Rozhodol som sa nejako vyrobiť automatický regulátor rýchlosti pre môj motor, s ktorým robím diery do dosiek, unavilo ma neustále stláčanie tlačidla. No, myslím, že je jasné, že sa dá regulovať podľa potreby: nie je žiadne zaťaženie - zaťaženie pri nízkych otáčkach sa zvyšuje - otáčky sa zvyšujú.
Začal som hľadať schému na nete, pár som ich našiel. Vidím, že ľudia sa často sťažujú, že DPM nefunguje s motormi, no, myslím, že nikto nezrušil zákon podlosti - nech vidím, čo mám. Presne: DPM-25. Dobre, keďže existujú problémy, potom nemá zmysel opakovať chyby iných ľudí. Vyrobím si „nové“, ale svoje.
Rozhodol som sa začať so získavaním počiatočných údajov, konkrétne s aktuálnymi meraniami v rôznych prevádzkových režimoch. Ukázalo sa, že môj motor pri XX (voľnobeh) odoberá 60 mA a pri priemernom zaťažení - 200 mA a ešte viac, ale vtedy ho začnete špecificky spomaľovať. Tie. prevádzkový režim 60-250mA. Všimol som si aj túto vlastnosť: pri týchto motoroch počet otáčok silne závisí od napätia, ale prúd závisí od zaťaženia.
Musíme teda sledovať spotrebu prúdu a v závislosti od jej hodnoty meniť napätie. Sedel som a premýšľal, zrodilo sa niečo ako tento projekt:
Podľa výpočtov musel obvod zvýšiť napätie na motore z 5-6V pri XX na 24-27V so zvýšením prúdu na 260mA. A podľa toho na nižšie - pri jeho poklese.
Ukázalo sa, samozrejme, nie okamžite, musel som sa pohrať s výberom hodnôt integračného reťazca R6, C1. Zaveďte ďalšie diódy VD1 a VD2 (ako sa ukázalo, LM358 neplní svoje funkcie dobre, keď sa vstupné napätia blížia k hornej hranici jeho napájacieho napätia). Ale, našťastie, moje utrpenie bolo odmenené. Výsledok sa mi veľmi páčil. Motor sa potichu točil na dvadsiatke a veľmi aktívne odolával pokusom o spomalenie.
Vyskúšal som si to v praxi. Ukázalo sa, že pri takýchto rýchlostiach sa dá dobre mieriť aj bez udierania a aj s malým držaním... Navyše, rezerva nastavenia bola taká veľká, že počet otáčok závisel od tvrdosti materiálu. Skúšal som to na rôznych druhoch dreva, ak bolo mäkké - nezískal som maximálnu rýchlosť, tvrdé - skrútil som ho naplno. V dôsledku toho sa ukázalo, že bez ohľadu na materiál bola rýchlosť vŕtania približne rovnaká. Vŕtanie sa skrátka stalo veľmi pohodlným.
Tranzistor VT2 a rezistor R3 sa zahriali na 70 stupňov, pričom prvý sa zohrial na dvadsiatku a druhý pri záťaži. Symbolický chladič v podobe plechu (alias puzdro) znížil teplotu tranzistora na 42 stupňov. Rezistor som doteraz nechal v tomto režime, ak vyhorí, vymením ho za 2 kusy 5,1 ohmov v sérii.
Tu je fotografia prijatého zariadenia:
Ak by niekto podľa fotky neuhádol, puzdro je plechovka z použitej korunky.
Áno, a ešte viac, neaplikujte do obvodu viac ako 30 V - to je maximálne napätie pre LM358. Menej je možné - normálne som vŕtal na 24V.
To je vlastne všetko. Ak má niekto výkonnejší motor, treba znížiť odpor R3 asi toľkokrát - koľkokrát viac máte prúd naprázdno. Ak je maximálne napätie pod 27V, je potrebné znížiť napájacie napätie a hodnotu rezistora R2. Toto nie je odskúšané v praxi, iné motory nemám, ale podľa prepočtov by to tak malo byť. Vzorec je zobrazený vedľa diagramu. Koeficient 100 je správny pre hodnoty R1, R2 a R3 uvedené v diagrame. S inými nominálnymi hodnotami to bude takto: R2 * R3 / R1.
V súlade s tým, s výrazným rozdielom v parametroch vášho motora od môjho, možno budete musieť zvoliť R6 a C1. Znaky sú nasledovné: ak motor pracuje trhavo (rýchlosť stúpa alebo klesá), musí sa zvýšiť výkon, ak je obvod veľmi premyslený (dlho zrýchľuje, pri zaťažení znižuje otáčky na dlhú dobu zmeny), musia sa ratingy znížiť.
Ďakujem za pozornosť, prajem veľa úspechov pri opakovaní dizajnu.
Priložená tlač.
Predtým sme preskúmali v tomto článku.
Dnes zvážime revíziu stolnej vŕtačky pre dosky plošných spojov.
A to: inštalácia LED osvetlenia miesta pre vŕtanie a doplnenie automatickej regulácie otáčok motora stroja.
LED osvetlenie stroja
Na osvetlenie je vhodné použiť LED diódy z čínskej LED lampy veľkosti AAA.
Vŕtačka so zapnutým LED svetlom
Automatický regulátor rýchlosti pre stroj
Automatický regulátor otáčok funguje nasledovne - pri voľnobehu sa vŕtačka otáča rýchlosťou cca 15-20 ot./min. (v závislosti od typu, výkonu motora), akonáhle sa vrták dotkne obrobku, ktorý sa má vŕtať, otáčky motora sa zvýšia na maximum. Keď je otvor vyvŕtaný a zaťaženie motora zoslabne, otáčky opäť klesnú.
Schematický diagram automatického regulátora otáčok motora
Poraďte:
- Tranzistor KT805 je možné nahradiť KT815, KT817, KT819. KT837 je možné nahradiť KT814, KT816, KT818.
- Namiesto R1 sme dočasne dali prepojku. Rezistor R3 nastavuje otáčky voľnobehu, čím nižší je odpor, tým nižšie sú otáčky voľnobehu. Spájkujeme R1 a znižujeme ho, kým motor nezníži otáčky.
- Výber odporu R3 nastavuje minimálne otáčky motora pri voľnobehu.
- Výber kondenzátora C1 reguluje oneskorenie zapnutia maximálnych otáčok motora, keď sa v motore objaví záťaž.
- Tranzistor T1 musí byť umiestnený na radiátore, zahrieva sa dosť silne.
- Rezistor R4 sa volí v závislosti od napätia použitého na napájanie stroja podľa maximálnej žiary LED diód.
- Pre každý typ motora je potrebné vybrať R1, R3: pod motorom z tlačiarne R1 - 7,7 Ohm; R3 - 520 Ohm; Napájanie 12,6 V. Pre motor DPR-42-F1-03 R1 - 15 Ohm.
- Ak je tranzistor T1 zahriaty, je potrebné ho umiestniť na radiátor.
- R1 - od 1 do 5W (v závislosti od výkonu motora)
Okruh je funkčný s mnohými typmi motorov. Skontroloval som ju na 4 rôzne druhy, funguje skvele pre každého!
Zostavil som obvod s uvedenými menovitými hodnotami a bol som celkom spokojný s prevádzkou automatiky, vymenil som jediný kondenzátor C1 za dva paralelne zapojené kondenzátory 470 mikrofaradov (boli menšie).
Výkres dosky plošných spojov regulátora rýchlosti
Doska plošných spojov obvodu automatického regulátora otáčok motora vyzerá takto.
Dobrý deň. Predstavujem vám regulátor na vyberanie dosiek plošných spojov, schéma je prevzatá z časopisu Radio na rok 2010. Zložené a otestované - funguje skvele. V obvode nie sú žiadne vzácne diely - iba 4 bežné tranzistory a niekoľko pasívnych rádiových prvkov, ktoré je možné prispájkovať z akéhokoľvek nefunkčného zariadenia. schému zapojenia regulátor rýchlosti:
Činnosť obvodu regulátora minidrill
Na prvkoch vd1, vd2, r2, r3, vt1, r11 je namontovaný regulátor voľnobežných otáčok (ďalej XO). Dióda vd3 je odpojovač pre regulátor XO a prúdový spúšťač namontovaný na vt2, r4, r7. Dióda vd5 uľahčuje teplotný režim snímač prúdu r7. Kondenzátor C2 a odpor r6 poskytujú hladký návrat do režimu XO. Na vd4, r5, c1 je vytvorený obmedzovač rozbehového prúdu (t.j. mäkký štart). Kompozitný tranzistor tvorený vt3 a vt4 zosilňuje prúdy predchádzajúcich uzlov. Paralelne s motorom je potrebné zapnúť ochrannú diódu vd6 v opačnom smere, aby EMF, ktorá sa v nej vyskytuje, nespálila redio prvky regulátora.
Všetky odpory okrem R7 sú aplikované pri 0,125W, R7 pri 0,5W. Odpor R7 je vhodné zvoliť pre každý motor individuálne, aby sa prúdová spúšť jednoznačne aktivovala v správnom čase, t.j. vrták neskĺzol z razenia a nezaklinoval sa.
Prikladám fotku zostavy regulátora rýchlosti minidrill a topológie dosky plošných spojov, ktorú mám zapojenú. Tranzistor P213 musí byť zapnutý presne tak, ako je napísané na doske s názvom "p213" (kvôli reverznej dióde).
Pri použití plošných súčiastok je možné rozmery dosky zmenšiť natoľko, že sa zmestí do tela (alebo zvonku) vŕtačky. Alternatívne je možné tento regulátor rýchlosti použiť na ovládanie otáčok akýchkoľvek jednosmerných elektromotorov - v hračkách, ventilácii atď. Prajem vám všetkým veľa šťastia. S pozdravom Andrey Zhdanov (Majster665).
Mnoho druhov prác v dreve, kove alebo iných druhoch materiálov nevyžaduje vysoké otáčky, ale dobrú trakciu. Správnejšie by bolo povedať – moment. Vďaka nemu je možné plánovanú prácu vykonávať efektívne a s minimálnou stratou energie. Na tento účel sa ako pohonné zariadenie používajú jednosmerné motory (alebo kolektorové motory), v ktorých je napájacie napätie usmerňované samotnou jednotkou. Potom, aby sa dosiahol požadovaný výkon, je potrebné upraviť otáčky motora kolektora bez straty výkonu.
Vlastnosti regulácie rýchlosti
Je dôležité vedieť, čo každý motor spotrebuje počas otáčania nielen činný, ale aj jalový výkon. V tomto prípade bude úroveň jalového výkonu vyššia, čo súvisí s povahou zaťaženia. V tomto prípade je úlohou navrhovania zariadení na riadenie rýchlosti otáčania kolektorových motorov znížiť rozdiel medzi aktívnym a jalovým výkonom. Preto budú takéto prevodníky pomerne zložité a nie je ľahké ich vyrobiť sami.
S vlastnými rukami môžete navrhnúť iba nejakú podobu regulátora, ale nemali by ste hovoriť o úspore energie. čo je sila? Z hľadiska elektrického výkonu ide o súčin spotrebovaného prúdu vynásobeného napätím. Výsledkom bude hodnota, ktorá zahŕňa aktívne a reaktívne zložky. Ak chcete vybrať iba aktívne, to znamená znížiť straty na nulu, je potrebné zmeniť charakter zaťaženia na aktívne. Takéto vlastnosti majú iba polovodičové odpory.
teda vymeňte indukčnosť za rezistor, ale to je nemožné, pretože motor sa zmení na niečo iné a evidentne nič neuvedie do pohybu. Cieľom bezstratovej regulácie je zachovať krútiaci moment, nie výkon: ten sa bude stále meniť. S takouto úlohou sa dokáže vyrovnať iba menič, ktorý bude riadiť rýchlosť zmenou trvania otváracieho impulzu tyristorov alebo výkonových tranzistorov.
Zovšeobecnený obvod regulátora
Príkladom regulátora, ktorý implementuje princíp riadenia motora bez straty výkonu, je tyristorový menič. Ide o proporcionálne integrované obvody so spätnou väzbou, ktoré poskytujú prísna regulácia charakteristiky, od zrýchlenia-spomalenia až po spiatočku. Najefektívnejšie je riadenie impulznej fázy: frekvencia impulzov odpaľovania je synchronizovaná s frekvenciou siete. To vám umožní ušetriť moment bez zvýšenia strát v reaktívnej zložke. Zovšeobecnená schéma môže byť reprezentovaná niekoľkými blokmi:
- usmerňovač s riadeným výkonom;
- riadiaca jednotka usmerňovača alebo obvod impulznej fázy;
- spätná väzba na tachogenerátor;
- prúdová riadiaca jednotka vo vinutí motora.
Pred ponorením sa do presnejšieho zariadenia a princípu regulácie je potrebné určiť typ motora kolektora. Z toho bude závisieť od kontrolnej schémy jeho výkonu.
Druhy zberných motorov
Sú známe najmenej dva typy kolektorových motorov. Prvá zahŕňa zariadenia s kotvou a budiacim vinutím na statore. Druhá zahŕňa zariadenia s kotvou a permanentnými magnetmi. Je tiež potrebné rozhodnúť, na aké účely je potrebné navrhnúť regulátor:
Dizajn motora
Konštrukčne je motor z práčky Indesit jednoduchý, no pri návrhu jeho regulátora regulácie otáčok je potrebné brať do úvahy parametre. Motory môžu mať rôzne charakteristiky, čo zmení ovládanie. Do úvahy sa berie aj režim prevádzky, od ktorého bude závisieť konštrukcia meniča. Konštrukčne sa komutátorový motor skladá z nasledujúcich komponentov:
- Kotva, má vinutie uložené v drážkach jadra.
- Kolektor, mechanický usmerňovač striedavého sieťového napätia, cez ktorý sa prenáša na vinutie.
- Stator s budiacim vinutím. Je potrebné vytvoriť konštantné magnetické pole, v ktorom sa bude kotva otáčať.
S nárastom prúdu v obvode motora, zapnutý o štandardná schéma, je budiace vinutie zapojené do série s kotvou. Týmto zahrnutím zároveň zvyšujeme magnetické pole pôsobiace na kotvu, čo umožňuje dosiahnuť lineárne charakteristiky. Ak je pole nezmenené, potom je ťažšie získať dobrú dynamiku, nehovoriac o veľkých stratách výkonu. Takéto motory sa najlepšie používajú pri nízkych rýchlostiach, pretože je vhodnejšie ich ovládať pri malých diskrétnych posunoch.
Organizáciou samostatného riadenia budenia a kotvy je možné dosiahnuť vysokú presnosť polohovania hriadeľa motora, ale potom sa riadiaci obvod stane oveľa komplikovanejším. Pozrime sa preto bližšie na ovládač, ktorý umožňuje meniť rýchlosť otáčania z 0 na maximálnu hodnotu, avšak bez polohovania. Toto sa môže hodiť ak sa z motora z pračky vyrobí plnohodnotná vŕtačka s možnosťou závitovania.
Výber schémy
Po zistení všetkých podmienok, za ktorých sa bude motor používať, môžete začať vyrábať regulátor otáčok kolektorového motora. Stojí za to začať výberom správnej schémy, ktorá vám poskytne všetky potrebné vlastnosti a schopnosti. Mali by ste si ich zapamätať:
- Regulácia rýchlosti od 0 do maxima.
- Poskytuje dobrý krútiaci moment pri nízkych otáčkach.
- Plynulé ovládanie rýchlosti.
Vzhľadom na množstvo schém na internete môžeme konštatovať, že len málo ľudí sa zaoberá vytváraním takýchto „agregátov“. Je to spôsobené zložitosťou princípu riadenia, pretože je potrebné organizovať reguláciu mnohých parametrov. Uhol otvorenia tyristora, trvanie riadiaceho impulzu, čas zrýchlenia-spomalenia, rýchlosť nárastu krútiaceho momentu. Tieto funkcie zabezpečuje obvod na regulátore, ktorý vykonáva zložité integrálne výpočty a transformácie. Zvážte jednu zo schém, ktorá je obľúbená u majstrov samoukov alebo tých, ktorí chcú len s výhodou používať starý motor z práčky.
Všetky naše kritériá spĺňa obvod riadenia rýchlosti otáčania motora komutátora zostavený na špecializovanom zariadení čip TDA 1085. Ide o hotový ovládač na ovládanie motorov, ktorý vám umožňuje nastaviť otáčky od 0 do maximálnej hodnoty, čím sa zabezpečí udržanie krútiaceho momentu pomocou tachogenerátora.
Dizajnové prvky
Mikroobvod je vybavený všetkým potrebným pre kvalitné riadenie motora v rôznych rýchlostných režimoch, od brzdenia až po zrýchlenie a otáčanie s maximálna rýchlosť. Preto jeho použitie výrazne zjednodušuje dizajn a súčasne vytvára celok pohon univerzálny, keďže si môžete zvoliť ľubovoľné otáčky s konštantným momentom na hriadeli a využiť ho nielen ako pohon dopravného pásu či vŕtačky, ale aj pre pohyb stola.
Charakteristiky mikroobvodu nájdete na oficiálnej webovej stránke. Uvedieme hlavné vlastnosti, ktoré budú potrebné pre návrh prevodníka. Patria sem: integrovaný obvod na konverziu frekvencie na napätie, generátor pretaktovania, softštartér, jednotka na spracovanie signálu Tacho, modul obmedzujúci prúd atď. Ako vidíte, obvod je vybavený množstvom ochrán, ktoré zabezpečia stabilitu regulátora v rôznych režimoch.
Obrázok nižšie zobrazuje typický obvod spínania mikroobvodov.
Schéma je jednoduchá, takže je celkom reprodukovateľná vlastnými rukami. Existuje niekoľko funkcií, ktoré zahŕňajú limitné hodnoty a spôsob ovládania rýchlosti:
Ak potrebujete zorganizovať spätný chod motora, potom budete musieť okruh doplniť štartérom, ktorý prepne smer vinutia poľa. Budete tiež potrebovať obvod riadenia nulovej rýchlosti, aby ste dali povolenie na cúvanie. Nezobrazené na obrázku.
Princíp kontroly
Pri nastavovaní rýchlosti otáčania hriadeľa motora s odporom vo výstupnom obvode 5 sa na výstupe vytvorí sekvencia impulzov na odblokovanie triaku o určitý uhol. Intenzitu otáčok sleduje tachogenerátor, ktorý sa vyskytuje v digitálnom formáte. Budič prevádza prijaté impulzy na analógové napätie, vďaka čomu sa rýchlosť hriadeľa stabilizuje na jednej hodnote bez ohľadu na zaťaženie. Ak sa zmení napätie z tachogenerátora, potom vnútorný regulátor zvýši úroveň výstupného signálu riadenia triaku, čo povedie k zvýšeniu rýchlosti.
Čip dokáže ovládať dve lineárne zrýchlenia, čo vám umožní dosiahnuť dynamiku požadovanú od motora. Jeden z nich je nastavený výstupom obvodu Ramp 6. Tento regulátor používajú samotní výrobcovia práčky, takže má všetky výhody na použitie na domáce účely. To je zabezpečené prítomnosťou nasledujúcich blokov:
Použitie podobná schéma poskytuje plnú kontrolu nad kolektorovým motorom v akomkoľvek režime. Vďaka nútenej regulácii zrýchlenia je možné dosiahnuť požadovanú rýchlosť zrýchlenia na danú rýchlosť. Takýto regulátor je možné použiť pre všetky moderné motory z práčok používaných na iné účely.
Schéma regulátora rýchlosti microdrill
Veľmi často v práci a vŕtanie otvorov do dosky, mikrovrták buď odložíme, potom ho vezmeme späť do rúk a pokračujeme vo vŕtaní. Často sa však motory zahrievajú pri vysokých otáčkach a už je ťažšie ho vziať do ruky.
V dôsledku vibrácií môže často skĺznuť z dosky a urobiť slučku.Na tieto účely navrhujem zbierať "urob si sám" regulátor rýchlosti.
Princíp činnosti je nasledujúci, keď je zaťaženie malé, potom prechádza malý prúd a otáčky sa znížia, akonáhle sa zaťaženie zvýši, otáčky sa zvýšia.
Schéma zariadenia:
Obrovským plusom zariadenia je, že motor beží v ľahkom režime a kontaktné kefy sa menej opotrebúvajú.
Toto je hlavná odpoveď na otázku ako zvýšiť rýchlosť pri vŕtaní
Vytlačená obvodová doska
Rádiové komponenty pre regulátor
Čip LM317 musí byť nainštalovaný na chladiči, aby nedošlo k prehriatiu. Nevyžaduje sa žiadna inštalácia chladiča
Elektrolytické kondenzátory pre menovité napätie 16V.
Diódy 1N4007 je možné nahradiť akýmikoľvek inými diódami dimenzovanými na prúd minimálne 1A.
LED AL307 akékoľvek iné. Plošný spoj je vyrobený na jednostrannom sklolamináte.
Rezistor R5 s výkonom aspoň 2W, alebo drôt.
Zdroj musí mať prúdovú rezervu pre napätie 12V. Regulátor funguje pri napätí 12-30V, ale nad 14V bude potrebné vymeniť kondenzátory za vhodné napäťové.
Hotové zariadenie po montáži začne okamžite fungovať.
Založenie a maličkosti v práci
Rezistor P1 nastavuje požadované voľnobežné otáčky. Rezistor P2 slúži na nastavenie citlivosti na záťaž, volia požadovaný moment zvýšenia otáčok. Ak zvýšite kapacitu kondenzátora C4, zvýši sa čas oneskorenia pri vysokej rýchlosti alebo ak motor beží trhavo.
Zvýšil som kapacitu na 47uF.
Motor pre zariadenie nie je kritický. Len musí byť v dobrom stave.
Trpel som dlho, už som si myslel, že obvod má poruchu, že nie je jasné, ako reguluje otáčky, prípadne znižuje otáčky pri vŕtaní.
Ale rozobral som motor, vyčistil rozdeľovač, nabrúsil grafitové kefy, namazal ložiská a znova poskladal.
Inštalované kondenzátory na zachytávanie iskier. Schéma fungovala skvele.
Teraz už nepotrebujete nepohodlný vypínač na tele mikrovŕtačky.
