Regolazione dei giri del motore in corrente alternata del collettore. Regolatore di velocità dei motori elettrici del collettore

Prima di tutto, vale probabilmente la pena ricordare che per i motori elettrici asincroni trifase e per i motori collettori monofase vengono utilizzati sistemi di controllo della velocità fondamentalmente diversi. Ad esempio, per le unità asincrone, i circuiti di controllo a tiristori, i più comuni nei collettori, non sono applicabili.

Varietà di motori elettrici per collettori e loro campi di applicazione

Secondo il principio del loro lavoro, possono suddiviso in cinque tipologie principali, ognuno dei quali può essere acquistato senza problemi.

Per tipo di cibo:

• corrente continua;
• corrente alternata.

Secondo il tipo di principio di eccitazione:

Vale la pena notare che solo nei motori CA eccitazione in serie e in parallelo. Strutturalmente, tali motori elettrici sono costituiti da quattro componenti principali:

• statore;
• rotore;
• collettore;
• spazzole conduttive.

La corrente elettrica, che passa attraverso gli avvolgimenti commutati dello statore e del rotore, provoca l'emergere di un campo elettromagnetico che, a sua volta, mette in moto il rotore. Pennelli applicati per trasferire corrente agli avvolgimenti del rotore. Sono realizzati in morbido materiale conduttivo. Nella maggior parte dei casi si tratta di grafite o miscele di grafite e rame.

Se si cambia la direzione del flusso di corrente nello statore o nel rotore, il motore verrà invertito. Questo di solito viene fatto con gli avvolgimenti del rotore, che evita la rimagnetizzazione dei nuclei. In caso di variazione di corrente in entrambe le bobine, il senso di rotazione del motore rimarrà lo stesso.

Il più diffuso Motori a collettore AC. Ci sono diverse ragioni per questa popolarità. Questi includono la relativa semplicità della loro fabbricazione e gestione. Altrettanto importante è la loro capacità di operare sia in AC che in DC.

Quando è collegato a una fonte di alimentazione CA, si verificherà contemporaneamente un cambiamento nel campo elettromagnetico in entrambi gli avvolgimenti del motore (statore e rotore), che non comporterà un cambiamento nel senso di rotazione del motore. Per invertire tali motori, eseguono un'inversione di polarità dell'avvolgimento del rotore.

Sebbene la loro efficienza sia leggermente inferiore a quella delle loro controparti, sono ampiamente utilizzati nella massa degli elettrodomestici: tritacarne, ventilatori, utensili elettrici. Inoltre, vale la pena menzionare un canale separato della loro applicazione. Parliamo di motori di piccola taglia per modelli a motore leggero.

Tra i modellisti, si sono guadagnati un riconoscimento universale grazie al loro basso consumo energetico, il che è molto importante perché batteria limitata, e la multifunzionalità dei loro sistemi di controllo. Questo fatto riduce drasticamente il peso e le dimensioni dei prodotti. Questi sistemi sono raramente realizzati a mano, ma questo è più che coperto da un'abbondanza di vari design e modifiche, dispositivi di fabbrica. Anche se questo piacere non può essere definito economico.

Per gli stessi motivi, anche i motori elettrici da collezione sono apprezzati da molti Kulibin.

Abbastanza popolare oggi collettore motori elettrici 220v dalle lavatrici. Tuttavia, non tutti hanno fretta di usarli nei loro progetti fatti in casa. E non è che le persone non sappiano come collegare tali motori, ma dubitino piuttosto del loro comportamento sotto carico e della capacità di regolare la velocità. Se esiste una tale opportunità, in che modo ciò influenzerà il loro potere? E ci sono molte altre domande relative ad ulteriori applicazioni, e di natura puramente pratica.

Esistono molte varietà di motori elettrici collettori di tutti e tre i sistemi di eccitazione. Oltre a una varietà di schemi di controllo per il loro fatturato. Ci sono molti regolatori fabbricati in fabbrica. E su Internet puoi trovare un gran numero di diversi schemi fatti in casa. In definitiva, dovrai scegliere l'opzione migliore per ogni caso specifico separatamente, in base alle tue capacità, capacità finanziarie e parametri del motore esistente.

È impossibile descrivere tutte le sfumature in un articolo. Pertanto, proviamo a capire questo problema con un esempio. il tipo di motori di cui sopra, in base alla loro relativa semplicità e diffusione.

Per quanto riguarda l'emissione di potenza, quindi un normale motore elettrico da lavatrice, con un numero di giri regolare (in media, circa 12.000), difficilmente riuscirai a fermare o ridurre sensibilmente la velocità di rotazione.

modi controllo della velocità dei motori elettrici del collettore c'è una massa. Per questo puoi candidarti:

• LATR;
• quadri di controllo della velocità di fabbrica da elettrodomestici (miscelatori o aspirapolvere);
• pulsanti da utensili elettrici;
• controlli dell'illuminazione domestica.

In una parola: qualsiasi dispositivo che regola la tensione. Tuttavia, un tale sistema ha un difetto molto tangibile. Con una diminuzione della velocità, a causa di una diminuzione della tensione di alimentazione, anche la potenza di uscita del motore diminuisce drasticamente. Quindi, già a 600 giri si può facilmente fermare a mano l'albero motore. Questa sfumatura potrebbe non interferire con il lavoro, ad esempio nella produzione di un regolatore di velocità della ventola da 220 V o di pompe a bassa potenza. Ma nella produzione di macchine fatte in casa, un tale schema non è assolutamente applicabile.

In questi casi può essere utilizzata una dinamo tachimetrica. Nei motori elettrici citati, viene installato inizialmente in fabbrica. La sua funzione è quella di riportare il numero di giri dell'indotto del motore e di trasferirli alla scheda di controllo, che li imposterà già al livello richiesto, tramite triac di potenza.

Con un tale regolatore di velocità del motore elettrico, la potenza non andrà nemmeno persa con una significativa diminuzione della velocità del rotore. Esiste un numero sufficiente di tali schemi e la loro fabbricazione in casa non dovrebbe causare problemi e costi finanziari inutili. Quale tra le opzioni proposte, i regolatori di velocità da scegliere, dipende solo da te.

Separatamente, vale la pena menzionare i motori da collezione di piccole dimensioni utilizzati nella modellistica. La loro enorme varietà, comprese dimensioni, peso, massima velocità e consumo energetico, generano un numero adeguato dei loro sistemi di controllo. In questo caso, il numero di funzioni assegnate al regolatore di velocità aumenta notevolmente e le loro combinazioni possono differire notevolmente, a seconda del tipo di modello su cui verranno utilizzate.

Sui motori modello, così come su quelli domestici e industriali, vengono utilizzate diverse opzioni per i sistemi di controllo.

Regolatori di velocità reostatici per motori a collettore

L'opzione più semplice consiste nell'includere un carico passivo in serie al motore elettrico. Tali sistemi sono solitamente costituiti da un reostato (resistenza variabile) e un servoazionamento che regola meccanicamente la resistenza.

Quando si collega un carico, l'elettricità in eccesso viene convertita in calore. Ma tali regolatori vengono utilizzati solo su modelli economici con motori a bassa potenza, ma il prezzo è molto importante.

A causa di perdite di calore ingiustificate, la durata della batteria del modello è notevolmente ridotta. Non migliorare la posizione e le perdite sui contatti mobili del reostato. Ma la durata della batteria è uno dei criteri principali per la scelta dei sistemi di controllo della velocità del motore.

Un fastidio a parte surriscaldamento indesiderato dell'intera struttura, che non ha il miglior effetto sulla sua durata e, di conseguenza, sulla necessità di una rimozione forzata del calore. Tali sistemi di controllo del motore meccanico non sono stati installati su modelli seri per molto tempo.

Regolatori di velocità a semiconduttore per motori a collettore

Una sana alternativa ai suddetti dispositivi sono i sistemi a semiconduttore. In essi, l'alimentazione viene fornita al motore tramite impulsi e il controllo della velocità si ottiene modificandone la durata. Ciò consente di ridurre notevolmente il consumo della preziosa carica della batteria. E qui su questa opzione, forse, vale la pena soffermarsi più in dettaglio.

A causa della crescente popolarità della modellazione e, di conseguenza, della richiesta di tutti i tipi di automazione per i modelli, il numero di offerte sul mercato è aumentato notevolmente. Ora è molto facile da ottenere regolatori di velocità, infatti, sotto qualsiasi motore. Inoltre, è possibile acquistare opzioni con funzionalità estese: una ventola affidabile e altri dispositivi.

Tra le funzionalità aggiuntive, ce ne sono diverse principali.

1. Rovescio

In alcuni casi, il modello richiede la retromarcia. Pertanto, molti regolatori hanno Possibilità di "inversione di polarità" del motore elettrico. A volte il contrario non viene eseguito a piena potenza, perché è estremamente raro che sia necessaria una tale modalità a piena velocità.

2. Freno

Spesso, sui modelli, diventa necessario non solo aumentare velocemente il regime del motore, ma anche fermarlo. Tali sistemi sono spesso utilizzati nell'automodellazione. La frenatura viene effettuata cortocircuitando l'avvolgimento del motore con un regolatore. A volte fanno un freno "morbido". In questo caso, il cortocircuito si verifica a impulsi, il che consente di ridurre gradualmente la velocità.

3. Sistema PESO

Installato su modelli a bassa tensione. È integrato nel circuito di alimentazione secondario, il che lo consente alimentare le schede di controllo radio e il servoazionamento con una batteria, invece di installarne una aggiuntiva. Sebbene questa funzione non sia correlata al controllo del motore, può farti risparmiare qualche grattacapo.

4. Fotoaccoppiatori

Viene utilizzato nei regolatori progettati per aumentare la tensione. In tali sistemi, con l'aiuto dell'isolamento galvanico, i circuiti di alimentazione e l'alimentazione del ricevitore radio sono separati. Questo viene fatto per proteggere le apparecchiature radio molto sensibili da potenti interferenze di impulsi provenienti dai circuiti di potenza del regolatore e del motore elettrico, e quindi aumentare la stabilità del loro funzionamento, che è molto importante.

Quali sono le conclusioni?

Naturalmente, questi sono lontani da tutte le varietà di regolatori di velocità per il tipo di motori sopra. E ci sono anche molti motori stessi. In ogni caso specifico verrà utilizzato un kit selezionato separatamente con le caratteristiche appropriate in grado di ridurre i costi energetici.

Non esiste una risposta universale a questa domanda, ma puoi acquistare un prodotto quando hai le informazioni di cui sopra.

65 strofinare.

Descrizione:

Di più:

Il modulo è una piccola scheda con tutti gli elementi necessari per la reggiatura e costruita su un microcircuito TDA1085c. Un prerequisito per la connessione è la presenza di un contagiri (tachogenerator), che consente di fornire feedback dal motore elettrico al microcircuito. Quando il motore è carico, la velocità inizia a diminuire, il che fissa il contagiri, che istruisce il microcircuito ad aumentare la tensione e viceversa, quando il carico si indebolisce, la tensione al motore diminuisce. Pertanto, questo design consente mantenere una potenza costante motore del collettore quando si cambia la velocità del rotore.

Il il modulo si adatta bene al motore elettrico della lavatrice. In combinazione di due dispositivi, puoi farlo facilmente da solo: tornio per legno, fresatrice, estrattore di miele, tosaerba, tornio da vasaio, spaccalegna, smeriglio, perforatrice, taglierina e altri dispositivi in ​​cui è necessaria la rotazione dei meccanismi.

C'è un'opzione per un tipo di alimentazione a condensatore:

Il costo di questa tavola $ 55,00.

Connessione

Per collegare il motore del collettore alla scheda di controllo, è necessariosistemare la piedinatura dei fili. Un motore a collettore standard ha 3 gruppi di contatti: contagiri, spazzole e avvolgimento statorico. Raramente, ma potrebbe esserci anche un 4° gruppo di contatti di protezione termica (i fili sono generalmente bianchi).

Sensore tachimetro: situato nella parte posteriore del motore con i cavi in ​​uscita (più piccoli del resto). I fili possono essere chiamati con un multimetro e possono avere poca resistenza.

spazzole: i fili si squillano tra loro e il collettore del motore.

Avvolgimento: i fili hanno 2 o 3 fili (con punto medio). I fili squillano tra loro.

Quando si collega un motore collettore a una rete a 220 Volt:

Cortocircuitiamo un'estremità della spazzola e dei fili di avvolgimento (o mettiamo un ponticello nella morsettiera), colleghiamo l'altra estremità dei fili alla rete 220V. Il senso di rotazione del motore dipenderà da quale dei fili dell'avvolgimento sarà collegato alla rete 220V. Se è necessario modificare la direzione di movimento del motore, inserire un ponticello su un'altra coppia di fili "spazzola".

Quando si collega un motore collettore alla scheda del regolatore di velocità:

I fili con cui il motore è stato collegato alla rete 220V sono collegati al terminale " M". Al terminale " Taho" collegare il contagiri. Al terminale "LN" collegare l'alimentazione di rete 220 volt. La polarità non ha importanza.

Viene fornito con un interruttore SA). Se l'interruttore non è necessario, inserire un ponticello.

Ambientazione

La scheda fornisce 3 tipi di impostazioni:

Impostazione della scorrevolezza dell'insieme di rivoluzioni;

Impostazione contagiri;

Impostazione dell'intervallo di controllo della velocità.

Per l'affidabilità di funzionamento e la corretta regolazione, si consiglia di eseguire la regolazione nella seguente sequenza:

1) HImpostazione della scorrevolezza dei giri/min R1, che è responsabile della serie regolare di giri del motore del collettore.

2) Impostazione contagiri eseguita da un resistore di sintonia R3, che consente di rimuovere scatti e scatti durante il funzionamento del motore durante la regolazione della velocità di rotazione.

3) Impostazione dell'intervallo di controllo della velocità eseguita da un resistore di sintonia R2. L'impostazione consente di limitare o aumentare il numero minimo di giri del motore del collettore, anche se il potenziometro è al minimo.

Collegamento inverso

Per collegare l'interruttore di retromarcia, è necessario rimuovere il ponticello nel motore (avvolgimento e spazzole). I fili nell'interruttore sono separati da tre coppie di fili, uno dei quali ha estremità stagnate. La coppia stagnata è collegata al terminale M. Le restanti due coppie sono collegate all'avvolgimento e alle spazzole. Quale coppia sarà collegata all'avvolgimento o alle spazzole non importa. La polarità della connessione non ha importanza.

Una coppia di fili per il collegamento al contagiri del motore è verde o nero.

L'interruttore di retromarcia non è compreso nella confezione standard della scheda e deve essere acquistato separatamente.

Schema di collegamento inverso alla scheda:

La scheda è configurata e testata prima della vendita!

Specifiche

Contenuto della consegna

Scheda regolatore di potenza per TDA1085 - 1 pz.

Potenziometro con impugnatura - 1 pz.

Interruttore - 1 pz.

Imballaggio con le istruzioni - 1 pezzo.

Equipaggiamento aggiuntivo

Un set di fili con terminali - 5 pezzi. +4 strofinare.

Interruttore di retromarcia con fili sui terminali - 1 set +8 sfregamenti

Installazione della scheda nella custodia con tutti gli interruttori e i cavi (collegare solo al motore) +35 sfregamenti.

vantaggi:

1. Il circuito di alimentazione del trasformatore garantisce un funzionamento sicuro e affidabile.
2. Prima della vendita, tutte le schede sono configurate e testate in funzione.
3. Le dimensioni compatte della scheda consentono di installarla in ogni caso.
4. Installazione di alta qualità di elementi radio.
5. Il pannello prefabbricato con maschera fornirà protezione contro polvere e corrosione.

Scarica la descrizione del regolatore di velocità sul chip TDA1085CG

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Quando si avvia il motore elettrico, il consumo di corrente viene superato di 7 volte, il che contribuisce al guasto prematuro delle parti elettriche e meccaniche del motore. Per evitare ciò, è necessario utilizzare un regolatore di velocità del motore. Esistono molti modelli del piano di fabbrica, ma per realizzare da soli un dispositivo del genere, è necessario conoscere il principio di funzionamento del motore elettrico e come controllare la velocità del rotore.

Informazione Generale

I motori a corrente alternata sono ampiamente utilizzati in molte aree della vita umana, in particolare i modelli di tipo asincrono. Lo scopo principale del motore come macchina elettrica è trasformazione dell'energia elettrica in meccanica. Asincrono in traslazione significa non simultaneo, poiché la velocità del rotore differisce dalla frequenza della tensione alternata (U) nello statore. Esistono due tipi di motori asincroni in base al tipo di alimentazione:

1. Monofase.
2. Trifase.

La monofase viene utilizzata per le esigenze domestiche domestiche e la trifase viene utilizzata nella produzione. Nei motori asincroni trifase (di seguito TIM) vengono utilizzati due tipi di rotori:

• Chiuso;
• fase.

I motori a circuito chiuso costituiscono circa il 95% di tutti i motori utilizzati e hanno una potenza significativa (da 250 W e oltre). Il tipo di fase è strutturalmente diverso dalla pressione sanguigna, ma è usato abbastanza raramente rispetto al primo. Il rotore è una figura in acciaio di forma cilindrica, che è posta all'interno dello statore e un nucleo è pressato sulla sua superficie.

Rotori a gabbia e di fase

Saldati o versati nella superficie del nucleo e cortocircuitati alle estremità con due anelli, rame altamente conduttivo (per macchine ad alta potenza) o barre di alluminio (per macchine di potenza inferiore) svolgono il ruolo di elettromagneti con poli rivolti verso lo statore. Le aste degli avvolgimenti non hanno alcun isolamento, poiché la tensione in un tale avvolgimento è zero.

Più comunemente usato per i nuclei dei motori di media potenza, l'alluminio è caratterizzato da bassa densità e alta conducibilità elettrica.

Per ridurre le armoniche superiori della forza elettromotrice (EMF) ed eliminare la pulsazione del campo magnetico le aste del rotore hanno un angolo di inclinazione appositamente calcolato rispetto all'asse di rotazione. Se si utilizza un motore elettrico a bassa potenza, le scanalature sono strutture chiuse che separano il rotore dalla fessura per aumentare la componente induttiva della resistenza.

Il rotore nella forma di una versione o tipo di fase è caratterizzato da un avvolgimento, le sue estremità sono collegate a "stella" e fissate ad anelli collettori (sull'albero), lungo i quali scorrono le spazzole di grafite. Per eliminare le correnti parassite, la superficie degli avvolgimenti è ricoperta da una pellicola di ossido. Inoltre, al circuito dell'avvolgimento del rotore viene aggiunta una resistenza, che consente di modificare la resistenza attiva (R) del circuito del rotore per ridurre le correnti di avviamento (Ip). Le correnti di avviamento influiscono negativamente sulle parti elettriche e meccaniche del motore elettrico. Resistenze variabili utilizzate per regolare Ip:

1. In metallo o a gradini con commutazione manuale.
2. Liquido (a causa dell'immersione nella profondità degli elettrodi).

Le spazzole in grafite si usurano e alcuni modelli sono dotati di un design a gabbia di scoiattolo che solleva le spazzole e chiude gli anelli dopo l'avvio del motore. HELL con un rotore di fase sono più flessibili in termini di regolazione Ip.

Caratteristiche del progetto

Un motore asincrono non ha poli pronunciati, a differenza di un motore elettrico a corrente continua. Numero di poli determinato dal numero di spire negli avvolgimenti parte fissa (statore) e metodo di connessione. In una macchina asincrona a 4 bobine passa un flusso magnetico. Lo statore è realizzato con lamiere di acciaio speciale (acciaio elettrico), che riducono a zero le correnti parassite, a cui si verifica un riscaldamento significativo degli avvolgimenti. Porta a un enorme circuito di interturn.

Il ferro o il nucleo del rotore viene premuto direttamente sull'albero. C'è un traferro minimo tra il rotore e lo statore. L'avvolgimento del rotore è realizzato a forma di "gabbia di scoiattolo" ed è realizzato con tondini di rame o alluminio.

Nei motori elettrici con una potenza fino a 100 kW, viene utilizzato l'alluminio, che ha una bassa densità, per il versamento nelle scanalature del nucleo del rotore. Ma nonostante un tale dispositivo, i motori di questo tipo sono riscaldati. Risolvere questo problema le ventole sono utilizzate per il raffreddamento forzato che sono montati sull'albero. Questi motori sono semplici e affidabili. Tuttavia, i motori consumano una corrente elevata durante l'avviamento, 7 volte superiore alla corrente nominale. Per questo motivo, hanno una bassa coppia di spunto, poiché la maggior parte dell'energia elettrica va a riscaldare gli avvolgimenti.

I motori elettrici, che hanno una coppia di spunto maggiore, differiscono da quelli asincroni ordinari nel design del rotore. Il rotore è realizzato a forma di doppia "gabbia di scoiattolo". Questi modelli sono simili ai tipi di fase della produzione del rotore. È costituito da "gabbie di scoiattolo" interne ed esterne, quella esterna è quella di partenza e ha una grande R attiva e una piccola reattiva. Quella esterna ha una leggera R attiva e alta reattiva. Con un aumento della velocità di rotazione, commuta alla gabbia interna e funge da rotore a gabbia di scoiattolo.

Principio di funzionamento

Quando scorre attraverso l'avvolgimento dello statore, in ciascuno di essi viene creato un flusso magnetico (F). Questi F sono spostati di 120 gradi l'uno rispetto all'altro. Il risultante Ф sta ruotando, generazione di forza elettromotrice (EMF) in conduttori in alluminio o rame. Di conseguenza, viene creato un momento magnetico iniziale del motore elettrico e il rotore inizia a ruotare. Questo processo è anche chiamato scorrimento (S) in alcune sorgenti, mostrando la differenza di frequenza n1 del campo elettromagnetico di avviamento, che diventa maggiore della frequenza ottenuta ruotando il rotore n2. Viene calcolato in percentuale e ha la forma: S = ((n1-n2)/n1) * 100%.

Schema 1 - Controllo della velocità del tiristore del motore del collettore senza perdita di potenza.

Questo circuito regola aprendo o chiudendo i tiristori (triac) durante una transizione di fase attraverso il neutro. Per il corretto controllo del motore del collettore si utilizzano le seguenti modalità di modifica del circuito 1:

1. Installazione di circuiti di protezione LRC costituiti da condensatori, resistori e induttanze.
2. Aggiunta di capacità all'ingresso.
3. L'uso di tiristori o triac, la cui corrente supera il valore nominale della corrente del motore nell'intervallo da 3 a 8 volte.

Questo tipo di regolatore presenta vantaggi e svantaggi. I primi includono basso costo, peso contenuto e dimensioni. Il secondo dovrebbe includere quanto segue:

• applicazione per motori a bassa potenza;
• c'è rumore e sobbalzi del motore;
• quando si utilizza un circuito su triac, una U costante colpisce il motore.

Questo tipo di regolatore è posizionato in ventilatori, condizionatori d'aria, lavatrici e trapani elettrici. Fa bene il suo lavoro nonostante i suoi difetti.

tipo a transistor

Un altro nome per un regolatore di tipo a transistor è un autotrasformatore o regolatore PWM (Schema 2). Modifica il valore di U secondo il principio della modulazione di larghezza di impulso (PWM) utilizzando uno stadio di uscita che utilizza transistor di tipo IGBT.

Schema 2 - Regolatore di velocità PWM a transistor.

La commutazione dei transistor avviene ad alta frequenza e per questo motivo è possibile modificare l'ampiezza dell'impulso. Di conseguenza, cambierà anche il valore di U. Più lungo è l'impulso e più breve è la pausa, maggiore è il valore di U e viceversa. Gli aspetti positivi dell'utilizzo di questa varietà sono i seguenti:

1. Peso contenuto del dispositivo con dimensioni ridotte.
2. Costo abbastanza basso.
3. Nessun rumore ai bassi regimi.
4. Controllato da bassi valori U (0..12 V).

Lo svantaggio principale dell'applicazione è che la distanza dal motore elettrico non deve essere superiore a 4 metri.

Controllo di frequenza

Schema 3 - Regolatore di velocità in frequenza.

Un inverter specializzato ha i suoi vantaggi e svantaggi. I vantaggi sono i seguenti:

1. Gestire la pressione sanguigna senza l'intervento umano.
2. Stabilità.
3. Caratteristiche aggiuntive.

È possibile controllare il funzionamento del motore elettrico in determinate condizioni, nonché la protezione da sovraccarichi e correnti di cortocircuito. Inoltre, è possibile espandere le funzionalità collegando sensori digitali, monitorando i parametri operativi e utilizzando un controller PID. Gli svantaggi includono limitazioni nel controllo della frequenza e un costo piuttosto elevato.

Per l'AD trifase vengono utilizzati anche dispositivi di controllo della frequenza (schema 4). Il regolatore ha in uscita tre fasi per il collegamento di un motore elettrico.

Schema 4 - FC per un motore trifase.

Questa opzione ha anche i suoi punti di forza e di debolezza. I primi includono: basso costo, selezione della potenza, un'ampia gamma di regolazione della frequenza, nonché tutti i vantaggi dei convertitori di frequenza monofase. Tra tutti i lati negativi si possono distinguere i principali: selezione preliminare e riscaldamento all'avviamento.

Produzione fai da te

Se non è possibile, oltre al desiderio di acquistare un regolatore di tipo di fabbrica, puoi assemblarlo da solo. Sebbene i regolatori come "tda1085" si siano dimostrati molto validi. Per fare ciò, devi familiarizzare con la teoria in dettaglio e iniziare a esercitarti. I circuiti Triac sono molto popolari, in particolare il regolatore di velocità di un motore asincrono da 220 V (circuito 5). Rendere più facile. È assemblato sul triac VT138, che ben si adatta a questi scopi.

Schema 5 - Un semplice regolatore di velocità su un triac.

Questo regolatore può essere utilizzato anche per controllare la velocità di un motore a corrente continua da 12 volt, in quanto è abbastanza semplice e versatile. I giri si regolano modificando i parametri P1, che determina la fase del segnale in ingresso, che apre la transizione del triac.

Il principio di funzionamento è semplice. All'avviamento il motore rallenta, l'induttanza cambia di lato e contribuisce all'aumento di U nel circuito “R2-> P1-> C2”. Quando C2 si scarica, il triac si apre per qualche tempo.

C'è un altro schema. Funziona in modo leggermente diverso: fornendo una corsa di energia di tipo inverso che è ottimamente benefica. Nel circuito è incluso un tiristore abbastanza potente.

Schema 6 - Dispositivo regolatore a tiristori.

Il circuito è costituito da un generatore di segnali di controllo, un amplificatore, un tiristore e una sezione circuitale che funge da stabilizzatore di rotazione del rotore.

Il circuito più versatile è il regolatore sul triac e sul dinistor (circuito 7). È in grado di ridurre dolcemente la velocità di rotazione dell'albero, invertire il motore (cambiare il senso di rotazione) e ridurre la corrente di avviamento.

Come funziona il circuito:

1. C1 viene addebitato fino al guasto U del dinistor da D1 a R2.
2. D1, quando rotto, apre la transizione del triac D2, che è responsabile del controllo del carico.

​La tensione di carico è direttamente proporzionale alla componente di frequenza all'apertura di D2, che dipende da R2. Lo schema è utilizzato negli aspirapolvere. Contiene un controllo elettronico universale e la possibilità di collegare facilmente un'alimentazione a 380 V. Tutte le parti devono essere posizionate su un circuito stampato realizzato utilizzando la tecnologia di stiratura laser (LUT). I dettagli di questa tecnologia di produzione di schede possono essere trovati su Internet.

Pertanto, quando si sceglie un regolatore di velocità del motore elettrico, è possibile acquistarne uno di fabbrica o realizzarlo da soli. È abbastanza semplice realizzare un regolatore fatto in casa, poiché se comprendi il principio di funzionamento del dispositivo, puoi assemblarlo facilmente. Inoltre, è necessario osservare le norme di sicurezza durante l'installazione di parti e quando si lavora con l'elettricità.

Il funzionamento regolare del motore, senza strappi e sbalzi di tensione è la chiave della sua durata. Per controllare questi indicatori viene utilizzato un regolatore di velocità del motore elettrico per 220 V, 12 V e 24 V, tutti questi convertitori di frequenza possono essere realizzati a mano oppure è possibile acquistare un'unità già pronta.

Perché hai bisogno di un regolatore di velocità

Il regolatore di velocità del motore, convertitore di frequenza è un potente dispositivo a transistor, necessario per invertire la tensione, nonché per garantire un arresto e un avvio graduali di un motore asincrono tramite PWM. PWM - controllo ad ampio impulso di dispositivi elettrici. Viene utilizzato per creare una specifica sinusoide di corrente alternata e continua.

L'esempio più semplice di convertitore è un regolatore di tensione convenzionale. Ma il dispositivo in discussione ha una gamma molto più ampia di lavoro e potenza.

I convertitori di frequenza sono utilizzati in qualsiasi dispositivo alimentato da energia elettrica. Gli ESC forniscono un controllo del motore elettrico estremamente preciso in modo che il regime del motore possa essere aumentato o diminuito, mantenere il numero di giri al giusto livello e proteggere gli strumenti dai giri di giri. In questo caso, il motore elettrico utilizza solo l'energia necessaria al funzionamento, invece di farlo funzionare a piena potenza.

Perché hai bisogno di un regolatore di velocità per un motore elettrico asincrono:

1. Per risparmiare energia elettrica. Controllando la velocità del motore, la fluidità del suo avvio e arresto, la forza e la frequenza dei giri, puoi ottenere risparmi significativi sui fondi personali. Ad esempio, una riduzione del 20% della velocità può comportare un risparmio energetico del 50%.
2. Il convertitore di frequenza può essere utilizzato per controllare la temperatura e la pressione di processo o senza un controller separato;
3. Nessun controller aggiuntivo richiesto per l'avvio graduale;
4. Costi di manutenzione notevolmente ridotti.

Il dispositivo viene spesso utilizzato per una saldatrice (principalmente per dispositivi semiautomatici), una stufa elettrica, una serie di elettrodomestici (aspirapolvere, macchina da cucire, radio, lavatrice), riscaldamento domestico, vari modelli di navi, ecc.

Il principio di funzionamento del regolatore di velocità

Il regolatore di velocità è un dispositivo costituito dai seguenti tre sottosistemi principali:

1. Motore a corrente alternata;
2. Controller dell'azionamento principale;
3. Azionamento e parti aggiuntive.

Quando il motore CA viene avviato a piena potenza, la corrente viene trasferita con la piena potenza del carico, questo viene ripetuto 7-8 volte. Questa corrente piega gli avvolgimenti del motore e genera calore che verrà rilasciato per lungo tempo. Ciò può ridurre notevolmente la durata del motore. In altre parole, il convertitore è una specie di inverter a gradini che fornisce una doppia conversione di energia.

A seconda della tensione di ingresso, il regolatore di frequenza della velocità di un motore elettrico trifase o monofase rettifica la corrente di 220 o 380 volt. Questa azione viene eseguita utilizzando un diodo raddrizzatore, che si trova all'ingresso di energia. Successivamente, la corrente viene filtrata utilizzando condensatori. Successivamente, si forma PWM, il circuito elettrico ne è responsabile. Ora gli avvolgimenti del motore a induzione sono pronti per trasmettere il segnale di impulso e integrarli alla sinusoide desiderata. Anche con un motore microelettrico, questi segnali vengono emessi, nel vero senso della parola, in batch.

Come scegliere un regolatore

Esistono diverse caratteristiche in base alle quali è necessario scegliere un regolatore di velocità per un'auto, un motore elettrico per macchine utensili e le esigenze domestiche:

1. Tipo di controllo. Per un motore elettrico collettore, ci sono controller con un sistema di controllo vettoriale o scalare. I primi sono più comunemente usati, ma i secondi sono considerati più affidabili;
2. Potenza. Questo è uno dei fattori più importanti per la scelta di un convertitore di frequenza elettrico. È necessario selezionare un convertitore di frequenza con una potenza che corrisponda alla massima consentita sul dispositivo protetto. Ma per un motore a bassa tensione, è meglio scegliere un regolatore più potente del valore di Watt consentito;
3. Voltaggio. Naturalmente, qui tutto è individuale, ma se possibile, è necessario acquistare un regolatore di velocità per un motore elettrico, in cui lo schema elettrico ha un'ampia gamma di tensioni consentite;
4. Intervallo di frequenze. La conversione di frequenza è il compito principale di questo dispositivo, quindi prova a scegliere un modello che si adatti meglio alle tue esigenze. Diciamo che 1000 Hertz saranno sufficienti per un router manuale;
5. Per altre caratteristiche. Questi sono il periodo di garanzia, il numero di ingressi, la dimensione (c'è un apposito allegato per macchine desktop e utensili manuali).

In questo caso, devi anche capire che esiste un cosiddetto controller di rotazione universale. Questo è un convertitore di frequenza per motori brushless.

Questo circuito ha due parti: una è logica, in cui il microcontrollore si trova sul microcircuito e la seconda è l'alimentazione. Fondamentalmente, un tale circuito elettrico viene utilizzato per un potente motore elettrico.

Video: regolatore di velocità del motore con SHIRO V2

Come realizzare un regolatore di velocità del motore fatto in casa

Puoi realizzare un semplice regolatore di velocità del motore triac, il suo circuito è presentato di seguito e il prezzo è composto solo da parti vendute in qualsiasi negozio di articoli elettrici.

Per lavoro serve un triac potente come il BT138-600, consiglia la rivista di ingegneria radiofonica.

Nello schema descritto, i giri verranno regolati tramite il potenziometro P1. Il parametro P1 determina la fase del segnale di impulso in ingresso, che a sua volta apre il triac. Tale schema può essere utilizzato sia sul campo che in casa. È possibile utilizzare questo regolatore per macchine da cucire, ventilatori, trapani da banco.

Il principio di funzionamento è semplice: nel momento in cui il motore rallenta leggermente, la sua induttanza diminuisce, e questo aumenta la tensione in R2-P1 e C3, che a sua volta porta ad un'apertura più lunga del triac.

Un controller di feedback a tiristori funziona in modo leggermente diverso. Fornisce il flusso di ritorno di energia al sistema energetico, che è molto economico e vantaggioso. Questo dispositivo elettronico prevede l'inclusione di un potente tiristore nel circuito elettrico. Il suo schema si presenta così:

Qui, per fornire corrente continua e rettifica, sono necessari un generatore di segnali di controllo, un amplificatore, un tiristore e un circuito di stabilizzazione della velocità.

Il problema della regolazione della velocità del motore elettrico si incontra abbastanza spesso: si tratta di lavorare con vari utensili elettrici, azionamenti per macchine da cucire e altri elettrodomestici in produzione ea casa. Spesso non ha senso regolare la velocità abbassando la tensione di alimentazione: il regime del motore scende bruscamente, perde potenza e si ferma. Pertanto, l'opzione migliore per controllare la velocità del motore è modificare la tensione utilizzando il feedback sulla corrente di carico.

Nella maggior parte dei casi, i motori elettrici a collettore universale con eccitazione in serie vengono utilizzati in utensili elettrici e altre apparecchiature. Funzionano ugualmente bene sia in AC che in DC. La particolarità del funzionamento del motore elettrico del collettore è che durante la commutazione degli avvolgimenti dell'indotto, quando si aprono le lamelle del collettore, si verificano impulsi di autoinduzione contro-EMF. In ampiezza sono uguali agli impulsi di alimentazione, ma in fase sono opposti ad essi. L'angolo di offset del back-EMF dipende sia dalle caratteristiche esterne del motore, sia dal carico e da altri fattori.

L'effetto dannoso del back-EMF porta a scintille sul collettore, nonché alla perdita di potenza del motore e al riscaldamento aggiuntivo dei suoi avvolgimenti. Parte dell'EMF posteriore è smorzata dai condensatori che deviano il gruppo delle spazzole.

Consideriamo i processi che avvengono nella modalità di controllo del feedback, usando l'esempio di un circuito universale ( vedi fig. uno). La tensione di riferimento, che determina la velocità di rotazione del motore elettrico, è formata da un circuito resistivo-capacitivo R12-KZ-C2. All'aumentare del carico, la velocità di rotazione diminuisce e anche la sua coppia diminuisce. Allo stesso tempo, diminuisce anche il back-EMF che si verifica nel motore e viene applicato tra il catodo e l'elettrodo di controllo del tiristore VS1. Ciò si traduce in una variazione di tensione sull'elettrodo di controllo del tiristore, che aumenta in proporzione alla diminuzione dell'EMF posteriore.

Una tensione aggiuntiva sull'elettrodo di controllo del tiristore fa sì che si accenda a un angolo di fase inferiore (angolo di interruzione) e fornisca più corrente al motore, compensando così la diminuzione della velocità di rotazione all'aumentare del carico. Ciò porta alla presenza sull'elettrodo di controllo del tiristore del bilanciamento della tensione pulsata, che è composta dalla tensione di alimentazione e dalla tensione di autoinduzione del motore.

Se necessario, è possibile utilizzare l'interruttore SA1 per passare all'alimentazione a piena tensione, senza utilizzare la regolazione. È necessario prestare particolare attenzione alla selezione di un tiristore per la corrente di accensione minima, poiché ciò garantirà una migliore stabilizzazione della velocità del motore.

Il secondo circuito di commutazione ( vedi fig.2) è progettato per funzionare con motori più potenti utilizzati in smerigliatrici, macchine per la lavorazione del legno e trapani. Il principio di regolamentazione in esso rimane lo stesso. Il tiristore in questo circuito deve essere installato su un radiatore con un'area di almeno 25 cmq.

Se è necessario ottenere velocità di rotazione molto basse o quando viene utilizzato per motori di bassa potenza, è possibile utilizzare un circuito che utilizza un IC ( vedi fig. 3). È alimentato da 12V DC. Nel caso di alimentazione da tensione superiore è necessario utilizzare uno stabilizzatore parametrico con tensione di stabilizzazione non superiore a 15V.

Il controllo della velocità si effettua modificando il valore medio della tensione degli impulsi che vengono applicati al motore. Con l'aiuto di tali impulsi, è possibile regolare efficacemente velocità di rotazione molto basse, poiché sembrano "spingere" il rotore del motore. Quando si aumenta la velocità, il motore funziona normalmente.

Schema abbastanza semplice vedi fig. quattro) è destinato all'uso su una linea ferroviaria giocattolo. Aiuterà a evitare le emergenze e fornirà nuove opportunità per la gestione dei treni. Una lampada a incandescenza situata in un circuito esterno protegge e serve a segnalare un cortocircuito sulla linea, limitando la corrente di uscita.

Se è necessario controllare la velocità dei motori con una coppia elevata sull'albero (ad esempio in un argano elettrico), un circuito a ponte a onda intera, mostrato in fig. 5. La sua differenza sostanziale rispetto agli schemi precedenti, in cui funziona solo una semionda della tensione di alimentazione, è la fornitura di piena potenza al motore.

La resistenza di spegnimento R2 e i diodi VD2 e VD6 vengono utilizzati per fornire alimentazione al circuito di avvio. Il ritardo nell'apertura dei tiristori in fase è fornito caricando il condensatore C1 attraverso i resistori R3 e R4 da una sorgente di tensione, il cui livello dipende dal diodo zener VD8. Dopo aver caricato il condensatore C1 alla soglia di funzionamento del transistor unigiunzione VT1, quest'ultimo apre e avvia il tiristore, sul cui anodo è presente una tensione positiva. Dopo che il condensatore si è scaricato, il transistor unigiunzione si spegne. Il valore della resistenza R5 è determinato dalla profondità di retroazione e dal tipo di motore desiderati. Per calcolarne il valore si usa la formula:

dove Im è il valore effettivo della massima corrente di carico per un dato tipo di motore.

Gli schemi proposti sono facilmente ripetuti, ma richiedono la selezione di alcuni elementi in funzione delle caratteristiche del motore elettrico utilizzato (purtroppo è quasi impossibile trovare motori elettrici identici in tutto e per tutto, anche all'interno della stessa serie).