El regulador de velocidad del motor colector - con sus propias manos, el circuito

Contenido:

  • El dispositivo?
  • ¿Regulación?
  • ¿Cómo hacer tus propias manos? ?
  • Criterios de selección y costo?

Cuando se usa un motor eléctrico en herramientas, uno de los principales problemas es ajustar la velocidad de su rotación. Si la velocidad no es lo suficientemente alta, entonces el rendimiento del instrumento no es lo suficientemente eficiente.

Sin embargo, si es excesivamente alto, esto conduce no solo a un sobrecalentamiento significativo de la energía eléctrica, sino también al posible sobrecalentamiento del instrumento. Si la velocidad es demasiado alta, la herramienta también puede volverse menos predecible. ¿Cómo arreglarlo? Para este propósito, es habitual utilizar un controlador de velocidad especial.

Un motor para herramientas eléctricas y electrodomésticos generalmente se refiere a uno de los dos tipos principales:

  • Motores de colector.
  • Motores asíncronos.
  • En el pasado, la segunda de estas categorías se ha generalizado. Ahora, aproximadamente el 85% de los motores utilizados en herramientas eléctricas, electrodomésticos o aparatos de cocina son de tipo colector. Esto se explica por el hecho de que tienen un alto grado de compacidad, son más potentes y el proceso de gestión es más sencillo.

    La acción de cualquier motor eléctrico se basa en un principio muy simple:si un marco rectangular puede girar alrededor de su eje entre los polos del imán y dejar que conduzca una corriente constante, el marco volverá. La dirección de rotación se determina de acuerdo con la "regla de la mano derecha".

    EsteEl patrón se puede utilizar para trabajar el motor del colector.

    Un punto importante aquí es conectar la corriente a este marco.A medida que gira, se utilizan contactos deslizantes especiales para este propósito. Después de que el marco vuelve a 180 grados, la corriente en estos contactos fluye en la dirección opuesta. Por lo tanto, la dirección de rotación seguirá siendo la misma. En este caso, la rotación suave no funcionará. Para lograr este efecto, es una práctica común utilizar docenas de marcos.

    Dispositivo

    El motor del colector generalmente consiste en un rotor (ancla), estator, cepillo y tacogenerador:

  • El rotores una parte giratoria, el estator es un imán externo.
  • Cepillos de grafito : esta es la parte principal de los contactos deslizantes, a través de la cual el ancla gira el voltaje que se aplica.
  • Tachogeneratores un dispositivo que rastrea las características de la rotación. En el caso de una violación de la uniformidad de movimiento, se corrige el voltaje del motor, lo que lo hace más suave.
  • El estatorpuede contener no solo un imán, sino, por ejemplo, 2 (2 pares de polos). Además, en lugar de imanes estáticos, se pueden usar electroimanes de bobina aquí. Un motor de este tipo puede operar tanto desde una corriente continua como desde una corriente alterna.
  • La facilidad de ajuste de la velocidad del motor del colector está determinada por el hecho de que la velocidad de rotación depende directamente del valor del voltaje aplicado.

    Además, una característica importante es que el eje de rotación se puede conectar directamente a la rotaciónHerramientas sin el uso de mecanismos intermedios.

    Si hablamos de su clasificación, podemos decir:

  • Motores de corriente continua .
  • Motores colectoresde corriente alterna.
  • En este caso, estamos hablando de cómo exactamente la corriente es alimentada por motores eléctricos.

    La clasificación también se puede hacer según el principio de excitación del motor. En el motor colector, la fuente de alimentación se alimenta al rotor y al estator del motor (si utiliza electroimanes).

    La diferencia radica en cómo se organizan estas conexiones.

    Aquí se acepta distinguir entre:

    • Emoción paralela.
    • Emoción consecutiva.
    • Excitación paralela-secuencial.

    Ajuste

    Ahora hablemos de cómo se puede regular la velocidad de los motores de colector. Debido al hecho de que la velocidad del motor depende simplemente de la magnitud de la tensión aplicada, entonces cualquier medio de control que sea capaz de realizar esta función es muy adecuado para esto.

    Leamos algunas de estas variantes para un ejemplo:

  • Autotransformador de laboratorio(LAT).
  • Tableros de control de fábricautilizados en aparatos domésticos (pueden utilizarse en particular para los utilizados en una batidora o en aspiradoras).
  • Botonesutilizados en la construcción de herramientas eléctricas.
  • Reguladores del hogarcon buen funcionamiento.
  • Sin embargo, todo lo anteriorLos métodos tienen una desventaja muy importante. Junto con la disminución de la velocidad, disminuye simultáneamente la potencia del motor. En algunos casos, se puede detener incluso con una sola mano. En algunos casos, esto puede ser aceptable, pero en su mayor parte, es un obstáculo serio.

    Una buena opción es realizar el control de rotación usando el tacogenerador.Por lo general, se instala en la fábrica. Con desviaciones en la velocidad del motor, a través de los temporizadores en el motor transmitido la fuente de alimentación ya ajustada, correspondiente a la velocidad de rotación requerida. Si en este esquema se establece la regulación de la rotación del motor, entonces no se producirán pérdidas de potencia aquí.

    ¿Cómo se ve constructivo? La regulación rotacional del reóstato más utilizada se basa en el uso de semiconductores.

    En el primer caso, estamos hablando de resistencia variable con regulación mecánica. Está conectado en serie al colector eléctrico. La desventaja es la asignación de calor adicional y el gasto adicional de la duración de la batería. Con este método de ajuste, hay una pérdida de potencia de rotación del motor. Hay una solución barata. No aplicable para motores muy potentes por las razones mencionadas.

    En el segundo caso, cuando se usan semiconductores, el motor se controla mediante el suministro de ciertos impulsos. El esquema puede cambiar la duración de tales impulsos, que a su vez, cambia la velocidad de rotación sin pérdida de potencia.

    ¿Cómo hacer tus propias manos?

    Hay varias opciones para esquemas regulatorios. Vamos a traerUna de ellas con más detalle.

    Aquí está el esquema de su trabajo:

    Inicialmente, este dispositivo fue diseñado para regular el motor del colector en el transporte eléctrico. Se trataba de donde la tensión de alimentación es de 24 V, pero este diseño también se aplica a otros motores.

    El punto débil del circuito, que se determinó durante las pruebas de su trabajo, es de baja idoneidad a valores muy altos de intensidad de corriente.Esto se debe a cierta desaceleración de los elementos del circuito del transistor.

    Se recomienda que la corriente no sea más de 70 A. En este esquema no hay protección de corriente y temperatura, por lo que se recomienda insertar un amperímetro y monitorear la intensidad de la corriente visualmente. La frecuencia de conmutación será de 5 kHz, está determinada por un condensador C2 de 20 nf.

    Cuando la intensidad de corriente cambia, esta frecuencia puede variar entre 3 kHz y 5 kHz. La resistencia variable R2 sirve para regulación de corriente. Cuando se utiliza un motor eléctrico en condiciones domésticas, se recomienda usar un regulador de tipo estándar.

    En este caso, se recomienda seleccionar el valor de R1 de manera que se ajuste correctamente el funcionamiento del regulador. Desde la salida del chip, el pulso de control ingresa al amplificador de dos tiempos en los transistores KT815 y KT816, y luego pasa a los transistores.

    La placa de circuito impreso tiene un tamaño de 50 a 50 mm y está hecha de fibra de vidrio de una cara:

    En este esquema, hay 2 resistencias adicionales para 45 ohmios. Esto se hace para la posible conexión de un ventilador de computadora común para enfriar el aparato. Cuandocomo carga de un motor eléctrico, es necesario bloquear el diodo de bloqueo (amortiguamiento) del circuito, que en sus características corresponde al doble del valor de la corriente de carga y al doble del valor de la tensión.

    El funcionamiento de la unidad en ausencia de dicho diodo puede provocar una avería debido a un posible sobrecalentamiento.En este caso, el diodo deberá colocarse en el disipador de calor. Para ello puedes utilizar una placa metálica, que tiene una superficie de 30 cm2.

    Las teclas de control funcionan de manera que las pérdidas de potencia en ellas son bastante pequeñas. Enen el esquema original, se utilizó un ventilador de computadora estándar. Para su conexión, se utilizó una impedancia limitante de 100 ohmios y un voltaje de 24 en

    .

    El dispositivo ensamblado tiene este aspecto:

    En la fabricación de una unidad de potencia (en la figura inferior), los cables deben conectarse de tal manera que haya un mínimo de curvas de los conductores por los que pasan grandes corrientes. Vemos que la fabricación de tal dispositivo requiere ciertos conocimientos y habilidades profesionales. Quizás en algunos casos tenga sentido utilizar un dispositivo de compra.

    Criterios de selección y costo

    Para elegir correctamente el tipo de regulador más apropiado, uno debe tener una buena idea de qué tipos de dispositivos son:

  • Diferentes tipos de gestión.Puede ser un sistema de control vectorial o escalar. Los primeros se usan con más frecuencia y los últimos se consideran más confiables.
  • La potencia del reguladordebe sercoincide con la potencia máxima del motor posible.
  • Es conveniente seleccionar el dispositivo con las propiedades más versátiles bajo voltaje .
  • Características de frecuencia.El regulador que más le convenga debe ser la frecuencia más alta utilizada por el motor.
  • Otras características.Aquí estamos hablando sobre el tamaño del período de garantía, el tamaño y otras características.
  • Dependiendo del propósito y las propiedades del consumidor, los precios de los reguladores pueden variar significativamente.

    En su mayor parte, están en el rango de aproximadamente 3.5 mil rublos a 9 mil:

  • La mesa giratoria KA-18 ESCestá diseñada para modelos a escala de 1:10. Cuesta 6890 rublos.
  • Controlador giratorio MEGAcolector (impermeable). Por valor de 3605 rublos.
  • Regulador de giro para los modelos LaTrax 1:18.Su precio es de 5690 rublos.