musia byť pripojené na dve svorkovnice a tiež je potrebné nastaviť požadovanú rýchlosť. Po úspešnom testovaní je potrebné odstrániť dočasné pripojenie vstupov a nainštalovať zariadenie na model robota. Dvojkanálový ovládač motora je pripravený!

Uvádzajú sa potrebné schémy a výkresy pre prácu. Emitory tranzistorov sú označené červenými šípkami.

Tento obvod pre domácich majstrov možno použiť ako regulátor otáčok pre 12V DC motor s menovitým prúdom do 5A, alebo ako stmievač pre 12V halogénové a LED žiarovky do 50W. Riadenie sa vykonáva pomocou modulácie šírky impulzov (PWM) pri frekvencii opakovania impulzov približne 200 Hz. Prirodzene, frekvenciu je možné v prípade potreby zmeniť a zvoliť tak maximálnu stabilitu a účinnosť.

Obvod používa časovač 7555 na vytvorenie variabilnej šírky impulzu približne 200 Hz. Riadi tranzistor Q3 (cez tranzistory Q1 - Q2), ktorý riadi otáčky elektromotora alebo žiaroviek.

Existuje mnoho aplikácií pre tento obvod, ktorý bude napájaný 12V: elektromotory, ventilátory alebo lampy. Môže byť použitý v autách, lodiach a elektrických vozidlách, v modelových železniciach a pod.

Tu je možné bezpečne pripojiť aj 12 V LED svietidlá, napríklad LED pásiky. Každý vie, že LED žiarovky sú oveľa efektívnejšie ako halogénové alebo klasické žiarovky a vydržia oveľa dlhšie. A ak je to potrebné, napájajte regulátor PWM od 24 voltov alebo viac, pretože samotný mikroobvod s vyrovnávacím stupňom má stabilizátor výkonu.