5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулирование скорости двигателей постоянного тока

Регулирование скорости двигателей постоянного тока

Регулирование скорости двигателей постоянного токаИз уравнения электромеханической характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения следует, что возможны три способа регулирования его угловой скорости:

1) регулирование за счет изменения величины сопротивления реостата в цепи якоря,

2) регулирование за счет изменения потока возбуждения двигателя Ф,

3) регулирование за счет изменения подводимого к обмотке якоря двигателя напряжения U . Ток в цепи якоря I я и момент М, развиваемый двигателем, зависят только от величины нагрузки на его валу.

Рассмотрим первый способ регулирования скорости двигателя постоянного тока изменением сопротивления в цепи якоря . Схема включения двигателя для этого случая представлена на рис. 1 , а электромеханические и механические характеристики — на рис. 2 , а.

Схема включения двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Рис. 1. Схема включения двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Механические характеристики двигателя постоянного тока при различных сопротивлениях цепи якоря (а) и напряжениях (б)

Рис. 2. Механические характеристики двигателя постоянного тока при различных сопротивлениях цепи якоря (а) и напряжениях (б)

Изменяя сопротивление реостата в цепи якоря можно получить при номинальной нагрузке различные угловые скорости электродвигателя на искусственных характеристиках — ω1, ω2, ω3.

Проведем анализ данного способа регулирования угловой скорости двигателей постоянного тока с помощью основных технико-экономических показателей. Так как при данном способе регулирования изменяется жесткость характеристик в широких пределах, то при скоростях менее половины номинальной стабильность работы двигателя резко ухудшается. По этой причине диапазон регулирования скорости ограничен ( D = 2 — З).

Скорость при данном способе можно регулировать в сторону уменьшения от основной, о чем свидетельствуют электромеханические и механические характеристики. Высокую плавность регулирования трудно обеспечить, так как потребовалось бы значительное количество ступеней регулирования и соответственно большое число контакторов. Полное использование двигателя по току (нагреву) в этом случае достигается при регулировании с постоянным моментом нагрузки.

Недостатком рассматриваемого способа является наличие значительных потерь мощности при регулировании, которые пропорциональны относительному изменению угловой скорости. Достоинством рассмотренного способа регулирования угловой скорости являются простота и надежность схемы управления.

Учитывая большие потери в реостате при малых скоростях, данный способ регулирования скорости применяется для приводов с кратковременным и повторно-кратковременным режимами работы.

Регулирование скорости двигателей постоянного токаПри втором способе регулирование угловой скорости двигателей постоянного тока независимого возбуждения осуществляется изменением величины магнитного потока за счет введения в цепь обмотки возбуждения дополнительного реостата. При ослаблении потока угловая скорость двигателя как при нагрузке, так и при холостом ходе возрастает, а при усилении потока — уменьшается. Практически возможно изменение скорости только в сторону увеличения ввиду насыщения двигателя.

При увеличении скорости ослаблением потока допустимый момент двигателя постоянного тока изменяется по закону гиперболы, а мощность остается постоянной. Диапазон регулирования скорости для данного способа D = 2 — 4 .

Механические характеристики для различных значений потока двигателя приведены на рис. 2 , а и 2 , б, из которых видно, что характеристики в пределах номинального тока имеют высокую степень жесткости.

Обмотки возбуждения двигателей постоянного тока независимого возбуждения обладают значительной индуктивностью. Поэтому при ступенчатом изменении сопротивления реостата в цепи обмотки возбуждения ток, а следовательно, и поток будут изменяться по экспоненциальному закону. В связи с этим регулирование угловой скорости будет осуществляться плавно.

Читайте так же:
Регулировка клапанов фольксваген поло седан

Существенными преимуществами данного способа регулирования скорости являются его простота и высокая экономичность.

Данный способ регулирования используют в приводах в качестве вспомогательного, обеспечивающего повышение скорости при холостом ходе механизма.

Третий способ регулирования скорости заключается в изменении напряжения, подводимого к обмотке якоря двигателя. Угловая скорость двигателя постоянного тока независимо от нагрузки изменяется прямо пропорционально напряжению, подводимому к якорю. Поскольку все регулировочные характеристики являются жесткими, а степень их жесткости остается для всех характеристик неизменной, работа двигателя является стабильной на всех угловых скоростях и, следовательно, обеспечивается широкий диапазон регулирования скорости независимо от нагрузки. Этот диапазон равен 10 и может быть расширен за счет специальных схем управления.

При данном способе угловую скорость можно уменьшать и увеличивать относительно основной. Повышение скорости ограничено возможностями источника энергии с регулируемым напряжением и U ном двигателя.

Если источник энергии обеспечивает возможность непрерывного изменения подводимого к двигателю напряжения, то регулирование скорости двигателя будет плавным.

Данный способ регулирования является экономичным, так-так регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения осуществляется без дополнительных потерь мощности в силовой цепи якоря. По всем перечисленным выше показателям данный способ регулирования по сравнению с первым и вторым наилучший.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Регулятор скорости.

Alex2x Кандидат наук 300 63

Посл. ред. 06 Февр. 12, 23:58 от Alex2x

прошу помощи. похожий вопрос.
моторчик 12в постоянка (коллекторный? с щетками в общем). пиковый ток до 14 А. работа под нагрузкой потребляет от 3 до 5 А, выше врятли будет.
во вяком случает сейчас от блока питания больше не берет.
на всякий случай с запасом схемку ШИМ регулятора до 10 ампер. не шибко сложную и с не дефицитными-дорогими компонентами.
обязательно с печаткой (под перенос утюгом) ибо по схемам сам сделать не смогу.

up.
вот нашел. но по какой лучше сделать? подскажите други.

Посл. ред. 08 Марта 12, 19:27 от ванечка

Zapal Модератор Амурская область 5846 3976

Собирай второй вариант. только обязательно нужно поставить быстродействующий защитный диод — паралельно транзистору.
например КД213А или КД2997А — по избежание пробоя транзистора.
у обеих схем основной недостаток — нет обратной связи по частоте вращения.
поэтому — частота вращения будет плавать под нагрузкой в некоторых пределах.

Даже эсли поставишь транзистор со "встроенным диодом" — все равно ставь внешний, более быстрый.
Поскольку встроенный диод — это паразитный элемент схемы, издержки технологии производства.
и такие диоды весьма медленные.

Посл. ред. 08 Марта 12, 20:59 от Zapal

Zapal правильно я тебя понял?
на схемке нарисовал расположение и полярность. красненьким обвел.

Читайте так же:
Как самостоятельно отрегулировать инжектор

Tataff ну да. и в чипдип-е вроде есть TA7291P и стоит недорого.
но куда там вертелку притулить чтоб обороты тудой-сюдой менять непонятно.

спаять то спаяю. и платку протравлю. не проблема. только в электронике дуб дубом.
как в детском саде можешь объяснить? с картинками. куда там чего припаять.
чтоб я пришел в лабаз радио и сказал, насыпте мне в пакетик вот такие детальки.

r11.JPG r11.JPG Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике.
Zapal Модератор Амурская область 5846 3976

Посл. ред. 09 Марта 12, 00:54 от Zapal

Zapal спасибо дружищще.
а то блок питания здоровенный, лабораторный сейчас. хочу покомпактней что то.

кстати там в магазине вроде VT1 в разных корпусах есть. может небольшой радиатор есть смысл поставить?

Посл. ред. 09 Марта 12, 01:17 от ванечка

Zapal Модератор Амурская область 5846 3976
rg.jpg rg.jpg Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике.
65240.gif.jpg 65240.gif.jpg Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике.
Zapal Модератор Амурская область 5846 3976
они правы. тут явная ошибка. транзистор будет всегда открыт. твои спецы — молодцы!!
я этого момента при беглом взгляде — совершенно не обратил внимание.
но, исправить ситуацию легко. я бы сделал так.
ИМХО. Стабилитрон явно избыточен — но и его присутствие не будет мешать работе, если он будет на напряжение около 10-12 вольт.
напряжение открытия полевого транзистора — около 5-7 вольт.
ну, пусть будет — в некотором роде подстраховка.
67267.jpg 67267. Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике.

Посл. ред. 15 Марта 12, 21:40 от Zapal

Zapal Модератор Амурская область 5846 3976

Посл. ред. 15 Марта 12, 21:46 от Zapal

Посл. ред. 21 Марта 12, 20:23 от Stu-pin

Zapal Модератор Амурская область 5846 3976

Совершенно нет времени за радиодеталями съездить.Попросил мужика знакомого собрать регулятор по-быстрому,из того что у него есть.Сказал про ШИМ ему,а он отбрехался мол нафиг он не нужен.Собрал мне макет на тиристоре КУ221а.Сегодня попробовал -работает.Моторчик от дворников уверенно регулируется,под нагрузкой пока не гонял.Подскажите минусы,если они есть,в сравнении с ШИМом тиристорного регулятора.
З.Ы.Вбил в яндексе "тиристорный регулятор",по одной из ссылок встретил там коллегу. Zapal ,приятно удивился.

По просьбе коллег схемку накидал.Если что не так прошу гуру электроники подсказать и поправить,мог ошибиться в марке транзистора с пятном.Собирал не сам.Не разобрал номинала переменного резистора.На днях на макетку перенесу.А так работает нормально.Ну и фото собственно.
З.Ы.2:Извиняюсь за корявость,от руки рисовать совершенно не умею,как и писать. ::)
З.Ы.3:В выходные попрошу автора изделия схемку с номиналами накатать.Если получиться выложу.

DSC03068.JPG DSC03068.JPG Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике. DSC03069.JPG DSC03069.JPG Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике. DSC03070.JPG DSC03070.JPG Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике. DSC03072.JPG DSC03072.JPG Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике. DSC03074.JPG DSC03074.JPG Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике. DSC03077.JPG DSC03077.JPG Регулятор скорости. Вопросы по электр(он)ике.

Ремонт регулятора оборотов дрели. Случай из практики

Электродрель, ремонт своими руками

Вторая статья летнего конкурса. На этот раз автор известен постоянным читателям блога. Это – Алексей Сидоркин, который уже участвовал в первом конкурсе со статьёй про самодельное реле времени.

Читайте так же:
Регулировка карбюратора лифан 1p70fv

Алексей не только автор блога, но активный комментатор. Его дельные комментарии под псевдонимом “Alex S” можно встретить под многими статьями на СамЭлектрике.ру.

Итак, статья Алексея Сидоркина:

Думаю, у каждого человека в жизни происходило не одно событие или случай, которому он никак не смог найти подходящее объяснение, оставаясь секретом на долгое время. Так произошло с моей дрелью.

Этой дрелью Bosch PSB 500 RE мой зять Дмитрий обзавелся в мае 1998 года для обустройства своей новоприобретенной квартиры. По тем временам такой престижный инструмент (мощность 500 Вт, регулировка оборотов, реверс вращения, возможность ударного режима – «перфоратор») в хозяйстве был не у каждого. Покупка вызывала тихую зависть – у меня была простая советская дрель без всяких «наворотов». Дрель Bosch отдала моя дочь позже после трагической гибели зятя во время ДТП в 2002 году.

Конечно, моя эксплуатация инструмента не была «каждый день с утра до вечера», дрель использовалась по бытовой необходимости, как и в большинстве обычных семей, плюс летний сезон на даче.

Дрель на ремонт

Рис.1. Общий вид дрели BoschPSB 500 RE.

Дрель работала исправно, успешно выполняя все свои опции и функции…, и вдруг лет 5-6 назад перестал «слушаться» регулятор скорости оборотов – при любом положении/уставке колесика/маховичка регулятора при нажатии на курок дрель сразу давала полные обороты безо всякой плавности. Первое, что пришло в голову, почему нет малых оборотов – «сгорела» схема регулировки оборотов дрели. Но к тому времени в хозяйстве появились другие инструменты, включая шуруповерт и еще одну дрель в деревне, и работа дрели Bosch в режиме малых оборотов была не столь актуальна, руки до устранения неисправности так и не доходили.

Совсем недавно пришлось аккуратно поработать дрелью, и ее высокие обороты оказались очень некстати, а других инструментов с патроном под рукой не оказалось. Неподалеку от дома есть мастерская по ремонту бытовой техники. Мне там сказали, что регулятор оборотов (далее РО) для дрели Bosch только «под заказ», ждать не менее 2-х месяцев, стоимость работы 500 рублей.

Я решил разобраться самостоятельно, как-никак наладчик энергетического оборудования [1], хоть и на пенсии.

Сам наладчик, а пошел в мастерскую? Если срочно, да за пару сотен (раньше это называлось «за бутылку»), то и нет смысла «расчехлять свою винтовку», другим тоже надо давать жить.

(Прим.автора)

Вскрыл дрель, отсоединил РО (два электроконтакта разъёмные ножевого типа, два «под винт» и один шуруп крепления силового провода – рис. 2).

Устройство кнопки дрели с регулятором оборотов

Рис. 2. Подсоединение регулятора оборотов в дрели.

Регулятор оборотов дрели представляет собой отдельный узел. На рис.3 практически в натуральную величину две половинки (крышка и корпус) уже вскрытого РО, материал – пластик, между собой половинки фиксируются «на защелках».

Читайте так же:
Регулировка карбюратора на квадроцикле стелс 600 леопард

Рис. 3. Регулятор оборотов дрели со снятой крышкой. Устройство кнопки дрели с регулятором оборотов

Рис. 3. Регулятор оборотов дрели со снятой крышкой

На рис.3 обозначены: 1 – контактная группа; 2 – скользящие контакты; 3 – резисторные полоски; 4 – маховичок регулировочного винта; 5 – возвратно-отжимная пружина курка.

В корпусе регулятора оборотов для дрели размещены контактная группа 1 и скользящие контакты 2 в виде двух пружинных пластиночек, приводимых в движение по нажатию курка и приходящих в исходное положение под воздействием возвратно-отжимной пружины 5.

В крышке располагаются конденсатор (внизу) и плата (вверху) с элементами электроники и двумя резисторными полосками 3, по которым при нажимании курка скользят контакты 2 для плавного изменения оборотов инструмента. На резисторные полоски нанесена специальная смазка для защиты полосок, снижения трения и предотвращения искрения скользящих контактов.

Регулировочный винт с маховичком 4 на курке ограничивает глубину нажатия курка и расстояние/длину скольжения контактов 2 по резисторным полоскам 3, определяя тем самым диапазон регулирования и максимальные обороты дрели. Если регулировочный винт вывернут полностью, то курок при полном нажатии замыкает контактную группу на прямое включение двигателя дрели, минуя электронные регулировочные элементы, и двигатель работает на максимально возможных оборотах (3000 об/мин).

Схема регулятора оборотов дрели практически идентична схеме поворотного диммера. Различия есть только в конструкции и габаритах.

В объем моих работ вошла проверка четкости работы курка при нажатии, взаимодействия частей контактной группы, вращения регулировочного винта, выравнивание распределения смазки на резисторных полосках, очистка доступных мест от накопившейся пыли-грязи. Никаких неполадок, неисправностей или подозрительных моментов обнаружено не было. Иными словами – провел небольшую ревизию, после чего собрал дрель, включил и… заработал регулятор оборотов, как ни в чем не бывало!

Таким образом, ремонт регулятора оборотов дрели Бош свелся к банальной чистке!

Много можно было делать предположений относительно причин временного недуга дрели – от удара или незамеченного падения инструмента до неполадок в элементах электроники. Однако анализ ситуации все же склоняет к нарушению работы пары «скользящие контакты – резисторные полоски» по непонятной причине, достаточно, чтобы просто попала соринка (частица) под один из скользящих контактов – и всё, регулировки не будет. За это же говорит и включение инструмента сразу на полные обороты, что возможно только при срабатывании контактной группы.

Но, что ни говори, а получается, что инструмент оказался сам электрик и отремонтировал сам себя!

Вопрос от читателя

Мне на почту обратился читатель Александр, с такой просьбой:

Добрый вечер. Наткнулся на ваш блог, где вы ремонтируете дрель Bosch. У меня подобная проблема, только к электронике я отношения не имею почти никакого. По глупости разобрал курок дрели bosch gsb 1600 RE. Все работало до этого замечательно, кое-как собрал, теперь плавный пуск не работает. Возможно не в той последовательности и не туда вставляю запчасти. Прилагаю фото разобранного. Надеюсь на помощь, дрель хорошая.

Фото разобранной кнопки дрели Bosch:

Читайте так же:
Болты регулировки развала на фиат альбеа

Ремонт дрели Bosch. Разобранный курок - кнопка с регулятором оборотов.

Ремонт дрели Bosch. Разобранный курок – кнопка с регулятором оборотов.

Ремонт дрели Bosch. Разобранный курок - кнопка

Ремонт дрели Bosch. Разобранный курок – кнопка

Не знаю, как помочь читателю. Может, кто-то поделится опытом?

Предлагаю почитать книжку, в которой описаны различные курьезные изобретения: Отто Петрик, Курьезы техники, Будапешт 1985, 150 с, илл.

Регулятор оборотов для электродвигателя

Регулятор оборотов для электродвигателя своими руками

Регулятор оборотов для электродвигателя своими руками

Изготавливая различные самоделки, приходится сталкиваться с рядом проблем и поиском их решений. Так и в случае с различными приспособлениями, которые имеют в своей конструкции коллекторный электродвигатель.

Очень часто нужно сделать так, чтобы двигатель имел регулируемые обороты. Для этих целей используется регулятор (контроллер) оборотов двигателя, который можно собрать своими руками.

Представленный ниже регулятор для электродвигателей позволяет не только обеспечить плавный пуск мотора и степень регулировки оборотов, но и защитить двигатель от перегрузок. Работать контроллер может не только от 220 Вольт, но и от пониженного напряжения, вплоть от 110 Вольт.

Характеристики самодельного контроллера

  • Диапазон напряжений (110-240 Вольт);
  • Возможность регулировки оборотов электродвигателя, от 9-99%;
  • Нагрузка, до 2,5 кВт;
  • Рабочая мощность, не более 300 Вт.

Самодельный регулятор оборотов для электродвигателя имеет низкий уровень шума, он позволяет осуществлять плавную стабилизацию оборотов и осуществлять мягкий пуск электродвигателя.

Регулятор оборотов для электродвигателя своими руками

Ниже будет представлена схема регулятора оборотов для электродвигателя и принцип его работы.

Схема регулятора оборотов для электродвигателя

Чтобы собрать регулятор оборотов для двигателя потребуется генератор ШИМ импульсов и симистор для управления двигателем. Диод и резистор D1 и R1, позволяют снижать напряжение для питания двигателя, а конденсатор C1, призван обеспечивать фильтрацию тока на входе электроцепи.

Схема регулятора оборотов для электродвигателя

Элементы P1, R5 и R3 — это делители напряжения с возможностью регулировки его значений. Резистор R2, который указан на схеме регулятора оборотов электродвигателя, позволяет синхронизировать внутренние блоки регулятора с основным симистором (ВТ139), на котором собственно и работает регулятор оборотов.

Схема регулятора оборотов для электродвигателя

Ниже на рисунке можно увидеть наглядное расположение всех элементов регулятора оборотов для электродвигателей. Обязательно следует безопасно расположить элементы, так как работа регулятора осуществляется от опасного напряжения в 220 Вольт.

Мощность и нагрузка регулятора оборотов

К самодельному регулятору оборотов двигателя, сделанному по выше представленной схеме, можно подключить нагрузку не более 2 кВт. В случае увеличения нагрузки осуществляется замена главного симистора BT138/800. Если симистор устанавливается большего номинала, то его рекомендуется вынести за пределы общей платы, и обязательно установить на радиатор охлаждения, который можно сделать из куска алюминиевой полосы.

Регулятор оборотов для электродвигателя своими руками

Примечательно то, что подобный регулятор можно использовать не только с электродвигателями, но и с лампами освещения. Таким образом, дёшево и сердито, можно собрать регулятор для яркости ламп освещения.

Подписывайтесь на мой канал в Дзен. Всем удачи, и мирного неба над головой!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector