So bauen Sie einen Drehzahlregler: Do-it-yourself-Wandler, wie man die richtige 12-V-Schaltung auswählt

Beim Einsatz eines Elektromotors in verschiedenen Geräten und Werkzeugen ist es ausnahmslos erforderlich, die Drehzahl der Welle anzupassen.

Es ist nicht schwer, einen Drehzahlregler für einen Elektromotor selbst zu bauen. Sie müssen nur eine hochwertige Schaltung finden, deren Gerät vollständig zu den Funktionen und dem Typ eines bestimmten Elektromotors passt.

Verwendung von Frequenzumrichtern

Mit Frequenzumrichtern kann die Drehzahl eines Elektromotors angepasst werden, der an einem Netz mit einer Spannung von 220 und 380 Volt betrieben wird. High-Tech-Elektronikgeräte ermöglichen aufgrund der Änderung der Frequenz und Amplitude des Signals eine stufenlose Anpassung der Drehzahl des Elektromotors.

Solche Wandler basieren auf leistungsstarken Halbleitertransistoren mit Wide-Puls-Modulatoren.

Die Wandler mit Hilfe des entsprechenden Steuergeräts auf dem Mikrocontroller ermöglichen eine stufenlose Änderung der Motordrehzahl.

Hightech-Frequenzumrichter werden in komplexen und belasteten Mechanismen eingesetzt. Moderne Frequenzumrichter verfügen über mehrere Schutzarten gleichzeitig., einschließlich der Last, der Spannungs-Strom-Anzeige und anderer Eigenschaften. Einige Modelle werden mit einem 220-Volt-Einphasen-Netzteil betrieben und können die Spannung in 380-Volt-Drehstrom umwandeln. Die Verwendung solcher Umrichter ermöglicht den Einsatz von asynchronen Elektromotoren zu Hause ohne die Verwendung komplexer Anschlussschemata.

Anwendung elektronischer Regler

Der Einsatz von leistungsstarken Asynchronmotoren ist ohne den Einsatz entsprechender Drehzahlregler nicht möglich. Solche Konverter werden für folgende Zwecke verwendet:

• Durch die schrittweise Beschleunigung und die Möglichkeit, die Motordrehzahl bei reduzierter Last zu senken, kann der Energieverbrauch gesenkt werden. Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern mit leistungsstarken Asynchronmotoren können die Energiekosten halbiert werden.
• Schutz elektronischer Mechanismen. Mit Frequenzumrichtern können Sie Druck, Temperatur und eine Reihe weiterer Parameter überwachen. Beim Einsatz des Motors als Pumpenantrieb in einem Behälter, in den Flüssigkeit oder Luft gepumpt wird, ein Drucksensor kann installiert werden, der dafür verantwortlich ist, den Mechanismus zu kontrollieren und zu verhindern, dass er austritt Gebäude.
• Gewährleistung eines reibungslosen Starts. Beim Starten des Elektromotors, wenn der Motor sofort mit maximaler Drehzahl zu laufen beginnt, wird der Antrieb erhöht belastet. Die Verwendung eines Geschwindigkeitsreglers gewährleistet einen reibungslosen Start, der die maximale Lebensdauer des Antriebs und das Ausbleiben schwerwiegender Ausfälle garantiert.
• Kosten für die Wartung der Pumpen und der Aggregate selbst werden reduziert. Das Vorhandensein von Drehzahlreglern verringert das Risiko von Schäden an einzelnen Mechanismen und dem gesamten Antrieb.

Das von Frequenzumrichtern verwendete Betriebsschema ähnelt dem der meisten Haushaltsgeräte. Ähnliche Geräte werden auch in Schweißgeräten, USV, Netzteilen für PCs und Laptops, Spannungsstabilisatoren, Lampenzündeinheiten sowie in Monitoren und LCD-TVs eingesetzt.

Trotz der scheinbaren Komplexität der Schaltung wird es recht einfach sein, einen 220-V-Elektromotor-Drehzahlregler herzustellen.

So funktioniert das Gerät

Das Funktionsprinzip und der Aufbau des Motordrehzahlreglers sind einfach, daher ist es nach dem Studium der technischen Punkte durchaus möglich, sie selbst durchzuführen. Strukturell gibt es mehrere die Hauptkomponenten, aus denen die Geschwindigkeitsregler bestehen:

• Elektrischer Motor.
• Wandlerblock und Mikrocontroller-Steuerkreis.
• Mechanismen und Antriebe.

Der Unterschied zwischen Asynchronmotoren und Standardantrieben ist die Drehung des Rotors mit Anzeige der maximalen Leistung, wenn Spannung an die Transformatorwicklung angelegt wird. In der Anfangsphase steigen die Indikatoren für den verbrauchten Strom und die Leistung des Motors auf ein Maximum an, was zu einer erheblichen Belastung des Antriebs und seinem schnellen Ausfall führt.

Beim Starten des Motors mit maximaler Drehzahl entsteht eine große Wärmemenge, die zu einer Überhitzung von Antrieb, Wicklung und anderen Antriebselementen führt. Dank der Verwendung eines Frequenzumrichters ist es möglich, den Motor sanft zu beschleunigen, was eine Überhitzung und andere Probleme mit dem Gerät verhindert. Der Elektromotor kann bei Verwendung eines Frequenzumrichters mit einer Drehzahl von 1000 V. starten Minute, und anschließend wird eine sanfte Beschleunigung gewährleistet, wenn alle 10 Sekunden 100-200 U/min hinzugefügt werden Motor.

Selbstgebaute Relais herstellen

Die Herstellung eines selbstgebauten 12-V-Motordrehzahlreglers wird nicht schwierig sein. Für solche Arbeiten benötigen Sie Folgendes:

• Drahtgewickelte Widerstände.
• Schalter mit mehreren Positionen.
• Steuergerät und Relais.

Die Verwendung von Drahtwiderständen ermöglicht es, die Versorgungsspannung bzw. die Motordrehzahl zu ändern. Ein solcher Regler sorgt für eine stufenweise Beschleunigung des Motors, hat einen einfachen Aufbau und kann auch von unerfahrenen Funkamateuren durchgeführt werden. Solche einfachen selbstgebauten Schrittregler können mit Asynchron- und Kontaktmotoren verwendet werden.

Das Funktionsprinzip eines hausgemachten Konverters:

1. Die Netzspannung wird zum Kondensator geleitet.
2. Der verwendete Kondensator ist vollständig geladen.
3. Die Last wird auf den Widerstand und das untere Kabel übertragen.
4. Die mit dem Pluspol des Kondensators verbundene Thyristorelektrode empfängt die Last.
5. Es wird eine Spannungsladung übertragen.
6. Der zweite Halbleiter wird entdeckt.
7. Der Thyristor leitet die vom Kondensator empfangene Last.
8. Der Kondensator wird vollständig entladen, danach wird die Halbwelle wiederholt.

In der Vergangenheit waren mechanische Regler auf der Basis eines Variators oder eines Zahnradgetriebes am beliebtesten. Sie hatten jedoch nicht die erforderliche Zuverlässigkeit und versagten oft.

Hausgemachte elektronische Regler haben sich als die besten erwiesen. Sie verwenden das Prinzip der Änderung einer Stufen- oder Glättungsspannung, zeichnen sich durch Langlebigkeit und Zuverlässigkeit aus, haben kompakte Abmessungen und bieten die Möglichkeit, den Betrieb des Antriebs fein abzustimmen.

Die zusätzliche Verwendung in Schaltkreisen von elektronischen Reglern von Triacs und ähnlichen Geräten ermöglicht Ihnen einen reibungslosen Änderung der Spannungsleistung bzw. der Elektromotor nimmt die Geschwindigkeit richtig auf und erreicht allmählich sein Maximum Energie.

Um eine qualitativ hochwertige Steuerung zu gewährleisten, sind in der Schaltung variable Widerstände enthalten, die die Amplitude des Eingangssignals ändern und eine sanfte oder schrittweise Änderung der Umdrehungszahl ermöglichen.

PWM-Transistorschaltung

Bei Elektromotoren mit geringer Leistung ist es möglich, die Drehzahl der Welle über einen Bus-Transistor und eine Reihenschaltung von Widerständen in der Stromversorgung zu regulieren. Diese Option ist einfach zu implementieren, hat jedoch einen geringen Wirkungsgrad und ermöglicht keine stufenlose Änderung der Motordrehzahl. Es wird nicht besonders schwierig sein, mit einem PWM-Transistor einen 220-V-Kollektormotor-Geschwindigkeitsregler mit Ihren eigenen Händen herzustellen.

Das Funktionsprinzip des Reglers an einem Transistor:

• Die heute verwendeten Bustransistoren besitzen einen Sägezahnspannungsgenerator mit einer Frequenz von 150 Hertz.
• Als Komparator werden Operationsverstärker verwendet.
• Die Änderung der Drehzahl erfolgt aufgrund des Vorhandenseins eines variablen Widerstands, der die Impulsdauer steuert.

Die Transistoren haben eine konstante konstante Impulsamplitude, die mit der Amplitude der Versorgungsspannung identisch ist. Auf diese Weise können Sie die Drehzahl des 220-V-Motors anpassen und den Betrieb des Geräts auch dann aufrechterhalten, wenn die Mindestspannung an der Transformatorwicklung anliegt.

Durch die Möglichkeit, den Mikrocontroller mit einem PWM-Transistor zu verbinden, ist es möglich, den Betrieb des Elektroantriebs automatisch zu konfigurieren und einzustellen. Solche Umrichterkonzepte können zusätzliche Komponenten aufweisen, die die Funktionalität des Antriebs erweitern und einen vollautomatischen Betrieb gewährleisten.

Implementierung automatischer Kontrollsysteme

Das Vorhandensein einer Mikrocontroller-Steuerung in Reglern und Frequenzumrichtern ermöglicht die Verbesserung der Parameter des Antriebs und des Motors selbst kann im vollautomatischen Modus arbeiten, wenn der verwendete Controller die Geschwindigkeitsanzeigen sanft oder schrittweise ändert Einheit. Als Mikrocontroller-Steuerung kommen heute Prozessoren zum Einsatz, die über eine unterschiedliche Anzahl von Aus- und Eingängen verfügen. An einen solchen Mikrocontroller können Sie verschiedene elektronische Schlüssel, Tasten, alle Arten von Signalverlustsensoren usw. anschließen.

Im Verkauf finden Sie verschiedene Arten von Mikrocontrollern, die sich durch ihre Benutzerfreundlichkeit auszeichnen, garantieren eine hochwertige Einstellung des Betriebs von Wandler und Regler, und das Vorhandensein zusätzlicher Ein- und Ausgänge ermöglicht den Anschluss an Prozessor, verschiedene zusätzliche Sensoren, auf deren Signal das Gerät die Drehzahl verringert oder erhöht oder die Spannungsversorgung der Wicklungen vollständig stoppt Elektromotor.

Heute werden verschiedene Umrichter und Motorcontroller angeboten. Wenn Sie jedoch nur über minimale Kenntnisse im Umgang mit Funkkomponenten und die Fähigkeit zum Lesen von Diagrammen verfügen, können Sie ein so einfaches Gerät herstellen, das die Motordrehzahl sanft oder schrittweise ändert. Darüber hinaus können Sie einen Regel-Triac-Rheostat und einen Widerstand in die Schaltung integrieren, mit denen Sie reibungslos wechseln können Umdrehungen, und das Vorhandensein einer Mikrocontrollersteuerung automatisiert den Einsatz von elektrischen Motoren.