Regulator de tensiune pentru motor 12V DC. Autoproducție a unui regulator de viteză a motorului electric. De ce să folosiți un astfel de dispozitiv-regulator?

Cea mai simplă metodă de control al vitezei de rotație a unui motor de curent continuu se bazează pe modularea lățimii impulsului (PWM sau PWM). Esența acestei metode este că tensiunea de alimentare este furnizată motorului sub formă de impulsuri. În acest caz, rata de repetare a pulsului rămâne constantă, dar durata acestora poate varia.

Semnalul PWM este caracterizat de un astfel de parametru precum ciclul de lucru sau ciclul de lucru. Aceasta este reciproca ciclului de lucru și este egală cu raportul dintre durata impulsului și perioada acestuia.

D = (t/T) * 100%

Figurile de mai jos arată semnale PWM cu cicluri de lucru diferite.

Cu această metodă de control, viteza de rotație a motorului va fi proporțională cu ciclul de lucru al semnalului PWM.

Circuit simplu de control al motorului de curent continuu

Cel mai simplu circuit de control al motorului de curent continuu constă dintr-un tranzistor cu efect de câmp, a cărui poartă este furnizată cu un semnal PWM. Tranzistorul din acest circuit acționează ca un comutator electronic care comută unul dintre bornele motorului la masă. Tranzistorul se deschide în momentul duratei impulsului.

Cum se va comporta motorul când este pornit astfel? Dacă frecvența semnalului PWM este scăzută (câțiva Hz), motorul se va întoarce brusc. Acest lucru va fi vizibil în special cu un ciclu de lucru mic al semnalului PWM.
La o frecvență de sute de Hz, motorul se va roti continuu și viteza sa de rotație se va modifica proporțional cu ciclul de funcționare. În linii mari, motorul va „percepe” valoarea medie a energiei furnizate acestuia.

Circuit pentru generarea unui semnal PWM

Există multe circuite pentru generarea unui semnal PWM. Unul dintre cele mai simple este un circuit bazat pe un cronometru 555. Necesită un minim de componente, nu necesită configurare și poate fi asamblat într-o oră.

Tensiunea de alimentare a circuitului VCC poate fi în intervalul 5 - 16 volți. Aproape orice diode pot fi folosite ca diode VD1 - VD3.

Dacă sunteți interesat să înțelegeți cum funcționează acest circuit, trebuie să vă referiți la schema bloc a temporizatorului 555. Temporizatorul constă dintr-un divizor de tensiune, două comparatoare, un flip-flop, un comutator de colector deschis și un tampon de ieșire.

Sursa de alimentare (VCC) și pinii de resetare sunt conectați la sursa de alimentare plus, să zicem +5 V, iar pinul de masă (GND) la minus. Colectorul deschis al tranzistorului (pinul DISC) este conectat la sursa de alimentare pozitiv printr-un rezistor și semnalul PWM este eliminat din acesta. Pinul CONT nu este utilizat; la el este conectat un condensator. Pinii comparatorului THRES și TRIG sunt combinați și conectați la un circuit RC format dintr-un rezistor variabil, două diode și un condensator. Pinul din mijloc al rezistenței variabile este conectat la pinul OUT. Terminalele extreme ale rezistorului sunt conectate prin diode la un condensator, care este conectat la pământ cu al doilea terminal. Datorită acestei includeri de diode, condensatorul este încărcat printr-o parte a rezistorului variabil și descărcat prin cealaltă.

Când alimentarea este pornită, pinul OUT este la un nivel logic scăzut, apoi pinii THRES și TRIG, datorită diodei VD2, vor fi și ei la un nivel scăzut. Comparatorul superior va comuta ieșirea la zero, iar cel inferior la unu. Ieșirea declanșatorului va fi setată la zero (pentru că are un invertor la ieșire), comutatorul tranzistorului se va închide, iar pinul OUT va fi setat la un nivel ridicat (pentru că are un invertor la intrare). În continuare, condensatorul C3 va începe să se încarce prin dioda VD1. Când se încarcă la un anumit nivel, comparatorul inferior va comuta la zero, iar apoi comparatorul superior va comuta ieșirea la unu. Ieșirea de declanșare va fi setată la un nivel unitar, comutatorul tranzistorului se va deschide și pinul OUT va fi setat la un nivel scăzut. Condensatorul C3 va începe să se descarce prin dioda VD2 până când este complet descărcat și comparatoarele comută declanșatorul într-o altă stare. Ciclul se va repeta apoi.

Frecvența aproximativă a semnalului PWM generat de acest circuit poate fi calculată folosind următoarea formulă:

F = 1,44/(R1*C1), [Hz]

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) = 288 Hz.

Controler de viteză a motorului PWM DC

Să combinăm cele două circuite prezentate mai sus și obținem un circuit simplu de control al vitezei motorului de curent continuu, care poate fi folosit pentru a controla turația motorului unei jucării, robot, microburghiu etc.

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.

În loc de un tranzistor cu efect de câmp, puteți utiliza un tranzistor bipolar n-p-n, un tranzistor Darlington sau un opto-releu de putere adecvată.

Controlerul de turație a motorului este necesar pentru a efectua accelerarea și frânarea lină. Astfel de dispozitive au devenit larg răspândite în industria modernă. Datorită acestora, se măsoară viteza de mișcare în transportor, pe diverse dispozitive, precum și atunci când ventilatorul se rotește. Motoarele cu performanță de 12 volți sunt utilizate în sisteme de control întregi și în mașini.

Proiectarea sistemului

Tip motor comutator constă în principal dintr-un rotor, un stator, precum și perii și un tahogenerator.

1. Rotorul face parte din rotație, statorul este un tip extern de magnet.
2. Periile, care sunt fabricate din grafit, sunt partea principală a contactului de alunecare, prin care se aplică tensiune armăturii rotative.
3. Un tahogenerator este un dispozitiv care monitorizează caracteristicile de rotație ale dispozitivului. Dacă există o încălcare a regularității procesului de rotație, atunci ajustează nivelul de tensiune care intră în motor, făcându-l astfel mai fin și mai lent.
4. Stator. O astfel de piesă poate include nu un magnet, ci, de exemplu, două perechi de poli. În același timp, în loc de magneți statici, vor exista bobine de electromagneți. Un astfel de dispozitiv este capabil să efectueze lucrări atât din curent continuu, cât și din curent alternativ.

Schema regulatorului de viteză al motorului comutatorului

Convertizoarele de frecvență speciale sunt utilizate sub formă de regulatoare de viteză pentru motoarele electrice de 220 V și 380 V . Astfel de dispozitive sunt clasificate ca high-tech, ele ajută la realizarea unei transformări fundamentale a caracteristicilor curente (forma semnalului, precum și frecvența). Sunt echipate cu tranzistoare semiconductoare puternice, precum și cu un modulator de lățime a impulsurilor. Întregul proces de operare a dispozitivului are loc prin controlul unei unități speciale pe un microcontroler. Modificarea vitezei de rotație a rotorului motorului are loc destul de lent.

Din acest motiv, convertizoarele de frecvență sunt utilizate în dispozitivele încărcate. Cu cât procesul de accelerare are loc mai lent, cu atât mai puțină sarcină va fi plasată pe cutia de viteze, precum și pe transportor. În toate generatoarele de frecvență puteți găsi mai multe grade de protecție: prin sarcină, curent, tensiune și alți indicatori.

Unele modele de convertoare de frecvență furnizează energie de la o tensiune monofazată (va ajunge la 220 de volți) și creează o tensiune trifazată din aceasta. Acest lucru ajută la conectarea unui motor asincron acasă, fără a utiliza circuite și design-uri deosebit de complexe. În acest caz, consumatorul nu va pierde energie în timp ce lucrează cu un astfel de dispozitiv.

De ce să folosiți un astfel de dispozitiv-regulator?

Dacă vorbim de motoare regulatoare, atunci revoluțiile necesare sunt:

Circuitele utilizate pentru a crea convertoare de frecvență într-un motor electric sunt utilizate pe scară largă în majoritatea dispozitivelor de uz casnic. Un astfel de sistem poate fi găsit în surse de alimentare fără fir, aparate de sudură, încărcătoare de telefoane, surse de alimentare pentru computere personale și laptop-uri, stabilizatoare de tensiune, unități de aprindere a lămpilor pentru iluminarea din spate a monitoarelor moderne, precum și televizoarele LCD.

Regulator de turație a motorului electric 220V

O poți face complet singur, dar pentru aceasta va trebui să studiați toate caracteristicile tehnice posibile ale dispozitivului. Prin proiectare, se pot distinge mai multe tipuri de părți principale. Și anume:

1. Motorul electric în sine.
2. Sistem de control cu ​​microcontroler pentru unitatea de conversie.
3. Piesele de acționare și mecanice care sunt asociate cu funcționarea sistemului.

Chiar înainte de a porni dispozitivul, după aplicarea unei anumite tensiuni înfășurărilor, procesul de rotire a motorului începe cu putere maximă. Această caracteristică va distinge dispozitivele asincrone de alte tipuri. Pe lângă orice altceva, se adaugă încărcătura de la mecanismele care pun dispozitivul în mișcare. În cele din urmă, în stadiul inițial de funcționare a dispozitivului, puterea, precum și consumul de curent, crește doar la nivelul maxim.

În acest moment, are loc procesul de eliberare a celei mai mari cantități de căldură. Supraîncălzirea are loc în înfășurări, precum și în fire. Utilizarea transformării parțiale va ajuta la prevenirea acestui lucru. Dacă instalați o pornire ușoară, atunci până la marcajul de viteză maximă (care poate fi reglată și de echipament și poate să nu fie de 1500 rpm, ci doar 1000), motorul va începe să accelereze nu în primul moment al funcționării, ci peste următoarele 10 secunde (în același timp, în fiecare secundă dispozitivul va adăuga 100-150 de rotații). În acest moment, sarcina asupra tuturor mecanismelor și firelor începe să scadă de mai multe ori.

Cum să faci un regulator cu propriile mâini

Puteți crea complet independent un regulator de viteză a motorului electric de aproximativ 12 V. Pentru aceasta ar trebui să utilizați comutarea mai multor poziții simultan, precum și un rezistor special bobinat. Cu ajutorul acestuia din urmă se modifică nivelul tensiunii de alimentare (și în același timp indicatorul vitezei de rotație). Aceleași sisteme pot fi folosite pentru a efectua mișcări asincrone, dar vor fi mai puțin eficiente.

Cu mulți ani în urmă, regulatoarele mecanice au fost utilizate pe scară largă - au fost construite pe baza antrenărilor angrenate sau a variatoarelor acestora. Dar astfel de dispozitive nu erau considerate foarte fiabile. Mijloacele electronice s-au arătat de câteva ori mai bune, deoarece nu erau atât de mari și permiteau o reglare mai fină a unității.

Pentru a crea un controler de rotație a motorului electric, merită să utilizați mai multe dispozitive simultan, care pot fi fie cumpărate de la orice magazin de hardware, fie îndepărtate din dispozitivele vechi de inventar. Pentru a finaliza procesul de ajustare, ar trebui să porniți circuit special de rezistență variabilă. Cu ajutorul acestuia, are loc procesul de modificare a amplitudinii semnalului care intră în rezistor.

Implementarea unui sistem de management

Pentru a îmbunătăți semnificativ performanța chiar și a celor mai simple echipamente, merită să conectați controlul microcontrolerului la circuitul controlerului de turație a motorului. Pentru a face acest lucru, ar trebui să alegeți un procesor care are un număr adecvat de intrări și, respectiv, ieșiri: pentru a conecta senzori, butoane și chei electronice speciale.

Pentru a efectua experimente ar trebui să utilizați microcontroler special AtMega 128 este controlerul cel mai ușor de utilizat și utilizat pe scară largă. În utilizare gratuită, puteți găsi un număr mare de scheme care îl folosesc. Pentru ca dispozitivul să efectueze operațiunea corectă, ar trebui să fie scris în el un anumit algoritm de acțiuni - răspunsuri la anumite mișcări. De exemplu, când temperatura atinge 60 de grade Celsius (măsurătoarea va fi notă pe graficul dispozitivului însuși), dispozitivul ar trebui să se oprească automat.

Reglarea operațiunii

Acum merită să vorbim despre cum puteți regla viteza într-un motor cu perii. Datorită faptului că viteza totală de rotație a motorului poate depinde direct de mărimea nivelului tensiunii furnizate, absolut orice sisteme de control care pot îndeplini o astfel de funcție sunt destul de potrivite pentru aceasta.

Merită să enumerați mai multe tipuri de dispozitive:

1. Autotransformatoare de laborator (LATR).
2. Plăci de control din fabrică care sunt folosite în aparatele de uz casnic (le puteți lua chiar și pe cele care sunt folosite în aspiratoare și mixere).
3. Butoane care sunt utilizate în proiectarea sculelor electrice.
4. Tipuri de regulatoare de uz casnic care sunt echipate cu o acțiune lină specială.

Dar, în același timp, toate astfel de metode au un anumit defect. Odată cu procesul de reducere a vitezei, scade și puterea totală a motorului. Uneori poate fi oprit chiar și prin simpla atingere cu mâna. În unele cazuri, acest lucru poate fi destul de normal, dar în cea mai mare parte este considerat o problemă serioasă.

Cea mai acceptabilă opțiune ar fi îndeplinirea funcției de reglare a vitezei folosind aplicații de tahogenerator.

Cel mai adesea este instalat în fabrică. Când viteza de rotație a motoarelor deviază prin triacurile din motor, se va transmite sursa de alimentare deja reglată, însoțind viteza de rotație dorită. Dacă controlul rotației motorului în sine este încorporat într-un astfel de container, atunci puterea nu se va pierde.

Cum arată asta în design? Cel mai mult, este controlul reostat al procesului de rotație, care este creat pe baza utilizării unui semiconductor.

In primul caz vom vorbi despre rezistența variabilă folosind un proces de reglare mecanică. Acesta va fi conectat în serie la motorul comutatorului. Dezavantajul în acest caz va fi eliberarea suplimentară a unei anumite călduri și o risipă suplimentară a resursei întregii baterii. În timpul unei astfel de reglaje, are loc o pierdere generală de putere pe măsură ce motorul se rotește. Este considerată cea mai economică opțiune. Nu este folosit pentru motoare destul de puternice din motivele de mai sus.

În al doilea cazÎn timpul utilizării semiconductorilor, procesul de control al motorului are loc prin aplicarea unui anumit număr de impulsuri. Circuitul este capabil să modifice durata unor astfel de impulsuri, care, la rândul lor, vor schimba viteza totală de rotație a motorului fără pierderi de putere.

Dacă nu doriți să fabricați singur echipamente, dar doriți să cumpărați un dispozitiv complet gata de utilizare, atunci ar trebui să acordați o atenție deosebită principalelor parametri și caracteristici, cum ar fi puterea, tipul de sistem de control al dispozitivului, tensiunea din dispozitiv. , frecvența și tensiunea de funcționare . Cel mai bine ar fi să calculați caracteristicile generale ale întregului mecanism în care merită să utilizați un regulator general de tensiune a motorului. Merită să ne amintim că trebuie să faceți o comparație cu parametrii convertizorului de frecvență.

Funcționarea lină a motorului, fără smucituri sau supratensiuni, este cheia durabilității acestuia. Pentru a controla acești indicatori, 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.

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.

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

1. 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%.
2. Convertorul de frecvență poate fi utilizat pentru a controla temperatura procesului, presiunea sau fără utilizarea unui controler separat;
3. Nu este necesar un controler suplimentar pentru pornirea soft;
4. 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 de uz casnic (aspirator, mașină de cusut, radio, mașină de spălat), încălzitor de casă, diverse modele de nave etc.

Principiul de funcționare al regulatorului de viteză

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

1. motor AC;
2. Controler principal de unitate;
3. 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.

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 condensatoare. 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.

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:

1. 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;
2. 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;
3. 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;
4. 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;
5. 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.

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.

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. Permite energiei să curgă înapoi în sistemul energetic, ceea ce este foarte economic și benefic. 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.

Când utilizați un motor electric în diferite dispozitive și unelte, este întotdeauna necesar să reglați viteza de rotație a arborelui.

Să faci singur un controler de viteză a motorului electric nu este dificil. Trebuie doar să găsiți un circuit de înaltă calitate, al cărui design ar fi complet potrivit pentru caracteristicile și tipul unui anumit motor electric.

Utilizarea convertoarelor de frecvență

Pentru a regla viteza unui motor electric care funcționează dintr-o rețea cu o tensiune de 220 și 380 de volți, pot fi utilizate convertoare de frecvență. Dispozitivele electronice de înaltă tehnologie permit, prin modificarea frecvenței și amplitudinii semnalului, reglarea fără probleme a turației motorului electric.

Astfel de convertoare se bazează pe tranzistoare semiconductoare puternice cu modulatoare de impulsuri larg.

Convertizoarele, folosind o unitate de control corespunzătoare pe un microcontroler, vă permit să schimbați fără probleme turația motorului.

Convertizoarele de frecvență de înaltă tehnologie sunt utilizate în mecanisme complexe și încărcate. Regulatoarele moderne de frecvență au mai multe grade de protecție simultan, inclusiv sarcina, indicatorul de curent de tensiune și alte caracteristici. Unele modele sunt alimentate de la o sursă de alimentare monofazată de 220 de volți și pot converti tensiunea la 380 de volți trifazic. Utilizarea unor astfel de convertoare vă permite să utilizați motoare electrice asincrone acasă, fără a utiliza scheme de cablare complexe.

Aplicarea regulatoarelor electronice

Utilizarea motoarelor asincrone puternice este imposibilă fără utilizarea regulatoarelor de viteză adecvate. Astfel de convertoare sunt utilizate în următoarele scopuri:

Schema de funcționare folosită de convertoarele de frecvență este similară cu cea a majorității aparatelor de uz casnic. Dispozitive similare sunt, de asemenea, utilizate în aparatele de sudură, UPS-uri, surse de alimentare pentru PC-uri și laptop-uri, stabilizatoare de tensiune, unități de aprindere a lămpilor, precum și în monitoare și televizoare LCD.

În ciuda complexității aparente a circuitului, realizarea unui regulator de viteză pentru un motor electric de 220 V va fi destul de simplă.

Cum funcționează dispozitivul

Principiul de funcționare și designul regulatorului de turație a motorului este simplu, prin urmare, după ce am studiat aspectele tehnice, este foarte posibil să le executați singur. Din punct de vedere structural, sunt mai multe Principalele componente care alcătuiesc controlerele rotative sunt:

Diferența dintre motoarele asincrone și unitățile standard este rotația rotorului cu indicatoare de putere maximă atunci când se aplică tensiune în înfășurarea transformatorului. În stadiul inițial, consumul de curent și puterea motorului crește până la un maxim, ceea ce duce la o sarcină semnificativă a unității și o defecțiune rapidă a acestuia.

Când motorul pornește la turația maximă, se eliberează o cantitate mare de căldură, ceea ce duce la supraîncălzirea transmisiei, înfășurărilor și a altor elemente de antrenare. Datorită utilizării unui convertor de frecvență, este posibilă accelerarea fără probleme a motorului, ceea ce previne supraîncălzirea și alte probleme cu unitatea. Când se folosește un convertor de frecvență, motorul electric poate fi pornit cu o viteză de 1000 de rotații pe minut, iar ulterior se asigură o accelerare lină atunci când se adaugă 100-200 de rotații ale motorului la fiecare 10 secunde.

Realizarea de relee de casă

Realizarea unui regulator de viteză de casă pentru un motor electric de 12 V nu va fi dificilă. Pentru această lucrare veți avea nevoie de următoarele:

• Rezistoare bobinate.
• Comutator pentru mai multe poziții.
• Unitate de control și releu.

Utilizarea rezistențelor bobinate vă permite să schimbați tensiunea de alimentare și, în consecință, turația motorului. Un astfel de regulator asigură accelerarea treptată a motorului, are un design simplu și poate fi realizat chiar și de radioamatorii începători. Astfel de regulatoare de trepte de casă simple pot fi utilizate cu motoare asincrone și de contact.

Principiul de funcționare al unui convertor de casă:

În trecut, cele mai populare erau regulatoarele mecanice bazate pe un variator sau cu transmisie. Cu toate acestea, nu erau foarte de încredere și de multe ori au eșuat.

Regulatoarele electronice de casă s-au dovedit a fi cele mai bune. Ele folosesc principiul schimbării pasului sau tensiunii netede, sunt durabile, fiabile, au dimensiuni compacte și oferă capacitatea de a regla fin funcționarea unității.

Utilizarea suplimentară a triacurilor și a dispozitivelor similare în circuitele regulatoare electronice permite o schimbare lină a puterii tensiunii; în consecință, motorul electric va câștiga viteza corect, atingând treptat puterea maximă.

Pentru a asigura o reglare de înaltă calitate, în circuit sunt incluse rezistențe variabile, care modifică amplitudinea semnalului de intrare, oferind o schimbare lină sau în trepte a vitezei.

Circuit tranzistor PWM

Puteți regla viteza de rotație a arborelui motoarelor electrice de putere redusă folosind o magistrală de tranzistori și o conexiune în serie de rezistențe în sursa de alimentare. Această opțiune este ușor de implementat, dar are o eficiență scăzută și nu permite modificări ușoare ale vitezei de rotație a motorului. Crearea propriului controler de viteză pentru un motor cu perie de 220 V folosind un tranzistor PWM nu va fi deosebit de dificil.

Principiul de funcționare al regulatorului tranzistorului:

• Tranzistoarele de magistrală utilizate astăzi au un generator de tensiune cu dinți de ferăstrău cu o frecvență de 150 Herți.
• Amplificatoarele operaționale sunt folosite ca comparator.
• Viteza de rotație este modificată datorită prezenței unui rezistor variabil care controlează durata impulsurilor.

Tranzistoarele au o amplitudine constantă a impulsului, identică cu amplitudinea tensiunii de alimentare. Acest lucru vă permite să reglați viteza motorului de 220 V și să mențineți funcționarea unității chiar și atunci când aplicați o tensiune minimă înfășurării transformatorului.

Datorită capacității de a conecta un microcontroler la un tranzistor PWM, este posibilă configurarea și reglarea automată a funcționării unității electrice. Astfel de modele de convertoare pot avea componente suplimentare care extind funcționalitatea unității, asigurând funcționarea într-un mod complet automat.

Introducerea sistemelor de control automat

Prezența controlului microcontrolerului în regulatoare și convertoare de frecvență face posibilă îmbunătățirea parametrilor de funcționare ai unității, iar motorul în sine poate funcționa într-un mod complet automat, atunci când controlerul utilizat fără probleme sau treptat modifică viteza de rotație a unității. Astăzi, controlul microcontrolerului utilizează procesoare care au un număr diferit de ieșiri și intrări. Puteți conecta diverse chei electronice, butoane, diverși senzori de pierdere a semnalului și așa mai departe la un astfel de microcontroler.

Îl poți găsi la vânzare diferite tipuri de microcontrolere, care sunt ușor de utilizat, garantează o reglare de înaltă calitate a funcționării convertorului și a regulatorului, iar prezența unor intrări și ieșiri suplimentare vă permite să conectați diferiți senzori suplimentari la procesor, după semnalul cărora dispozitivul va reduce sau măriți numărul de rotații sau opriți complet alimentarea cu tensiune a înfășurărilor motorului electric.

Astăzi, pe piață sunt disponibile diverse convertoare și controlere pentru motoare electrice. Cu toate acestea, dacă aveți chiar și abilități minime în lucrul cu componente radio și capacitatea de a citi diagrame, puteți realiza un dispozitiv atât de simplu care va schimba ușor sau treptat turația motorului. În plus, puteți include un reostat triac de control și un rezistor în circuit, care vă vor permite să schimbați fără probleme viteza, iar prezența controlului microcontrolerului automatizează complet utilizarea motoarelor electrice.

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.


Când este asamblat, arată cam așa


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. Există, de asemenea, un LED roșu pe placă care se aprinde atunci când regulatorul funcționează.
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 consuma mai mult, probabil până la 30A. Rezistența totală măsurată a canalelor deschise ale lucrătorilor de câmp este de numai 0,002 Ohm (scade 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 :)