Typy a usporiadanie otáčok kolektorových otáčok motora

Kolektorové motory sa často nachádzajú v domácich elektrospotrebičoch a elektrickom náradí: práčka, brúska, vŕtačka, vysávač atď. To nie je vôbec prekvapujúce, pretože kolektorové motory vám umožňujú získať vysoké otáčky aj vysoký krútiaci moment (vrátane vysokého počiatočného krútiaceho momentu). ) - čo je potrebné pre väčšinu elektrických nástrojov.

V tomto prípade môžu byť kolektorové motory napájané jednosmerným prúdom (najmä usmerňovaným) a striedavým prúdom z domácej siete. Na reguláciu rýchlosti otáčania rotora motora kolektora sa používajú regulátory rýchlosti, ktoré budú opísané v tomto článku.

Najprv si spomeňte na zariadenie a princíp motora kolektora. Motor kolektora nevyhnutne obsahuje nasledujúce časti: spínaciu jednotku rotora, statora a kefy-komutátora. Keď je dodávaná energia do statora a rotora, ich magnetické polia začnú interagovať a rotor sa nakoniec točí.

Energia sa dodáva do rotora pomocou grafitových kefiek, ktoré tesne priliehajú k kolektoru (k lamelám kolektora). Na zmenu smeru rotácie rotora je potrebné zmeniť fázovanie napätia na statore alebo na rotore.

Vinutie rotora a statora môžu byť napájané z rôznych zdrojov alebo môžu byť navzájom spojené paralelne alebo sériovo. Rozlišujú sa tak kolektorové motory paralelného a sériového budenia. Konkrétne, sekvenčné budiace motory kolektora sa nachádzajú vo väčšine domácich elektrických spotrebičov, pretože takéto začlenenie umožňuje získať motor, ktorý je odolný voči preťaženiu.

Najprv si povedzme o regulátoroch rýchlosti, prebývajte v najjednoduchšom tyristorovom (triakovom) obvode (pozri nižšie). Toto riešenie sa používa vo vysávači, práčke, brúske a vykazuje vysokú spoľahlivosť pri práci v obvodoch striedavého prúdu (najmä z domácej siete).

Táto schéma funguje celkom jednoducho: v každom období sieťového napätia kondenzátor nabitý odporom na napätie pri odblokovaní dinistora pripojeného k regulačnej elektróde hlavného kľúča (triak), po ktorom triak otvára a vedie prúd do záťaže (do motora kolektora).

Úpravou doby nabíjania kondenzátora v riadiacom obvode otvárania triaka regulujte priemerný výkon dodávaný do motora, respektíve upravte otáčky. Toto je najjednoduchší regulátor bez súčasnej spätnej väzby.

Obvod triaku je podobný obvyklému stmievač na nastavenie jasu žiaroviek, neexistuje žiadna spätná väzba. Aby sa napríklad objavila súčasná spätná väzba, aby sa udržala prijateľná energia a zabránilo sa preťaženiu, je potrebná ďalšia elektronika. Ak však uvažujete o možnostiach z jednoduchých a nie jednoduchých schém, potom triacký obvod nasleduje triacký obvod.

Obvod reostatu vám umožňuje efektívne regulovať rýchlosť, ale vedie k rozptylu veľkého množstva tepla. Vyžaduje radiátor a efektívne odvádzanie tepla, čo znamená stratu energie a nízku účinnosť na konci.

Regulačné obvody sú účinnejšie na špeciálnych tyristorových riadiacich obvodoch alebo aspoň na integrovanom časovači. Spínanie záťaže (motor kolektora) na striedavý prúd sa vykonáva pomocou výkonového tranzistora (alebo tyristora), ktorý sa otvára a zatvára raz alebo viackrát počas každej periódy sínusoidu v sieti. To reguluje priemerný výkon dodávaný do motora.

Riadiaci obvod je napájaný 12 V jednosmerným napätím zo svojho vlastného zdroja alebo zo siete 220 V cez kaliaci obvod.Takéto schémy sú vhodné na riadenie výkonných motorov.

Princíp regulácie s DC čipmi je samozrejme PWM - modulácia šírky impulzu, Napríklad tranzistor sa otvára s presne stanovenou frekvenciou niekoľko kilometrov, ale trvanie otvoreného stavu je nastaviteľné. Takže otáčaním rukoväte variabilného odporu nastavte rýchlosť otáčania rotora motora kolektora. Tento spôsob je vhodný na udržiavanie malých otáčok motora kolektora pri zaťažení.

Lepšia kontrola - ide o reguláciu jednosmerného prúdu. Keď PWM pracuje pri frekvencii asi 15 kHz, nastavením šírky impulzu sa napätie reguluje približne na rovnakom prúde. Povedzme, že reguláciou konštantného napätia v rozsahu od 10 do 30 voltov získajú rôzne otáčky pri prúde asi 80 ampérov, čím sa dosiahne požadovaný priemerný výkon.

Ak chcete vytvoriť jednoduchý regulátor pre motor kolektora vlastnými rukami bez akýchkoľvek špeciálnych požiadaviek na spätnú väzbu, potom si môžete zvoliť obvod na tyristore. Potrebujete iba spájku, kondenzátor, dinistor, tyristor, pár odporov a vodičov.

Ak potrebujete lepší regulátor so schopnosťou udržiavať stabilnú rýchlosť pri dynamickom zaťažení, bližšie sa pozrite na regulátory spätnej väzby, ktoré môžu spracovať signál z tachogenerátora (snímač otáčok) motora kolektora, ako je to napríklad v práčkach.

Pozri tiež túto tému:Regulátory otáčok motora PWM - 555