Jak vyrobit regulátor otáček: převodník udělej si sám, jak vybrat správný obvod 12V

Při použití elektromotoru v různých zařízeních a nástrojích je vždy nutné upravit rychlost otáčení hřídele.

Vyrobit regulátor otáček elektromotoru svépomocí není nic složitého. Stačí najít kvalitní obvod, jehož zařízení by plně vyhovovalo vlastnostmi a typu konkrétního elektromotoru.

Použití frekvenčních měničů

Frekvenční měniče lze použít k nastavení otáček elektromotoru pracujícího ze sítě s napětím 220 a 380 voltů. High-tech elektronická zařízení umožňují v důsledku změny frekvence a amplitudy signálu plynule upravovat otáčky elektromotoru.

Tyto měniče jsou založeny na výkonných polovodičových tranzistorech s širokopulzními modulátory.

Převodníky s pomocí příslušné řídící jednotky na mikrokontroléru umožňují plynule měnit otáčky motoru.

High-tech frekvenční měniče se používají ve složitých a zatížených mechanismech. Moderní frekvenční regulátory mají několik stupňů ochrany najednou.

, včetně zátěže, indikátoru napěťového proudu a dalších charakteristik. Některé modely jsou napájeny jednofázovým zdrojem 220 voltů a dokážou převést napětí na třífázové 380 voltů. Použití takových měničů umožňuje použití asynchronních elektromotorů doma bez použití složitých schémat připojení.

Aplikace elektronických regulátorů

Použití výkonných asynchronních motorů je nemožné bez použití příslušných regulátorů otáček. Takové převodníky se používají pro následující účely:

• Postupné zrychlování a schopnost snížit otáčky motoru při snížení zatížení umožňuje snížit spotřebu energie. Použití frekvenčních měničů s výkonnými indukčními motory může snížit náklady na energii na polovinu.
• Ochrana elektronických mechanismů. Frekvenční měniče umožňují sledovat tlak, teplotu a řadu dalších parametrů. Při použití motoru jako pohonu čerpadla v nádobě, do které se čerpá kapalina nebo vzduch, může být instalován snímač tlaku, který je zodpovědný za ovládání mechanismu a zabránění jeho odchodu budova.
• Zajištění hladkého startu. Při spouštění elektromotoru, kdy se motor okamžitě rozběhne na maximální otáčky, má pohon zvýšenou zátěž. Použití regulátoru otáček zajišťuje plynulý rozběh, což zaručuje maximální možnou životnost pohonu a absenci jeho vážných poruch.
• Sníží se náklady na údržbu čerpadel a samotných pohonných jednotek. Přítomnost regulátorů otáček snižuje riziko poruch jednotlivých mechanismů i celého pohonu.

Provozní schéma používané frekvenčními měniči je podobné jako u většiny domácích spotřebičů. Podobná zařízení se používají také ve svařovacích strojích, UPS, napájecích zdrojích pro PC a notebooky, stabilizátorech napětí, zapalovacích jednotkách lamp a také v monitorech a LCD televizorech.

Přes zdánlivou složitost obvodu bude poměrně jednoduché vyrobit regulátor otáček elektromotoru na 220 V.

Jak zařízení funguje

Princip činnosti a konstrukce regulátoru otáček motoru je jednoduchý, takže po prostudování technických bodů je docela možné je provést sami. Strukturálně je jich několik hlavní součásti, které tvoří regulátory rotace:

• Elektrický motor.
• Blok převodníku a řídicí obvod mikrokontroléru.
• Mechanismy a pohony.

Rozdíl mezi indukčními motory a standardními pohony je rotace rotoru s indikátory maximálního výkonu při přivedení napětí na vinutí transformátoru. V počáteční fázi se ukazatele spotřebovaného proudu a výkon motoru zvýší na maximum, což vede k výraznému zatížení pohonu a jeho rychlému selhání.

Při nastartování motoru na maximální otáčky vzniká velké množství tepla, které vede k přehřívání pohonu, vinutí a dalších prvků pohonu. Díky použití frekvenčního měniče je možné plynule zrychlovat motor, což zabraňuje přehřívání a dalším problémům s jednotkou. Elektromotor se může při použití frekvenčního měniče rozběhnout na otáčky 1000 V minutu a poté je zajištěno plynulé zrychlení, kdy se každých 10 sekund přidá 100-200 ot./min. motor.

Výroba domácích relé

Vyrobit si domácí 12V regulátor otáček motoru nebude těžké. Pro takovou práci budete potřebovat následující:

• Drátové rezistory.
• Vícepolohový spínač.
• Řídící jednotka a relé.

Použití drátových rezistorů umožňuje měnit napájecí napětí a otáčky motoru. Takový regulátor poskytuje stupňovité zrychlení motoru, má jednoduchou konstrukci a mohou jej provádět i začínající radioamatéři. Takové jednoduché podomácku vyrobené krokové regulátory lze použít s asynchronními a kontaktními motory.

Princip fungování domácího konvertoru:

1. Síťové napájení je směrováno do kondenzátoru.
2. Použitý kondenzátor je plně nabitý.
3. Zátěž se přenáší na odpor a spodní kabel.
4. Tyristorová elektroda, připojená ke kladné svorce na kondenzátoru, přijímá zátěž.
5. Přenáší se napěťový náboj.
6. Objeví se druhý polovodič.
7. Tyristor přenáší zátěž přijatou z kondenzátoru.
8. Kondenzátor je zcela vybit, načež se půlcyklus opakuje.

V minulosti byly nejoblíbenější mechanické regulátory na bázi variátoru nebo převodového pohonu. Neměly však požadovanou spolehlivost a často selhávaly.

Jako nejlepší se osvědčily domácí elektronické regulátory. Využívají principu změny krokového nebo plynulého napětí, vyznačují se odolností, spolehlivostí, mají kompaktní rozměry a poskytují možnost jemného doladění chodu pohonu.

Dodatečné použití v obvodech elektronických regulátorů triaků a podobných zařízení umožňuje zajistit plynulost změna výkonu napětí, respektive, elektromotor nabere rychlost správně a postupně dosáhne svého maxima Napájení.

Pro zajištění vysoce kvalitního řízení jsou v obvodu zahrnuty proměnné rezistory, které mění amplitudu vstupního signálu a zajišťují plynulou nebo skokovou změnu počtu otáček.

PWM tranzistorový obvod

Regulovat rychlost otáčení hřídele u elektromotorů s nízkým výkonem je možné pomocí sběrnice-tranzistoru a sériového zapojení rezistorů v napájecím zdroji. Tato možnost je snadno implementovatelná, má však nízkou účinnost a neumožňuje plynulou změnu otáček motoru. Nebude zvlášť obtížné vyrobit regulátor otáček kolektorového motoru 220 V vlastními rukama pomocí tranzistoru PWM.

Princip činnosti regulátoru na tranzistoru:

• Dnes používané sběrnicové tranzistory mají pilový generátor napětí s frekvencí 150 Hertzů.
• Jako komparátor se používají operační zesilovače.
• Změna rychlosti otáčení se provádí díky přítomnosti proměnného odporu, který řídí dobu trvání impulsu.

Tranzistory mají konstantní konstantní amplitudu impulsů, shodnou s amplitudou napájecího napětí. To umožňuje upravit otáčky motoru 220 V a zachovat provoz jednotky i při minimálním napětí na vinutí transformátoru.

Vzhledem k možnosti připojení mikrokontroléru k PWM tranzistoru je možné automaticky konfigurovat a upravovat chod elektropohonu. Takové konstrukce měničů mohou mít další komponenty, které rozšiřují funkčnost měniče a zajišťují plně automatický provoz.

Realizace systémů automatického řízení

Přítomnost řízení mikrokontrolérem v regulátorech a frekvenčních měničích umožňuje zlepšit parametry pohonu a samotného motoru může pracovat v plně automatickém režimu, kdy použitý ovladač plynule nebo skokově mění ukazatele rychlosti jednotka. Dnes se jako mikrokontrolérové ​​řízení používají procesory, které mají různý počet výstupů a vstupů. K takovému mikrokontroléru můžete připojit různé elektronické klíče, tlačítka, všechny druhy senzorů ztráty signálu a tak dále.

V prodeji najdete různé typy mikrokontrolérů, které se vyznačují snadnou obsluhou, zaručují vysoce kvalitní nastavení provozu převodníku a regulátoru a přítomnost dalších vstupů a výstupů umožňuje připojení k procesor, různé přídavné senzory, na jejichž signál zařízení sníží nebo zvýší počet otáček nebo úplně přestane dodávat napětí do vinutí elektrický motor.

Dnes jsou v prodeji různé měniče a ovladače motorů. Pokud však máte alespoň minimální dovednosti v práci s rádiovými komponenty a schopnost číst schémata, můžete vyrobit takové jednoduché zařízení, které bude plynule nebo skokově měnit otáčky motoru. Navíc můžete do obvodu zahrnout řídicí triakový reostat a odpor, což vám umožní plynule měnit otáčky a přítomnost řízení mikrokontrolérem plně automatizuje použití el motory.