Regulatorul de rotații a motorului colector fără pierderi

Pentru a efectua mai multe tipuri de lucru în prelucrarea lemnului, a metalului sau a altor tipuri de materiale, nu sunt necesare viteze mari, ci un efort bun de tracțiune. Va fi mai corect să spunem - momentul. Datorită lui, lucrarea planificată se poate face calitativ și cu pierderi minime de putere. În acest scop, motoarele de curent continuu (sau motoarele colectoare) sunt utilizate ca dispozitive de acționare, în care rectificarea tensiunii de alimentare este efectuată de unitatea în sine. Apoi, pentru a obține caracteristicile de funcționare necesare, este necesar să reglați rotația motorului colectorului fără a pierde puterea.

Caracteristicile controlului vitezei

Este important să știți, pe care fiecare motor îl consumă în timpul rotirii nu numai energie activă, ci și reactivă. În acest caz, nivelul de putere reactivă va fi mai mare, care este legat de natura încărcăturii. În acest caz, sarcina de proiectare a dispozitivelor pentru reglarea vitezei de rotație a motoarelor colectoare este de a reduce diferența dintre puterile active și cele reactive. Astfel, astfel de convertoare vor fi destul de complexe și nu este ușor să le producăm singure.

Cu propriile mâini, puteți construi doar o anumită aparență a unui autor de reglementare, dar nu are nici un rost să vorbim despre păstrarea puterii. Ce este puterea? Din punct de vedere al indicatorilor electrici, este produsul curentului consumat, înmulțit cu tensiunea. Rezultatul va da o anumită valoare, care include componentele active și reactive. Pentru a izola numai informația activă, adică informațiile de pierdere la zero, este necesar să se schimbe natura încărcăturii la cea activă. Aceste caracteristici sunt numai rezistențe semiconductoare.

Prin urmare, înlocuiți inductorul cu un rezistor, dar acest lucru este imposibil, pentru că motorul se va transforma în altceva și, evident, nu va aduce nimic în mișcare. Sarcina de a reglementa fără pierderi este de a salva momentul, nu puterea: tot se va schimba. Pentru a face față unei sarcini similare, va fi doar un convertor care va controla viteza prin schimbarea lățimii impulsului de deschidere a tiristoarelor sau a tranzistorilor de putere.

Circuitul de regulator generalizat

Un exemplu de regulator care implementează principiul controlului motorului fără pierdere de putere poate fi considerat un convertor tiristor. Acestea sunt circuite integrate proporționale cu feedback, care le oferă reglementare strictă Caracteristici, de la accelerare la decelerare la inversare. Cel mai eficient este controlul fazei pulsului: rata de impulsuri a impulsurilor de deblocare este sincronizată cu frecvența rețelei. Acest lucru vă permite să salvați momentul fără a crește pierderile din componenta reactivă. Schema generalizată poate fi reprezentată în mai multe blocuri:

• redresor comandat de putere;
• unitatea de comandă a redresorului sau circuitul de control al fazei pulsului;
• feedback privind tahogeneratorul;
• curent în unghiurile motorului.

Înainte de a trece într-un dispozitiv mai precis și principiul de reglare, este necesar să se determine tipul de motor al colectorului. Din aceasta va depinde de schema de control a performanței sale.

Tipuri de motoare colectoare

Sunt cunoscute cel puțin două tipuri de motoare colectoare. Primul include dispozitive cu o armătură și o înfășurare de excitație pe stator. Cel de-al doilea pot fi atribuite unor dispozitive cu ancora și magneți permanenți. De asemenea, este necesar să se decidă, în ce scop este necesară proiectarea unui controler:

• Dacă este necesar să se regleze prin simpla mișcare (de exemplu, prin rotirea pietrei sau a găurii), viteza trebuie schimbată de la o anumită valoare minimă, egală cu zero până la maxim. Indice indicativ: de la 1000 la 3000 rpm. Pentru aceasta, se utilizează o schemă simplificată pentru un tiristor sau o pereche de tranzistori.
• Dacă este necesar să se controleze viteza de la 0 la maxim, atunci este necesar să se utilizeze scheme de convertizoare de înaltă calitate cu feedback și caracteristici rigide de control. De obicei, maeștrii sau amatorii auto-învățați se dovedesc a fi motoare de colector cu bobină de excitație și un tahogenerator. Un astfel de motor este un ansamblu utilizat în orice mașină de spălat modernă și deseori eșuat. Prin urmare, ia în considerare principiul de control al acestui motor special, după ce a studiat dispozitivul în detaliu.

Construcția de motoare

Structurally, motorul de la mașina de spălat "Indesit" este simplu, dar atunci când proiectați un regulator de reglare pentru viteza sa, este necesar să luați în considerare parametrii. Motoarele pot fi diferite în ceea ce privește caracteristicile, datorită schimbării și gestionării. De asemenea, se ia în considerare modul de funcționare, care va depinde de proiectarea convertorului. Motorul colectorului este constituit structural din următoarele componente:

• Ancora, pe ea există o înfășurare, așezată în caneluri ale miezului.
• Colectorul, redresorul mecanic al unei tensiuni alternative a rețelei, prin intermediul căruia este transmisă la înfășurare.
• Stator cu bobină de excitație. Este necesar să se creeze un câmp magnetic permanent, în care se va roti armătura.

Cu creșterea curentului în circuitul motorului, inclus în schema standard, bobina de câmp este conectată în serie cu armătura. Prin această pornire, creștem câmpul magnetic care acționează asupra armăturii, ceea ce ne permite să realizăm liniaritatea caracteristicilor. Dacă câmpul este neschimbat, obținerea unei dinamici bune este mai dificilă, fără a menționa pierderile mari de putere. Astfel de motoare sunt mai bine utilizate la viteze reduse, deoarece acestea sunt mai convenabile pentru a controla mișcări mici discrete.

Având un control separat organizat asupra excitației și a armăturii, este posibilă obținerea unei precizii ridicate a poziționării arborelui motor, însă schema de control va deveni mult mai complicată. Prin urmare, în detaliu, luați în considerare un controler care vă permite să modificați viteza de rotație de la 0 la valoarea maximă, dar fără poziționare. Acest lucru poate fi util, dacă de la motorul de la mașina de spălat se va face mașina de foraj de înaltă calitate, cu posibilitatea tăierii unei sculpturi.

Alegerea schemei

După ce au fost descoperite toate condițiile în care va fi utilizat motorul, este posibil să se înceapă fabricarea unui regulator al revoluțiilor motorului colector. Începe cu alegerea unei scheme adecvate care să vă ofere toate caracteristicile și capacitățile necesare. Ar trebui să vă amintiți:

• Controlul vitezei de la 0 la maxim.
• Oferind cuplu bun la viteze reduse.
• Netezirea controlului vitezei.

Având în vedere numeroasele scheme de pe Internet, se poate concluziona că foarte puțini oameni sunt implicați în crearea unor astfel de "agregate". Acest lucru se datorează complexității principiului managementului, deoarece este necesară organizarea reglementării multor parametri. Unghiul de deschidere a tiristoarelor, durata impulsului de control, timpul de accelerare și decelerare, rata de creștere a momentului. Aceste funcții sunt gestionate de un circuit de control care efectuează calcule și transformări integrale complexe. Să luăm în considerare una dintre schemele care este populară între maeștrii auto-învățați sau cei care vor pur și simplu să folosească vechiul motor de la mașina de spălat.

Pentru toate criteriile noastre corespunde de control al vitezei de circuit comutator cu motor, montat pe un TDA cip dedicat 1085. Acest driver complet finisat pentru controlul motoarelor, care permit reglarea vitezei de la 0 la o valoare maximă, oferind menținerea timpului prin utilizarea tachogenerator.

Caracteristici de design

Microcircuitul este echipat cu tot ce este necesar pentru controlul motorului de înaltă calitate în diferite moduri de turație, de la frânare la accelerare și rotație la viteză maximă. Prin urmare, utilizarea sa simplifică foarte mult designul, făcând simultan întregul unitate universală, deoarece puteți alege orice viteză cu un cuplu constante pe arbore și nu numai ca o unitate de transport cu bandă transportoare sau o mașină de găurit, dar și pentru deplasarea mesei.

Caracteristicile chip-ului pot fi găsite pe site-ul oficial. Vom indica principalele caracteristici care vor fi necesare pentru proiectarea convertorului. Acestea includ: un circuit integrat de conversie a frecvenței la tensiune, un generator de accelerație, un demaror soft, o unitate de procesare a semnalului Tahoe, un modul de limitare a curentului și altele asemenea. După cum puteți vedea, circuitul este echipat cu o serie de protecții care asigură stabilitatea regulatorului în diferite moduri.

Figura de mai jos prezintă o schemă tipică pentru pornirea cipului.

Schema este simplă, deci este complet reproductibilă cu mâinile tale. Există câteva caracteristici care includ limite de valori și modul de reglare a vitezei:

• Curentul maxim în înfășurările motorului nu trebuie să depășească 10 A (cu condiția ca echipamentul să fie prezentat pe diagramă). Dacă utilizați un triac cu un curent direct mare, puterea poate fi mai mare. Rețineți că va trebui să schimbați rezistența în buclă de feedback într-o parte mai mică, precum și inductanța șuntului.
• Viteza maximă de rotație este atinsă la 3200 rpm. Această caracteristică depinde de tipul de motor. Circuitul poate controla motoare de până la 16 mii rpm.
• Timpul de accelerație la viteza maximă atinge 1 secundă.
• Accelerarea normală se realizează în 10 secunde de la 800 la 1300 rpm.
• Motorul utilizează un tahogenerator cu 8 poli, cu o tensiune de ieșire maximă de 6000 rpm de 30 V. Aceasta înseamnă că acesta trebuie să producă 8 mV la 1 rpm. La 15000 rpm, ar trebui să aibă o tensiune de 12 V.
• Pentru a controla motorul, se utilizează un triac de 15A și o tensiune de limitare de 600 V.

Dacă este necesară organizarea inversă a motorului, atunci în acest scop este necesar să se completeze circuitul cu demarorul, care va comuta direcția înfășurării câmpului. De asemenea, va fi necesar un circuit de control al vitezei zero pentru a da permisiunea de a inversa. Cifra nu indică.

Principiul managementului

Când se specifică viteza de rotație a arborelui motorului, la ieșire se formează o serie de impulsuri de către rezistorul din circuitul de ieșire 5 pentru a debloca triacul pentru un anumit unghi. Intensitatea revoluțiilor este monitorizată de tahogeneratorul, care are loc într-un format digital. Conducătorul transformă impulsurile recepționate într-o tensiune analogică, ceea ce determină stabilizarea vitezei arborelui la o singură valoare, indiferent de sarcină. Dacă se schimbă tensiunea din tahogenerator, regulatorul intern va crește nivelul de ieșire al comenzii triac, ceea ce va duce la o creștere a vitezei.

Cipul poate controla două accelerații liniare, permițând atingerea dinamicii cerute de motor. Unul dintre ele este setat de ieșirea schemei Ramp 6. Acest regulator este utilizat de producătorii de mașini de spălat, deci are toate avantajele pentru a fi utilizate în scopuri casnice. Acest lucru se datorează prezenței următoarelor blocuri:

• Stabilizator de tensiune pentru a asigura funcționarea normală a circuitului de comandă. Acesta este implementat conform concluziilor 9, 10.
• Regulator de viteză. Implementat pe concluziile MC 4, 11, 12. Dacă este necesar, controlerul poate fi transformat într-un senzor analogic, apoi ieșirile 8 și 12 sunt combinate.
• Bloc de impulsuri de pornire. Acesta este implementat conform concluziilor 1, 2, 13, 14, 15. Reglează durata impulsurilor de control, întârzierea, formarea lor de la tensiunea DC și calibrarea.
• Dispozitiv care generează o tensiune de fierăstrău. Terminalele 5, 6 și 7. Se utilizează pentru a controla viteza în funcție de valoarea setată.
• Circuit amplificator de control. Ieșire 16. Vă permite să ajustați diferența dintre viteza setată și viteza reală.
• Dispozitiv care limitează curentul la ieșire 3. Cu tensiunea crescândă, unghiul de deblocare a triacului scade.

utilizarea schema similară asigură controlul complet al motorului colector în orice mod. Datorită controlului forțat al accelerației, este posibilă atingerea vitezei de accelerare cerute până la o viteză specificată. Acest regulator poate fi folosit pentru toate motoarele moderne de la stiaroks folosite în alte scopuri.