Regulator-stabilizator częstotliwości obrotów silnika kolektora. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Regulator-stabilizator częstotliwości obrotów silnika kolektora. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Silniki elektryczne

Komentarze do artykułu

W wielu urządzeniach gospodarstwa domowego i elektronarzędziach wyposażonych w silniki komutatorowe nie ma możliwości regulacji prędkości obrotowej wału silnika i momentu obrotowego. To sprawia, że takie urządzenia są niewygodne w obsłudze, zmuszając je do wykonywania wielu operacji w trybie dalekim od optymalnego. Wady te niweluje proponowany regulator-stabilizator prędkości, przeznaczony do sterowania silnikiem prądu stałego UV-705 (400 V, 10 A). Regulator można stosować z innymi silnikami kolektorów.

Za pomocą regulatora opisanego poniżej można zmieniać częstotliwość i moment obrotowy oraz utrzymywać je w zakresie od zera do maksimum rozwijanego przez silnik. Tryb zredukowanego momentu obrotowego jest przydatny np. do ograniczenia naprężenia drutu w nawijarce lub do zapobiegania pękaniu narzędzia skrawającego w przypadku zakleszczenia się w obrabianym materiale. Urządzenie realizuje algorytm regulatora proporcjonalno-całkującego (PI).

Schemat urządzenia pokazano na ryc. 1. Silnik elektryczny M1 jest zasilany przez sterowany prostownik trinistorów VS1, VS2 i diod VD3, VD4. Zasilanie prądem stałym jest również korzystne dla silników kolektorów prądu przemiennego. W tym trybie rozwijają nawet większy moment obrotowy niż nominalny. Rezystor R10, bocznikujący silnik, zapewnia, że \uXNUMXb\uXNUMXbprzy krótkotrwałych przerwach w charakterystyce obwodu zespołu kolektor-szczotka silnika prąd płynący przez włączony trinistor pozostaje większy niż prąd wyłączania.

(kliknij, aby powiększyć)

Impulsy otwierające trinistory są tworzone przez węzeł składający się z generatora opartego na tranzystorach VT3, VT4, połączonego zgodnie z obwodem analogowym tranzystora jednozłączowego, wzmacniacza mocy opartego na tranzystorze VT5 i transformatora impulsowego T1.

Detektor zera na tranzystorach VT1, VT2 na początku każdego półokresu napięcia sieciowego rozładowuje kondensator C1, po czym kondensator jest ładowany przez prąd płynący przez rezystory R6, R19 i diodę VD10 i proporcjonalny do mocy wyjściowej napięcie wzmacniacza operacyjnego DA1. Im większy prąd ładowania, tym szybciej napięcie na kondensatorze C1 osiąga próg działania analogu tranzystora jednozłączowego. W tym momencie powstaje impuls o czasie trwania około 200 μs, który otwiera jeden z trinistorów VS1, VS2, którego napięcie na anodzie w tym półcyklu jest dodatnie w stosunku do katody.

Jak wykazał eksperyment, impuls o takim czasie trwania wystarczy, aby otworzyć dowolny z testowanych trinistorów. Dzięki skróceniu impulsu udało się zmniejszyć moc pobieraną przez urządzenie sterujące do 1,6 W (uwzględniając moc rozpraszaną przez rezystor R1).

Z tachogeneratora G1 mechanicznie połączonego z silnikiem M1 napięcie proporcjonalne do prędkości wału wchodzi do układu stabilizacji. Wzmacniacz operacyjny DA1 służy jako element do porównania tego napięcia z napięciem pochodzącym z silnika rezystora zmiennego R12 - regulatora prędkości. Kondensator C4 eliminuje krótkotrwałe włączenie pełnych obrotów silnika w momencie podania napięcia sieciowego.

Dzięki sprzężeniu zwrotnemu przez obwód R20C5 wzmacniacz operacyjny DA1 nie tylko wzmacnia sygnał błędu, ale także działa jako filtr proporcjonalnie całkujący dla systemu stabilizacji prędkości. Rezystor zmienny R19 reguluje moment obrotowy. Im większy opór, tym mniejszy moment obrotowy.

Większość części regulatora-stabilizatora umieszczona jest na płycie wykonanej z jednostronnego włókna szklanego o grubości 1,5 mm (rys. 2). Rezystory stałe - MLT, kondensatory tlenkowe - K50-6, kondensatory C1 i C5 - KM-4, KM-5 lub inne ceramiczne. Transformator impulsowy T1 jest uzwojony na pierścieniu ferrytowym K16x10x4 2000NM. Dwa uzwojenia po 50 zwojów drutu PEV-2 0,35 są izolowane od siebie i od obwodu magnetycznego odcinkami rurki PVC zgodnie z metodą opisaną w artykule D. Priymaka „Uzwojenie transformatora impulsowego” („Radio”, 1988, nr 9, s. 60). Zamiast domowego można zainstalować gotowy transformator MIT-4vm.

(kliknij, aby powiększyć)

Mały silnik elektryczny prądu stałego DPM-20-3.01 służy jako tachogenerator, można użyć DPM-25-NZ-03 lub DP-1-26TsR-2M (ten ostatni po usunięciu regulatora odśrodkowego). Odpowiednie są również inne małe silniki kolektorowe ze stojanami z magnesami trwałymi, na przykład z zabawek elektromechanicznych i przenośnych magnetofonów. Mechaniczne połączenie wałów tachogeneratora G1 i silnika elektrycznego M1 musi być sztywne i bez luzu, w przeciwnym razie układ stabilizacji może utracić stabilność i wystąpią nietłumione oscylacje prędkości obrotowej.

Wybierając tachogenerator, należy pamiętać, że jest on podłączony elektrycznie do sieci, a mechanicznie - do wału i obudowy silnika elektrycznego M1, dostępnego dla operatora, a czasem uziemionego. Ten ostatni zapewni bezpieczeństwo elektryczne, ale w przypadku awarii izolacji tachogeneratora doprowadzi do awarii regulatora. W przypadku wątpliwości co do jakości izolacji uzwojenia tachogeneratora od jego wału i obudowy, lepiej odmówić beztransformatorowego zasilania regulatora-stabilizatora poprzez przyłożenie napięcia przemiennego 1 ... 12 V do VD15 mostek z małego transformatora obniżającego moc.

Regulując regulator, przede wszystkim dobierając rezystory R11 i R13, zapewniają, że ustawienie rezystora zmiennego R12 silnika w górne położenie zgodnie ze schematem doprowadzi do całkowitego zatrzymania silnika elektrycznego M1. Określoną prędkość maksymalną (silnik R12 w dolnym położeniu) uzyskuje się poprzez wybór rezystora R16.

Jeżeli przy ostrym przesunięciu silnika rezystora zmiennego R12 z jednego położenia do drugiego, prędkość obrotowa wału silnika M1 zbyt wolno osiąga nową stałą wartość lub temu procesowi towarzyszą wahania prędkości obrotowej, konieczne jest aby wybrać wartości rezystora R20 i kondensatora C5. Dla wygody płytka drukowana (ryc. 2) zapewnia dodatkowe podkładki dla określonego kondensatora, co pozwala „rekrutować” go z dwóch mniejszych pojemności.

Autor: W. Wojnkow, Siewierodwińsk, obwód Archangielski.

Zobacz inne artykuły Sekcja Silniki elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Psy i naczelne widzą pola magnetyczne 02.03.2016

Niektóre zwierzęta mają zdolność magnetorecepcji, czyli zauważają pola magnetyczne. Teraz naukowcy odkryli, że cząsteczki odpowiedzialne za tę cechę znajdują się również w oczach psów i niektórych naczelnych, co oznacza, że one również widzą pola magnetyczne.

Kryptochromy to powszechna grupa cząsteczek wrażliwych na światło, które występują w bakteriach, roślinach i zwierzętach. Oprócz regulowania rytmów dobowych te wyspecjalizowane białka pozwalają niektórym zwierzętom (ptakom, owadom, rybom i gadom) wyczuwać pola magnetyczne, co pozwala im wyczuwać kierunek, wysokość i położenie. Niektóre ssaki, takie jak nietoperze i krety, również mają tę zdolność, ale jej rozmieszczenie wśród innych gatunków ssaków jest praktycznie nieznane.

Teraz, w pierwszym tego rodzaju badaniu, naukowcy z Instytutu Maxa Plancka i kilku innych instytucji zbadali obecność wersji tej cząsteczki zwanej kryptochromem 1 w siatkówkach 90 gatunków ssaków. Okazało się, że mają go psie mięsożercy, takie jak psy, wilki, niedźwiedzie, lisy i borsuki, ale koty nie. A wśród naczelnych orangutany, rezusy, crabeater i inne mają kryptochrom 1. Szczegóły badania można znaleźć w Nature Scientific Reports.

Chociaż magnetorecepcja jest uważana za „szósty zmysł”, w rzeczywistości jest związana z widzeniem. Pola magnetyczne aktywują kryptochrom 1 w siatkówce, a zwierzęta „widzą” nachylenie linii pola magnetycznego w stosunku do powierzchni ziemi. Aktywny kryptochrom 1 znajduje się w wrażliwych na światło zewnętrznych segmentach „czopków” ssaków, dlatego naukowcy uważają, że są one odpowiedzialne za percepcję magnetyczną, a nie za kontrolowanie rytmów okołodobowych lub niektórych innych zdolności wizualnych.

Nie jest do końca jasne, w jaki sposób ssaki, takie jak psy i naczelne, wykorzystują magnetorecepcję, ale lisy mogą w tym pomóc. Kiedy polują, bardziej udane ataki na myszy są przeprowadzane, atakując z kierunku północno-wschodniego. U naczelnych wbudowany kompas może wpływać na orientację ciała w przestrzeni lub może być po prostu ewolucyjnym atawizmem, obecnie praktycznie nieużywanym.

Kolejnym krokiem naukowców będzie udowodnienie, że zwierzęta w pełni wykorzystują kryptochrom 1 lub że cząsteczka wykonuje inne zadanie w siatkówce.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Niebieskie diody LED APED3820PBC

▪ Opakowania dla żywych komórek

▪ Pas bezpieczeństwa do samochodu

▪ Odmładzanie skóry na 30 lat

▪ Urządzenia z Androidem działają dłużej

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny internetowej elektryka. PTE. Wybór artykułów

▪ artykuł Tarcza na bramach Caregradu. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Gdzie poszedłbyś na dobry łyk ozonu? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Sarzona. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Turbiny wiatrowe w rolnictwie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Radio ekonomiczne. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Komentarze do artykułu:

OjOj
Na płytce drukowanej jest ościeżnica, R20 nie jest tak zainstalowany !!!

Paweł
R20 zainstalowany poprawnie. Nie można ustawić niskiego RPM.

Rumata
Schemat działa. Stosowany do chińskiej wiertarki stołowej. Obrót utrzymuje się prawidłowo. Zamiast czujnika wziął silnik magnetofonu przerobiony na alternator. Używane prostowanie z podwajaniem.

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn