Регулаторът на завоите на колекторния двигател без загуби

За да се извършват много видове работа по обработката на дърво, метал или други видове материали, не се изискват високи скорости, а добра теглителна сила. Ще бъде по-правилно да се каже - моментът. Благодарение на него е, че планираната работа може да се извърши качествено и с минимална загуба на власт. За тази цел се използват двигатели за постоянен ток (или колекторни двигатели) като задвижващо устройство, при което поправката на захранващото напрежение се извършва от самия уред. След това, за да се постигнат необходимите експлоатационни характеристики, е необходимо да се регулира въртенето на колектора без загуба на мощност.

Характеристики на управлението на скоростта

Важно е да знаете, че всеки двигател по време на въртенето консумира не само активна, но и реактивна мощност. В този случай нивото на реактивната мощност ще бъде по-голямо, което е свързано с естеството на товара. В този случай задачата за проектиране на устройства за регулиране на скоростта на въртене на колекторните двигатели е да се намали разликата между активните и реактивните сили. Следователно, такива преобразуватели ще бъдат доста сложни и не е лесно да се произвеждат сами.

Със собствените си ръце можете да изградите само известна прилика на регулатор, но няма смисъл да говорим за запазване на властта. Какво е властта? От гледна точка на електрическите индикатори, то е продукт на консумирания ток, умножен по напрежението. Резултатът ще даде определена стойност, която включва активните и реактивните компоненти. За да се изолира само активната, т.е. информацията за загубата до нула, е необходимо да се промени характера на товара до активната. Тези характеристики са само полупроводникови резистори.

Ето защо, сменете индуктора с резистор, но това е невъзможно, защото двигателят ще се превърне в нещо друго и очевидно няма да донесе нищо в движение. Задачата за регулиране без загуби е да спасим момента, а не силата: тя все пак ще се промени. За да се справи с подобна задача, ще бъде само конвертор, който ще контролира скоростта чрез промяна на ширината на импулса на отварящите се тиристори или силови транзистори.

Общата схема на регулатора

Пример за регулатор, който прилага принципа на управление на двигателя без загуба на мощност, може да се счита за тиристорен преобразувател. Това са пропорционални интегрални схеми с обратна връзка, които осигуряват тясно регулиране Характеристики, от ускорение до забавяне до обрат. Най-ефективният е импулс-фазовото управление: честотата на импулсите на отключващите импулси се синхронизира с мрежовата честота. Това ви позволява да запазите момента, без да увеличавате загубите в реактивния компонент. Обобщената схема може да бъде представена на няколко блока:

• управляващ токоизправител;
• управляващ блок на токоизправителя или верига за управление на импулсни фази;
• обратна връзка за тахогенератора;
• настоящ блок за управление в намотките на двигателя.

Преди да се впусне в по-прецизно устройство и принципа на регулиране, е необходимо да се определи вида на колекторния двигател. От това ще зависи от схемата за управление на нейното изпълнение.

Видове колекторни мотори

Най-малко два вида колекторни двигатели са известни. Първият включва устройства с арматура и възбуждаща намотка на статора. Вторият може да бъде приписван на устройства с котва и постоянни магнити. Също така е необходимо да се реши, за какви цели е необходимо да се проектира контролер:

• Ако искате да се коригира просто движение (например въртенето на смилане камък или пробиване), скоростта е необходимо да се промени между някои минимална стойност неравностойно до нула - на максимум. Индикативен индекс: от 1000 до 3000 об / мин. За целта се използва опростена схема за 1 тиристор или двойка транзистори.
• Ако е необходимо да се контролира скоростта от 0 до максимума, тогава е необходимо да се използват висококачествени схеми на преобразуватели с обратна връзка и твърди контролни характеристики. Обикновено самообучените майстори или аматьори се оказват колекторни двигатели с възбуждаща намотка и тахогенератор. Такъв двигател е монтаж, използван във всяка модерна перална машина и често се проваля. Затова помислете за принципа на управление на този конкретен двигател, след като сте проучили устройството му по-подробно.

Строителство на мотори

Структурно е, че двигателят от пералната машина "Indesit" е лесен, но при проектирането на контролен регулатор за неговата скорост е необходимо да се вземат под внимание параметрите. Двигателите могат да имат различни характеристики, поради това, което ще се промени и управлението. Също така, се отчита режимът на работа, който зависи от конструкцията на конвертора. Колекторният двигател е конструктивно оформен от следните компоненти:

• Котва, на нея има намотка, положена в жлебовете на сърцевината.
• Колекторът, механичният токоизправител на променливо напрежение на мрежата, чрез който се предава към намотката.
• Статор с възбуждаща намотка. Необходимо е да се създаде постоянно магнитно поле, в което да се върти арматурата.

При увеличаване на тока в двигателната верига, включена в стандартната схема, намотката на полето е свързана последователно с арматурата. С това включване увеличаваме магнитното поле, действащо върху арматурата, което ни позволява да постигнем линейност на характеристиките. Ако полето е непроменено, тогава постигането на добра динамика е по-трудно, да не говорим за големи загуби на мощност. Такива двигатели са по-добре да се използват при ниски скорости, тъй като те са по-удобни за управление на малки дискретни движения.

След организирано отделно управление на възбуждането и арматурата е възможно да се постигне висока точност на позиционирането на вала на двигателя, но схемата за контрол ще стане много по-сложна. Ето защо, по-подробно, помислете за контролер, който ви позволява да промените скоростта на въртене от 0 на максималната стойност, но без позициониране. Това може да бъде полезно, ако от двигателя от пералната машина ще бъде направена висококачествена пробивна машина с възможност за рязане на дърворезба.

Избор на схема

След като установи всички условия, при които двигателят ще бъде използван, е възможно да започне да се произвежда регулатор на оборотите на колекторния двигател. Тя започва с избора на подходяща схема, която ще ви осигури всички необходими характеристики и възможности. Трябва да ги помните:

• Контрол на скоростта от 0 до максимум.
• Осигуряване на добър въртящ момент при ниски скорости.
• Гладкост на скоростта.

Имайки предвид множеството схеми в Интернет, може да се заключи, че много малко хора са ангажирани в създаването на такива "агрегати". Това се дължи на сложността на принципа на управление, тъй като е необходимо да се организира регулирането на много параметри. Ъгъл на отваряне на тиристори, продължителност на управляващия импулс, време на ускорение и забавяне, скорост на нарастване на момента. Тези функции се обработват от верига контролери, която изпълнява сложни интегрални изчисления и трансформации. Нека разгледаме една от схемите, която е популярна сред самоук учителите или тези, които просто искат да използват стария двигател от пералната машина.

За всички наши критерии отговаря на контрол на скоростта верига колекторен двигател, монтиран на специален чип TDA 1085. Това напълно завършен двигател за контролиране на мотори, които позволяват да се регулира скоростта от 0 до максимална стойност, която осигурява поддръжката време чрез използването на тахогенератора.

Дизайн функции

Микровълновата система е оборудвана с всичко необходимо за висококачествено управление на двигателя в различни режими на скорост, от спиране до ускорение и въртене при максимална скорост. Следователно, използването му много опростява дизайна, като едновременно прави цяло универсален автомобил, тъй като можете да избирате всякаква скорост с постоянен въртящ момент на вала и да използвате не само като транспортна лента или машина за пробиване, но и за преместване на масата.

Характеристиките на чипа могат да бъдат намерени на официалния сайт. Ще посочим основните характеристики, които ще са необходими за проектирането на конвертора. Те включват: интегрирана схема за преобразуване на честота към напрежение, генератор за ускорение, мек стартер, устройство за обработка на сигнала Tahoe, модул за ограничаване на тока и други подобни. Както можете да видите, веригата е оборудвана със серия от защити, които ще осигурят стабилността на регулатора в различни режими.

Фигурата по-долу показва типична схема за включване на чипа.

Схемата е проста, така че е напълно възпроизводима със собствените си ръце. Има някои функции, които включват ограничителни стойности и начин на регулиране на скоростта:

• Максималният ток в намотките на двигателя не трябва да надвишава 10 А (при условие, че оборудването е показано на диаграмата). Ако използвате триак с голям постоянен ток, мощността може да бъде по-висока. Имайте предвид, че ще трябва да промените съпротивлението в обратната връзка към по-малка страна, както и индуктивността на шунта.
• Максималната скорост на въртене се достига при 3200 об / мин. Тази характеристика зависи от вида на двигателя. Веригата може да управлява двигатели до 16 000 об / мин.
• Времето за ускорение до максималната скорост достига 1 секунда.
• Нормалното ускорение се постига за 10 секунди от 800 до 1300 оборота в минута.
• Двигателят използва 8-полюсен тахогенератор с максимално изходно напрежение от 6000 оборота в минута от 30 V. Това означава, че той трябва да изведе 8 mV при 1 об / мин. При 15000 об / мин, тя трябва да има напрежение 12 V.
• За контролиране на мотора се използва триак 15А и ограничаващо напрежение 600 V.

Ако се изисква да се организира обратната страна на двигателя, за тази цел е необходимо да се допълни веригата със стартера, който ще превключи посоката на навиване на полето. За да се даде разрешение за обръщане, също ще е необходима верига за управление с нулева скорост. Цифрата не показва.

Принцип на управление

Когато се определя скоростта на въртене на вала на мотора, на изхода се формира серия от импулси от резистора в изходната верига 5, за да се отключи триакът за определен ъгъл. Интензитетът на оборотите се следи от тахогенератора, който се извършва в цифров формат. Шофьорът преобразува получените импулси в аналогово напрежение, което води до стабилизиране на скоростта на вала при единична стойност, независимо от товара. Ако напрежението от тахогенератора се промени, вътрешният регулатор ще увеличи изходното ниво на триаковото управление, което ще доведе до увеличаване на скоростта.

Чипът може да контролира две линейни ускорения, което позволява постигането на необходимата динамика от двигателя. Единият от тях е зададен от изходния сигнал на Ramp 6. Този регулатор се използва от производителите на перални машини, така че има всички предимства за използването им за домашни цели. Това се дължи на наличието на следните блокове:

• Стабилизатор на напрежението, за да се осигури нормална работа на управляващата верига. Изпълнява се съгласно заключенията 9, 10.
• Контур за управление на скоростта. Изпълнява се въз основа на резултатите от MC 4, 11, 12. Ако е необходимо, контролерът може да бъде преобразуван в аналогов сензор, а изходите 8 и 12 се комбинират.
• Блоки начални импулси. Изпълнява се съгласно заключенията 1, 2, 13, 14, 15. Регулира продължителността на контролните импулси, забавянето, тяхното образуване от DC напрежението и калибрирането.
• Устройство, генериращо напречно напречно сечение. Клеми 5, 6 и 7. Използва се за управление на скоростта според зададената стойност.
• Контролна верига усилвател. Изход 16. Позволява ви да регулирате разликата между зададената скорост и действителната скорост.
• Устройство, което ограничава тока до изхода 3. При увеличаване на напрежението върху него ъгълът на отключване на триака намалява.

използването на подобна схема осигурява пълен контрол на колекторния мотор във всички режими. Поради принудителното управление на ускорението е възможно да се постигне необходимата скорост на ускорение до определена скорост. Този регулатор може да се използва за всички съвременни двигатели от ститароки, използвани за други цели.