- Навіщо потрібен регулятор оборотів
- Принцип роботи регулятора обертів
- Як вибрати регулятор
- Як зробити саморобний регулятор оборотів двигуна
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Плавна робота двигуна, без ривків і стрибків потужності - це запорука його довговічності. Для контролю цих показників використовується регулятор обертів електродвигуна на 220В, 12 В і 24 В, всі ці частотники можна виготовити своїми руками або купити вже готовий агрегат.
Навіщо потрібен регулятор оборотів
Регулятор оборотів двигуна, частотний перетворювач - це прилад на потужному транзисторі, який необхідний для того, щоб інвертувати напруга, а також забезпечити плавну зупинку і пуск асинхронного двигуна за допомогою ШІМ. ШІМ - широко-імпульсна управління електричними пристроями. Його застосовують для створення певної синусоїди змінного і постійного струму.
Найпростіший приклад перетворювача - це звичайний стабілізатор напруги. Але у обговорюваного приладу набагато більший спектр роботи і потужність.
Частотні перетворювачі використовуються в будь-якому пристрої, який живиться від електричної енергії. Регулятори забезпечують надзвичайно точний електричний моторний контроль, так що швидкість двигуна можна змінювати в меншу або більшу сторону, підтримувати обороти на потрібному рівні і захищати прилади від різких оборотів. При цьому електродвигуном використовується тільки енергія, необхідна для роботи, замість того, щоб запускати його на повній потужності.
Навіщо потрібен регулятор оборотів асинхронного електродвигуна:
- Для економії електроенергії. Контролюючи швидкість мотора, плавність його пуску і зупинки, сили і частоти обертів, можна добитися значної економії власних коштів. Як приклад, зниження швидкості на 20% може дати економію енергії в розмірі 50%.
- Перетворювач частоти може використовуватися для контролю температури процесу, тиску або без використання окремого контролера;
- Не потрібно додаткового контролера для плавного пуску;
- Значно знижуються витрати на технічне обслуговування.
Пристрій часто використовується для зварювального апарату (в основному для напівавтоматів), електричної печі, ряду побутових приладів (пилососа, швейної машинки, радіо, пральної машини), домашнього обігрівача, різних судномоделей і т.д.
Принцип роботи регулятора обертів
Регулятор оборотів являє собою пристрій, що складається з наступних трьох основних підсистем:
- Двигуна змінного струму;
- Головного контролера приводу;
- Приводу і додаткових деталей.
Коли двигун змінного струму запускається на повну потужність, відбувається передача струму з повною потужністю навантаження, таке повторюється 7-8 разів. Цей струм згинає обмотки двигуна і виробляє тепло, яке буде виділятися тривалий час. Це може значно знизити довговічність двигуна. Іншими словами, перетворювач - це своєрідний ступінчастий інвертор, який забезпечує подвійне перетворення енергії.
Залежно від вхідного напруги, частотний регулятор числа обертів трифазного або однофазного електродвигуна, відбувається випрямлення струму 220 або 380 вольт. Ця дія здійснюється за допомогою випрямляючих діода, який розташований на вході енергії. Далі струм проходить фільтрацію за допомогою конденсаторів. Далі формується ШІМ, за це відповідає схема живлення. Тепер обмотки асинхронного електродвигуна готові до передачі імпульсного сигналу і їх інтеграції до потрібної синусоїді. Навіть у мікроелектродвигунів ці сигнали видаються, в прямому сенсі слова, пачками.
Як вибрати регулятор
Існує кілька характеристик, за якими потрібно вибирати регулятор оборотів для автомобіля, верстатного електродвигуна, побутових потреб:
- Тип управління. Для колекторного електродвигуна бувають регулятори з векторної або скалярної системою управління. Перші частіше застосовуються, але другі вважаються більш надійними;
- Потужність. Це один з найважливіших факторів для вибору електричного перетворювача частот. Потрібно підбирати Частотники з потужністю, яка відповідає максимально допустимої на Оберігайте прилад. Але для низьковольтного двигун краще підібрати регулятор могутніше, ніж допустима величина Ватт;
- Напруга. Природно, тут все індивідуально, але по можливості потрібно купити регулятор оборотів для електродвигуна, у якого принципова схема має широкий діапазон допустимих напружень;
- Діапазон частот. Перетворення частоти - це основне завдання даного приладу, тому намагайтеся вибрати модель, яка буде максимально відповідати Вашим потребам. Скажімо, для ручного фрезера буде досить тисячі Герц;
- За іншим характеристикам. Це термін гарантії, кількість входів, розмір (для настільних верстатів та ручних інструментів є спеціальна приставка).
Добре себе зарекомендували прилади марки Sinus, E-Sky і Pic.
При цьому також потрібно розуміти, що є так званий універсальний регулятор обертання. Це частотний перетворювач для безколекторних двигунів.
В даній схемі є дві частини - одна логічна, де на мікросхемі розташований мікроконтролер, а друга - силова. В основному така електрична схема використовується для потужного електричного двигуна.
Відео: регулятор обертів електродвигуна з Широ V2
Як зробити саморобний регулятор оборотів двигуна
Можна зробити простий сімісторний регулятор обертів електродвигуна, його схема представлена нижче, а ціна складається тільки з деталей, що продаються в будь-якому магазині електротехніки.
Для роботи нам знадобиться потужний симистор типу BT138-600, її радить журнал радіотехніки.
В описаній схемі, обороти будуть регулюватися за допомогою потенціометра P1. Параметром P1 визначається фаза вхідного імпульсного сигналу, який в свою чергу відкриває симистор. Така схема може застосовуватися як в польовому господарстві, так і в домашньому. Можна використовувати даний регулятор для швейних машинок, вентиляторів, настільних свердлильних верстатів.
Принцип роботи простий: в момент, коли двигун трохи загальмовується, його індуктивність падає, і це збільшує напругу в R2-P1 і C3, то в свою чергу тягне більш тривалий відкриття симистора.
Тиристорний регулятор зі зворотним зв'язком працює трохи по-іншому. Він забезпечує зворотний хід енергії в енергетичну систему, що є дуже економним і вигідним. Даний електронний прилад має на увазі включення в електричну схеми потужного тиристора. Його схема виглядає ось так:
Тут для подачі постійного струму і випрямлення потрібно генератор сигналу, що управляє, підсилювач, тиристор, ланцюг стабілізації оборотів.