Quando si utilizza un motore elettrico in vari dispositivi e strumenti, sorge invariabilmente la necessità di regolare la velocità di rotazione dell'albero.

Realizzare da soli un regolatore di velocità del motore elettrico non è difficile. Hai solo bisogno di trovare un circuito di alta qualità, il cui design sia completamente adatto alle caratteristiche e al tipo di un particolare motore elettrico.

Utilizzo di convertitori di frequenza

Per regolare la velocità di un motore elettrico funzionante da una rete con una tensione di 220 e 380 Volt, è possibile utilizzare convertitori di frequenza. I dispositivi elettronici ad alta tecnologia consentono, modificando la frequenza e l'ampiezza del segnale, di regolare agevolmente la velocità del motore elettrico.

Tali convertitori si basano su potenti transistor a semiconduttore con modulatori a impulsi ampi.

I convertitori, utilizzando un'apposita unità di controllo sul microcontrollore, consentono di modificare agevolmente la velocità del motore.

I convertitori di frequenza ad alta tecnologia sono utilizzati in meccanismi complessi e caricati. I moderni regolatori di frequenza hanno diversi gradi di protezione contemporaneamente, incluso carico, indicatore di tensione e altre caratteristiche. Alcuni modelli sono alimentati da un alimentatore monofase da 220 Volt e possono convertire la tensione in trifase da 380 Volt. L'uso di tali convertitori consente di utilizzare motori elettrici asincroni a casa senza utilizzarli circuiti complessi connessioni.

Applicazione dei regolatori elettronici

L'uso di potenti motori asincroni è impossibile senza l'uso di adeguati regolatori di velocità. Tali convertitori vengono utilizzati per i seguenti scopi:

Lo schema operativo utilizzato dai convertitori di frequenza è simile a quello della maggior parte degli elettrodomestici. Dispositivi simili vengono utilizzati anche nelle saldatrici, negli UPS, negli alimentatori per PC e laptop, negli stabilizzatori di tensione, nelle unità di accensione delle lampade, nonché nei monitor e nei televisori LCD.

Nonostante l'apparente complessità del circuito, sarà abbastanza semplice realizzare un regolatore di velocità per un motore elettrico a 220 V.

Come funziona il dispositivo

Il principio di funzionamento e il design del regolatore di velocità del motore sono semplici, quindi, dopo aver studiato gli aspetti tecnici, è del tutto possibile eseguirli da soli. Strutturalmente ce ne sono diversi I componenti principali che compongono i controller rotativi sono:

La differenza tra motori asincroni e azionamenti standardè la rotazione del rotore con indicatori di potenza massima quando viene applicata la tensione all'avvolgimento del trasformatore. SU fase iniziale Il consumo di corrente e la potenza del motore aumentano al massimo, il che porta a un carico significativo sull'azionamento e al suo rapido guasto.

Quando si avvia il motore alla massima velocità, il gran numero calore, che porta al surriscaldamento dell'azionamento, degli avvolgimenti e degli altri elementi dell'azionamento. Grazie all'utilizzo di un convertitore di frequenza, è possibile accelerare dolcemente il motore, evitando il surriscaldamento e altri problemi con l'unità. Quando si utilizza un convertitore di frequenza, il motore elettrico può essere avviato a una velocità di 1000 giri al minuto e successivamente viene garantita un'accelerazione regolare quando vengono aggiunti 100-200 giri del motore ogni 10 secondi.

Realizzare relè fatti in casa

Realizzare un regolatore di velocità fatto in casa per un motore elettrico da 12 V non sarà difficile. Per questo lavoro avrai bisogno di quanto segue:

• Resistori a filo avvolto.
• Cambia per diverse posizioni.
• Unità di controllo e relè.

L'uso di resistori a filo avvolto consente di modificare la tensione di alimentazione e, di conseguenza, la velocità del motore. Un tale regolatore fornisce un'accelerazione graduale del motore, ha un design semplice e può essere realizzato anche da radioamatori alle prime armi. Tali semplici regolatori di passo fatti in casa possono essere utilizzati con motori asincroni e a contatto.

Principio di funzionamento di un convertitore fatto in casa:

In passato i più apprezzati erano i regolatori meccanici basati su variatore o trasmissione a ingranaggi. Tuttavia, non erano molto affidabili e spesso fallivano.

I regolatori elettronici fatti in casa si sono dimostrati i migliori. Usano il principio del cambio di passo o della tensione uniforme, sono durevoli, affidabili, hanno dimensioni compatte e offrono la possibilità di mettere a punto il funzionamento dell'azionamento.

L'uso aggiuntivo di triac e dispositivi simili nei circuiti di regolazione elettronica consente una variazione graduale della potenza di tensione, di conseguenza il motore elettrico acquisirà velocità correttamente, raggiungendo gradualmente la sua potenza massima;

Per garantire una regolazione di alta qualità, nel circuito sono inclusi resistori variabili che modificano l'ampiezza del segnale in ingresso, fornendo una variazione graduale o graduale della velocità.

Circuito a transistor PWM

La velocità di rotazione dell'albero dei motori elettrici a bassa potenza può essere regolata utilizzando un bus a transistor e connessione seriale resistenze nell'alimentatore. Questa opzione è facile da implementare, ma ha una bassa efficienza e non consente variazioni graduali della velocità di rotazione del motore. Crea il tuo regolatore di velocità motore commutatore 220 V utilizzando un transistor PWM non sarà particolarmente difficile.

Il principio di funzionamento del regolatore a transistor:

• I transistor bus utilizzati oggi hanno un generatore di tensione a dente di sega con una frequenza di 150 Hertz.
• Gli amplificatori operazionali vengono utilizzati come comparatore.
• La velocità di rotazione viene modificata a causa della presenza resistore variabile, che controlla la durata degli impulsi.

I transistor hanno un'ampiezza dell'impulso costante, identica all'ampiezza della tensione di alimentazione. Ciò consente di regolare la velocità del motore a 220 V e mantenere il funzionamento dell'unità anche applicando una tensione minima all'avvolgimento del trasformatore.

Grazie alla possibilità di collegare il microcontrollore a un transistor PWM, è possibile impostazioni automatiche e regolare il funzionamento dell'azionamento elettrico. Tali progetti di convertitori possono avere componenti aggiuntivi che espandono la funzionalità dell'azionamento, garantendo il funzionamento in modalità completamente automatica.

Introduzione di sistemi di controllo automatico

La presenza del controllo a microcontrollore nei regolatori e nei convertitori di frequenza consente di migliorare i parametri operativi dell'azionamento e il motore stesso può funzionare in modalità completamente automatica, quando il controller utilizzato in modo fluido o graduale modifica la velocità di rotazione dell'unità. Oggi, il controllo del microcontrollore utilizza processori che hanno un numero diverso di uscite e ingressi. È possibile collegare varie chiavi elettroniche, pulsanti, vari sensori di perdita di segnale e così via a un microcontrollore di questo tipo.

Lo puoi trovare in offerta vari tipi microcontrollori, che sono facili da usare, garantiscono una regolazione di alta qualità del funzionamento del convertitore e del regolatore e la presenza di ingressi e uscite aggiuntivi consente di collegare vari sensori aggiuntivi al processore, sul segnale di cui il dispositivo ridurrà o aumentare il numero di giri o interrompere completamente l'alimentazione di tensione agli avvolgimenti del motore.

Oggi sul mercato sono disponibili diversi convertitori e controller per motori elettrici. Tuttavia, se hai anche competenze minime nel lavorare con i componenti radio e la capacità di leggere i diagrammi, puoi creare un dispositivo così semplice che cambierà la velocità del motore in modo fluido o graduale. Inoltre, è possibile includere un reostato triac di controllo e un resistore nel circuito, che consentirà di modificare agevolmente la velocità, e la presenza del controllo a microcontrollore automatizza completamente l'uso dei motori elettrici.

Basato sul potente triac BT138-600, puoi assemblare un circuito di controllo della velocità del motore AC. Questo circuito è progettato per regolare la velocità di rotazione dei motori elettrici di trapani, ventilatori, aspirapolvere, smerigliatrici, ecc. La velocità del motore può essere regolata modificando la resistenza del potenziometro P1. Il parametro P1 determina la fase dell'impulso di trigger, che apre il triac. Il circuito svolge anche una funzione di stabilizzazione, che mantiene il regime del motore anche sotto carico pesante.

Ad esempio, quando il motore perforatrice rallenta a causa della maggiore resistenza del metallo, anche la FEM del motore diminuisce. Ciò porta ad un aumento della tensione in R2-P1 e C3 provocando l'apertura del triac per un tempo più lungo e la velocità aumenta di conseguenza.

Regolatore per motore DC

Il metodo più semplice e diffuso per regolare la velocità di rotazione di un motore elettrico DC basato sull'uso della modulazione di larghezza di impulso ( PWM O PWM ). In questo caso la tensione di alimentazione viene fornita al motore sotto forma di impulsi. La frequenza di ripetizione degli impulsi rimane costante, ma la loro durata può cambiare, quindi cambia anche la velocità (potenza).

Per generare un segnale PWM, puoi prendere un circuito basato sul chip NE555. Il massimo circuito semplice Il regolatore di velocità del motore CC è mostrato in figura:

Qui VT1 - transistor ad effetto di campo tipo n, in grado di sopportare la corrente massima del motore a una determinata tensione e carico sull'albero. VCC1 va da 5 a 16 V, VCC2 è maggiore o uguale a VCC1. La frequenza del segnale PWM può essere calcolata utilizzando la formula:

F = 1,44/(R1*C1), [Hz]

Dove R1 è in ohm, C1 è in farad.

Con i valori indicati nello schema sopra, la frequenza del segnale PWM sarà pari a:

F = 1,44/(50000*0,0000001) = 290 Hz.

Vale la pena notare che anche i dispositivi moderni, compresi quelli con elevata potenza di controllo, si basano proprio su tali circuiti. Naturalmente, utilizzando elementi più potenti in grado di resistere a correnti più elevate.

Qualsiasi moderno utensile elettrico o elettrodomestico utilizza un motore a commutatore. Ciò è dovuto alla loro versatilità, ovvero alla capacità di funzionare sia a tensione alternata che continua. Un altro vantaggio è l'efficiente coppia di spunto.

Tuttavia, l'elevata velocità del motore del commutatore non è adatta a tutti gli utenti. Per un avvio regolare e la possibilità di modificare la velocità di rotazione, è stato inventato un regolatore, che è del tutto possibile realizzare con le proprie mani.

Principio di funzionamento e tipologie di motori a collettore

Ogni motore elettrico è costituito da commutatore, statore, rotore e spazzole. Il principio del suo funzionamento è abbastanza semplice:

Oltre al dispositivo standard, ci sono anche:

Dispositivo regolatore

Esistono molti schemi di tali dispositivi nel mondo. Tuttavia, possono essere divisi tutti in 2 gruppi: prodotti standard e prodotti modificati.

Dispositivo standard

I prodotti tipici si distinguono per la facilità di fabbricazione dell'idynistor e la buona affidabilità quando si cambia la velocità del motore. Di norma, tali modelli si basano su regolatori a tiristori. Il principio di funzionamento di tali schemi è abbastanza semplice:

Pertanto, la velocità del motore del commutatore viene regolata. Nella maggior parte dei casi, uno schema simile viene utilizzato negli aspirapolvere domestici stranieri. Tuttavia, dovresti sapere che un tale controller di velocità non ha feedback. Pertanto, al variare del carico, sarà necessario regolare la velocità del motore elettrico.

Schemi modificati

Naturalmente, il dispositivo standard consente a molti appassionati di regolatori di velocità di "scavare" nell'elettronica. Tuttavia, senza il progresso e il miglioramento dei prodotti, vivremmo ancora nell’età della pietra. Pertanto, vengono costantemente inventati schemi più interessanti, che molti produttori sono felici di utilizzare.

I più comunemente usati sono il reostato e i regolatori integrali. Come suggerisce il nome, la prima opzione si basa su un circuito reostato. Nel secondo caso viene utilizzato un timer integrale.

Quelli reostatici sono efficaci nel modificare il numero di giri del motore del commutatore. L'elevata efficienza è dovuta ai transistor di potenza, che assorbono parte della tensione. In questo modo il flusso di corrente viene ridotto e il motore funziona con meno sforzo.

Video: dispositivo di controllo della velocità con mantenimento della potenza

Lo svantaggio principale di questo schema è la grande quantità di calore generato. Pertanto, per un funzionamento regolare, il regolatore deve essere costantemente raffreddato. Inoltre, il raffreddamento del dispositivo deve essere intenso.

Un approccio diverso è implementato in un regolatore integrale, dove un timer integrale è responsabile del carico. Di norma, in tali circuiti vengono utilizzati transistor di quasi tutti i tipi. Ciò è dovuto al fatto che contiene un microcircuito con grandi valori di corrente di uscita.

Se il carico è inferiore a 0,1 Ampere, tutta la tensione va direttamente al microcircuito, bypassando i transistor. Tuttavia, affinché il regolatore funzioni efficacemente, è necessario che al gate ci sia una tensione di 12V. Pertanto, il circuito elettrico e la tensione di alimentazione stessa devono corrispondere a questo intervallo.

Panoramica dei circuiti tipici

Regolare la rotazione dell'albero del motore elettrico bassa potenza possibile collegando in serie una resistenza di potenza al n. Tuttavia, questa opzione ha un'efficienza molto bassa e l'incapacità di cambiare velocità in modo fluido. Per evitare questo fastidio, dovresti considerare diversi circuiti di regolazione che vengono utilizzati più spesso.

Come sai, PWM ha un'ampiezza dell'impulso costante. Inoltre l'ampiezza è identica alla tensione di alimentazione. Di conseguenza, il motore elettrico non si fermerà nemmeno quando funziona a bassa velocità.

La seconda opzione è simile alla prima. L'unica differenza è che un amplificatore operazionale viene utilizzato come oscillatore principale. Questo componente ha una frequenza di 500 Hz e produce impulsi di forma triangolare. La regolazione viene eseguita anche utilizzando un resistore variabile.

Come farlo da solo

Se non vuoi spendere soldi per l'acquisto di un dispositivo già pronto, puoi realizzarlo da solo. In questo modo non solo puoi risparmiare denaro, ma anche acquisire esperienza utile. Quindi, per fare regolatore a tiristori avrai bisogno di:

• saldatore (per verificarne la funzionalità);
• fili;
• tiristori, condensatori e resistori;
• schema.

Come si può vedere dallo schema, il regolatore controlla solo 1 semiciclo. Tuttavia, per testare le prestazioni su un normale saldatore, questo sarà abbastanza.

Se non hai abbastanza conoscenze per decifrare il diagramma, puoi familiarizzare con la versione testuale:

L'uso di regolatori consente un uso più economico dei motori elettrici. In determinate situazioni, tale dispositivo può essere realizzato in modo indipendente. Tuttavia, per scopi più seri (ad esempio il monitoraggio delle apparecchiature di riscaldamento), è meglio acquistare un modello già pronto. Fortunatamente, sul mercato esiste un’ampia scelta di tali prodotti e il prezzo è abbastanza conveniente.

SU meccanismi sempliciÈ conveniente installare regolatori di corrente analogici. Ad esempio, possono modificare la velocità di rotazione dell'albero motore. Dal punto di vista tecnico, implementare un tale regolatore è semplice (sarà necessario installare un transistor). Adatto per regolare la velocità indipendente dei motori nella robotica e negli alimentatori. I tipi più comuni di regolatori sono a canale singolo e a due canali.

Video n.1. Regolatore monocanale in funzione. Modifica la velocità di rotazione dell'albero motore ruotando la manopola del resistore variabile.

Video n.2.

Aumento della velocità di rotazione dell'albero motore quando si utilizza un regolatore a canale singolo. Un aumento del numero di giri dal valore minimo a quello massimo quando si ruota la manopola del resistore variabile. Video n.3.

Regolatore a due canali in funzione. Impostazione indipendente della velocità di torsione degli alberi motore basata su resistori di trimming.

Video n.4.

La tensione all'uscita del regolatore è stata misurata con un multimetro digitale. Il valore risultante è uguale alla tensione della batteria, dalla quale sono stati sottratti 0,6 volt (la differenza è dovuta alla caduta di tensione attraverso la giunzione del transistor). Quando si utilizza una batteria da 9,55 volt, viene registrata una variazione da 0 a 8,9 volt.

Funzioni e caratteristiche principali

La corrente di carico dei regolatori a canale singolo (foto 1) e a due canali (foto 2) non supera 1,5 A. Pertanto, per aumentare la capacità di carico, il transistor KT815A viene sostituito con KT972A. La numerazione dei pin per questi transistor è la stessa (ekb). Ma il modello KT972A funziona con correnti fino a 4A.

1. Controller motore a canale singolo

Il dispositivo controlla un motore, alimentato da una tensione compresa tra 2 e 12 volt.

Progettazione del dispositivo Non è necessaria l'installazione di morsettiere a vite. Utilizzando un montaggio sottile filo a trefoloÈ possibile collegare direttamente il motore e l'alimentazione.

1. Principio di funzionamento

La procedura di funzionamento del regolatore del motore è descritta nello schema elettrico (Fig. 1). Tenendo conto della polarità viene fornito il connettore XT1 tensione costante. La lampadina o il motore sono collegati al connettore XT2. Un resistore variabile R1 è acceso all'ingresso; ruotando la sua manopola si cambia il potenziale sull'uscita centrale rispetto al meno della batteria. Attraverso il limitatore di corrente R2, l'uscita centrale è collegata al terminale di base del transistor VT1. In questo caso, il transistor viene acceso secondo un normale circuito di corrente. Il potenziale positivo sull'uscita base aumenta man mano che l'uscita centrale si sposta verso l'alto grazie alla rotazione regolare della manopola del resistore variabile. C'è un aumento della corrente, dovuto a una diminuzione della resistenza della giunzione collettore-emettitore nel transistor VT1. Il potenziale diminuirà se la situazione viene invertita.

Schema del circuito elettrico

1. Materiali e dettagli

È necessario un circuito stampato di dimensioni 20x30 mm, costituito da un foglio di fibra di vetro laminato su un lato (spessore consentito 1-1,5 mm). La tabella 1 fornisce un elenco dei componenti radio.

Nota 2. Il resistore variabile richiesto per il dispositivo può essere di qualsiasi fabbricazione; è importante rispettare i valori di resistenza attuale indicati nella Tabella 1.

Nota 3. Per regolare correnti superiori a 1,5A, il transistor KT815G viene sostituito con un più potente KT972A (con corrente massima 4A). In questo caso non è necessario modificare il design del circuito stampato poiché la distribuzione dei pin per entrambi i transistor è identica.

1. Processo di costruzione

Per ulteriori lavori, è necessario scaricare il file di archivio che si trova alla fine dell'articolo, decomprimerlo e stamparlo. Il disegno (file) del regolatore è stampato su carta lucida e il disegno (file) dell'installazione è stampato su un foglio da ufficio bianco (formato A4).

Successivamente, il disegno del circuito stampato (n. 1 nella foto 4) viene incollato sui binari portanti corrente su lato opposto circuito stampato (n. 2 nella foto. 4). È necessario praticare dei fori (N° 3 nella foto 14) sul disegno di installazione nelle posizioni di montaggio. Il disegno di installazione è attaccato al circuito stampato con colla a secco e i fori devono combaciare. La foto 5 mostra la piedinatura del transistor KT815.

L'ingresso e l'uscita dei connettori delle morsettiere sono contrassegnati in bianco. Una sorgente di tensione è collegata alla morsettiera tramite una clip. Nella foto è mostrato un regolatore a canale singolo completamente assemblato. La fonte di alimentazione (batteria da 9 volt) viene collegata nella fase finale dell'assemblaggio. Ora puoi regolare la velocità di rotazione dell'albero utilizzando il motore; per fare ciò, devi ruotare dolcemente la manopola di regolazione della resistenza variabile.

Per testare il dispositivo, è necessario stampare un disegno del disco dall'archivio. Successivamente, è necessario incollare questo disegno (n. 1) su cartone spesso e sottile (n. 2). Quindi, utilizzando le forbici, viene ritagliato un disco (n. 3).

Il pezzo risultante viene capovolto (n. 1) e un quadrato di nastro isolante nero (n. 2) viene fissato al centro per una migliore adesione della superficie dell'albero motore al disco. È necessario realizzare un foro (n. 3) come mostrato nell'immagine. Quindi il disco viene installato sull'albero del motore e può iniziare il test. Il controller motore a canale singolo è pronto!

Controller motore a due canali

Utilizzato per controllare in modo indipendente una coppia di motori contemporaneamente. L'alimentazione è fornita da una tensione compresa tra 2 e 12 volt. La corrente di carico è nominale fino a 1,5 A per canale.

1. Controller motore a canale singolo

I componenti principali del progetto sono mostrati nella foto.10 e comprendono: due resistori di regolazione per la regolazione del 2° canale (n. 1) e del 1° canale (n. 2), tre morsettiere a vite a due sezioni per l'uscita al 2° motore (n. 3), per uscita al 1° motore (n. 4) e per ingresso (n. 5).

Nota:1 L'installazione delle morsettiere a vite è opzionale. Utilizzando un cavo di montaggio a trefolo sottile, è possibile collegare direttamente il motore e la fonte di alimentazione.

1. Principio di funzionamento

Il circuito di un regolatore a due canali è identico al circuito elettrico di un regolatore a canale singolo. È composto da due parti (Fig. 2). La differenza principale: il resistore a resistenza variabile viene sostituito con un resistore di regolazione. La velocità di rotazione degli alberi è impostata in anticipo.

Nota.2.

1. Materiali e dettagli

Per regolare rapidamente la velocità di rotazione dei motori, i resistori di trimming vengono sostituiti utilizzando un filo di montaggio con resistori a resistenza variabile con i valori di resistenza indicati nello schema.

1. Processo di costruzione

Avrai bisogno di un circuito stampato di 30x30 mm, costituito da un foglio di fibra di vetro laminato su un lato con uno spessore di 1-1,5 mm. La tabella 2 fornisce un elenco dei componenti radio.

Il disegno del circuito stampato è incollato sulle piste che trasportano corrente sul lato opposto del circuito stampato. Formare dei fori sul disegno di installazione nelle posizioni di montaggio. Il disegno di installazione è attaccato al circuito stampato con colla a secco e i fori devono combaciare. Il transistor KT815 è bloccato. Per verificare è necessario connettersi temporaneamente filo di installazione ingressi 1 e 2.

Uno qualsiasi degli ingressi è collegato al polo della fonte di alimentazione (nell'esempio è mostrata una batteria da 9 volt). Il negativo dell'alimentatore è collegato al centro della morsettiera. È importante ricordare: il filo nero è “-” e il filo rosso è “+”.

I motori devono essere collegati a due morsettiere e deve essere impostata anche la velocità desiderata. Dopo aver superato con successo il test, è necessario rimuovere la connessione temporanea degli ingressi e installare il dispositivo sul modello di robot. Il controller motore a due canali è pronto!

Vengono presentati gli schemi e i disegni necessari per il lavoro. Gli emettitori dei transistor sono contrassegnati da frecce rosse.

Schemi e ripasso di variatori di velocità per motori elettrici 220V. Dimmer per motore elettrico 220 volt

Regolatore di velocità del motore elettrico 220V | 2 Schemi

Un regolatore di velocità di rotazione affidabile e di alta qualità per motori elettrici a commutatore monofase può essere realizzato utilizzando parti comuni letteralmente in 1 sera. Questo circuito ha un modulo di rilevamento del sovraccarico integrato, fornisce un avvio graduale del motore controllato e uno stabilizzatore della velocità di rotazione del motore. Questa unità funziona con tensioni sia di 220 che di 110 volt.

Parametri tecnici del regolatore

• Tensione di alimentazione: 230 volt CA
• campo di regolazione: 5…99%
• tensione di carico: 230 V / 12 A (2,5 kW con radiatore)
• potenza massima senza radiatore 300 W
• basso livello rumore
• stabilizzazione della velocità
• inizio morbido
• dimensioni tavola: 50×60 mm

Diagramma schematico

Circuito regolatore del motore che utilizza un triac e un timer 555

Il circuito del modulo del sistema di controllo si basa su un generatore di impulsi PWM e un triac di controllo del motore: un design circuitale classico per tali dispositivi. Gli elementi D1 e R1 assicurano che la tensione di alimentazione sia limitata a un valore sicuro per alimentare il microcircuito del generatore. Il condensatore C1 è responsabile del filtraggio della tensione di alimentazione. Gli elementi R3, R5 e P1 sono un partitore di tensione con possibilità di regolazione, che viene utilizzato per impostare la quantità di potenza fornita al carico. Grazie all'utilizzo della resistenza R2, direttamente inclusa nel circuito di ingresso alla fase m/s, le unità interne sono sincronizzate con il triac VT139.

PCB

La figura seguente mostra la disposizione degli elementi su un circuito stampato. Durante l'installazione e l'avvio, è necessario prestare attenzione a garantire le condizioni lavoro sicuro- il regolatore è alimentato da una rete a 220V ed i suoi elementi sono collegati direttamente alla fase.

Aumentare il potere del regolatore

Nella versione di prova è stato utilizzato un triac BT138/800 con una corrente massima di 12 A, che permette di controllare un carico superiore a 2 kW. Se è necessario controllare correnti di carico ancora maggiori, si consiglia di installare il tiristore all'esterno della scheda su un radiatore di grandi dimensioni. Dovresti anche ricordartelo facendo la scelta giusta fusibile FUSE a seconda del carico.

Oltre a controllare la velocità dei motori elettrici, puoi utilizzare il circuito per regolare la luminosità delle lampade senza alcuna modifica.

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Regolatore di velocità del motore elettrico: come realizzarlo

Il funzionamento regolare del motore, senza strappi o sbalzi di potenza, è la chiave della sua durata. Per controllare questi indicatori, viene utilizzato un regolatore di velocità del motore elettrico per 220 V, 12 V e 24 V, tutte queste frequenze possono essere realizzate con le proprie mani oppure è possibile acquistare un'unità già pronta;

Perché hai bisogno di un regolatore di velocità?

Un regolatore di velocità del motore, un convertitore di frequenza, è un dispositivo con un potente transistor, necessario per invertire la tensione, nonché per garantire un arresto e un avvio graduali di un motore asincrono utilizzando PWM. PWM – controllo ad ampio impulso di dispositivi elettrici. Viene utilizzato per creare una sinusoide specifica di corrente alternata e continua.

Foto: un potente regolatore per un motore asincrono

L'esempio più semplice di convertitore è uno stabilizzatore di tensione convenzionale. Ma il dispositivo in questione ha una gamma di funzionamento e potenza molto più ampia.

I convertitori di frequenza vengono utilizzati in qualsiasi dispositivo alimentato da energia elettrica. I regolatori forniscono un controllo estremamente preciso del motore elettrico in modo che la velocità del motore possa essere regolata verso l'alto o verso il basso, mantenendo i giri al livello desiderato e proteggendo gli strumenti da improvvisi giri di giri. In questo caso il motore elettrico utilizza solo l’energia necessaria per funzionare, invece di farlo funzionare a piena potenza.

Foto – Regolatore di velocità del motore CC

Perché hai bisogno di un regolatore di velocità? motore elettrico asincrono:

1. Per risparmiare energia. Controllando la velocità del motore, la fluidità del suo avvio e arresto, la forza e la velocità, è possibile ottenere risparmi significativi nei fondi personali. Ad esempio, riducendo la velocità del 20% si può ottenere un risparmio energetico del 50%.
2. Il convertitore di frequenza può essere utilizzato per controllare la temperatura e la pressione del processo oppure senza l'uso di un controller separato;
3. Non è richiesto alcun controller aggiuntivo inizio morbido;
4. I costi di manutenzione sono notevolmente ridotti.

Il dispositivo viene spesso utilizzato per saldatrice(principalmente per macchine semiautomatiche), un fornello elettrico, una serie di elettrodomestici (aspirapolvere, macchina da cucire, radio, lavatrice), riscaldamento domestico, vari modelli di navi, ecc.

Foto – Regolatore di velocità PWM

Principio di funzionamento del regolatore di velocità

Il regolatore di velocità è un dispositivo costituito dai seguenti tre sottosistemi principali:

1. Motore CA;
2. Controller dell'azionamento principale;
3. Guida e parti aggiuntive.

Quando il motore CA viene avviato a piena potenza, la corrente viene trasferita con la piena potenza del carico, ciò viene ripetuto 7-8 volte. Questa corrente piega gli avvolgimenti del motore e genera calore che verrà generato per lungo tempo. Ciò può ridurre significativamente la longevità del motore. In altre parole, il convertitore è una sorta di inverter a gradini che fornisce una doppia conversione di energia.

Foto - schema del regolatore per un motore a commutatore

A seconda della tensione di ingresso, il regolatore di frequenza della trifase o motore elettrico monofase, la corrente viene raddrizzata a 220 o 380 volt. Questa azione viene eseguita utilizzando un diodo raddrizzatore, che si trova all'ingresso dell'energia. Successivamente, la corrente viene filtrata utilizzando condensatori. Successivamente, viene generato il PWM, il circuito elettrico ne è responsabile. Ora gli avvolgimenti del motore a induzione sono pronti per trasmettere il segnale a impulsi e integrarli nell'onda sinusoidale desiderata. Anche con un motore microelettrico, questi segnali vengono emessi, letteralmente, in batch.

Foto - sinusoide del normale funzionamento di un motore elettrico

Come scegliere un regolatore

Esistono diverse caratteristiche in base alle quali è necessario scegliere un regolatore di velocità per un'auto, un motore elettrico per macchine o per le esigenze domestiche:

1. Tipo di controllo. Per i motori a collettore esistono regolatori con sistema di controllo vettoriale o scalare. I primi sono più utilizzati, ma i secondi sono considerati più affidabili;
2. Energia. Questo è uno dei fattori più importanti per la scelta di un convertitore di frequenza elettrico. È necessario selezionare un generatore di frequenza con una potenza che corrisponda alla massima consentita sul dispositivo protetto. Ma per un motore a bassa tensione è meglio scegliere un regolatore più potente del valore in watt consentito;
3. Voltaggio. Naturalmente, qui tutto è individuale, ma se possibile, è necessario acquistare un regolatore di velocità per un motore elettrico schema elettrico ha una vasta gamma sollecitazioni ammissibili;
4. Gamma di frequenza. La conversione di frequenza è il compito principale di questo dispositivo, quindi prova a scegliere il modello più adatto alle tue esigenze. Diciamo per router manuale 1000 Hertz saranno sufficienti;
5. Secondo altre caratteristiche. Questo è il periodo di garanzia, il numero di ingressi, la dimensione (per le macchine desktop e gli utensili manuali è disponibile un allegato speciale).

Allo stesso tempo, devi anche capire che esiste un cosiddetto regolatore di rotazione universale. Questo è un convertitore di frequenza per motori senza spazzole.

Foto – schema regolatore per motori brushless

Ci sono due parti in questo circuito: una è logica, dove si trova il microcontrollore sul chip, e la seconda è l'alimentazione. Fondamentalmente, un tale circuito elettrico viene utilizzato per un potente motore elettrico.

Video: regolatore di velocità del motore elettrico con SHIRO V2

Come realizzare un controller di velocità del motore fatto in casa

Puoi realizzare un semplice controller di velocità del motore triac, il suo diagramma è presentato di seguito e il prezzo è costituito solo da parti vendute in qualsiasi negozio di articoli elettrici.

Per funzionare, abbiamo bisogno di un potente triac del tipo BT138-600, raccomandato da una rivista di ingegneria radiofonica.

Foto: schema del controller di velocità fai-da-te

Nel circuito descritto la velocità verrà regolata tramite il potenziometro P1. Il parametro P1 determina la fase del segnale di impulso in ingresso, che a sua volta apre il triac. Questo schema può essere utilizzato sia nell'agricoltura in campo che a casa. Questo regolatore può essere utilizzato per macchine da cucire, ventilatori, trapani da tavolo.

Il principio di funzionamento è semplice: nel momento in cui il motore rallenta leggermente, la sua induttanza diminuisce e questo aumenta la tensione in R2-P1 e C3, che a sua volta porta ad un'apertura più lunga del triac.

Un regolatore di feedback a tiristori funziona in modo leggermente diverso. Permette all’energia di rifluire nel sistema energetico, il che è molto economico e vantaggioso. Questo dispositivo elettronico è destinato ad essere collegato schema elettrico potente tiristore. Il suo diagramma è simile a questo:

Qui, per fornire corrente continua e rettificare, sono necessari un generatore di segnali di controllo, un amplificatore, un tiristore e un circuito di stabilizzazione della velocità.

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Realizza un semplice dimmer con le tue mani

Dimmer – dispositivo elettronico, che consente di controllare la tensione nel carico e quindi la potenza. La regolazione può essere implementata in diversi modi. Ma il più comune è il metodo di fase, la cui essenza è controllare nel tempo il momento di sbloccare l'interruttore di alimentazione (transistor, tiristore). Nelle reti CA, i dimmer basati su un tiristore simmetrico (triac) sotto forma di un design semplice ed economico si sono dimostrati i migliori. Come realizzare un dimmer con le tue mani dalle parti disponibili è descritto in questo articolo.

Schema e principio del suo funzionamento

Quasi tutti i moderni dimmer triac uso domestico hanno una base di elementi comune. Vengono eseguiti tutti gli altri dettagli del circuito funzionalità aggiuntive: fornire indicazioni, promuovere un funzionamento stabile a bassa tensione, rendere la regolazione più fluida e così via.

Consideriamo il principio di funzionamento di un regolatore triac utilizzando l'esempio del più comune circuito dimmer da 220 volt mostrato in figura. Elemento principale circuiti - triac VS1. Passa la corrente in entrambe le direzioni quando appare un impulso di sblocco sull'elettrodo di controllo. Gli elettrodi di potenza VS1 sono collegati in serie al carico. Pertanto, la corrente di carico è uguale alla corrente del triac. Nel circuito di controllo dell'interruttore di alimentazione è presente un dinistor VS2, il cui stato aperto e chiuso dipende dalla tensione sui suoi elettrodi. Gli elementi R1, R2 e C1 partecipano al circuito di carica del condensatore C1. Il diodo VD1 e il LED formano il circuito indicatore di stato attivo. Quando il dimmer è acceso, il triac è chiuso e la corrente di carico non scorre. Al momento della comparsa della successiva semionda positiva o negativa tensione di rete la corrente inizia a fluire attraverso i resistori R1 e R2. Il condensatore C1 si carica ad una velocità determinata dalla resistenza dei resistori indicati. A causa del fatto che la tensione sul condensatore non può cambiare istantaneamente, si forma uno sfasamento tra la tensione nella rete e su C1. Quando il condensatore raggiunge una tensione pari alla tensione di risposta del dinistor (32V), quest'ultimo si apre, il che porta alla comparsa di un impulso sull'elettrodo di controllo VS1 e al suo sblocco. La corrente scorre attraverso il carico. Il triac è nello stato aperto fino alla fine della semionda (cambio di polarità) della tensione di rete. Quindi il processo viene ripetuto.

A causa della variazione della resistenza R2, lo sfasamento aumenta (diminuisce). Come più resistenza, più a lungo si caricherà il condensatore e più breve sarà il tempo aperto del triac. In altre parole, ruotando la manopola di controllo si modifica la potenza nel carico.

Circuito stampato e parti di assemblaggio

Per assemblare il dimmer presentato con le tue mani, avrai bisogno dei seguenti componenti radio:

• C1 – condensatore a film metallico non polare con una capacità di 0,022-0,1 µF-400 V;
• R1 – resistenza 4,7-27 kOhm-0,25 W;
• R2 – resistore variabile con interruttore incorporato 0,5-1 MOhm-0,5 W;
• VD1 – diodo raddrizzatore 1N4148, 1N4002 o simili;
• VS1 – triac BT136-600D o BT136-600E;
• VS2 – dinistor DB3;
• LED – diodo indicatore luminoso.

Il dimmer nella configurazione data è progettato per collegare un apparecchio elettrico con una potenza non superiore a 500 W. Se la potenza del carico supera i 150 W, il triac è montato su un radiatore. Il PCB da 25 x 30 mm è disponibile per il download qui.

Ambito di applicazione

IN vita quotidiana Un dimmer viene spesso utilizzato per regolare la luminosità delle lampade di illuminazione. Collegandolo al circuito di alimentazione delle lampade alogene, si ottiene un dispositivo già pronto per l'accensione regolare della luce, che prolunga notevolmente la durata apparecchio di illuminazione. Spesso i radioamatori assemblano un dimmer con le proprie mani per regolare il riscaldamento del saldatore. Un regolatore di potenza con maggiore capacità di carico può essere utilizzato per modificare la velocità di rotazione di un trapano elettrico.

È vietato collegare il dimmer ad apparecchi elettrici che lo contengano unità elettronica elaborazione del segnale (ad esempio, alimentazione). L'eccezione è lampade a led con opzione di oscuramento.

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Come realizzare un dimmer per 220 e 12 V: schemi, video, istruzioni

Molto spesso c'è la necessità di regolare la luminosità di una lampada entro un certo valore, solitamente dal 20 al 100% di luminosità. Non ha senso fare meno del 20%, perché flusso luminoso la lampada non produrrà, ma si avrà solo una debole luminosità, che potrà essere utile solo a scopo decorativo. Puoi andare al negozio e acquistare un prodotto finito, ma ora i prezzi per questi dispositivi sono, per usare un eufemismo, inadeguati. Dato che siamo tuttofare, realizzeremo questi dispositivi da soli. Oggi esamineremo diversi schemi che ti aiuteranno a capire come realizzare un dimmer da 12 e 220 V con le tue mani.

Su un triac

Per prima cosa, diamo un'occhiata al circuito di un dimmer che funziona da una rete a 220 volt. Questo tipo di dispositivo funziona secondo il principio dello sfasamento dell'apertura di un interruttore di alimentazione. Il cuore del dimmer è un circuito RC di un certo pregio. Unità di generazione impulsi di controllo, dinistor simmetrico. E in realtà l'interruttore stesso è un triac.

Consideriamo il funzionamento del circuito. I resistori R1 e R2 formano un partitore di tensione. Poiché R1 è variabile, cambia la tensione nel circuito R2C1. Il Dinistor DB3 è collegato al punto compreso tra loro e quando la tensione raggiunge la soglia di apertura sul condensatore C1, si attiva e fornisce un impulso al triac dell'interruttore di alimentazione VS1. Si apre e consente alla corrente di attraversarsi, accendendo così la rete. La posizione del regolatore determina in quale punto dell'onda di fase si aprirà l'interruttore di alimentazione. Possono essere 30 Volt alla fine dell'onda e 230 Volt al picco. Introducendo così parte della tensione nel carico. Il grafico seguente mostra il processo di regolazione dell'illuminazione con un dimmer su triac.

In questi grafici, il valore (t*) è il tempo durante il quale il condensatore viene caricato fino alla soglia di apertura e quanto più velocemente riceve tensione, tanto prima si accende l'interruttore e maggiore è la tensione sul carico. Questo circuito dimmer è semplice e facile da ripetere nella pratica. Ti consigliamo di guardare il video qui sotto, che mostra chiaramente come realizzare un dimmer su un triac:

Regolatore Triac potenza per 1000 W

Su tiristori

Se hai un mucchio di vecchi televisori e altre cose che raccolgono polvere nei bidoni dei pazzi, non puoi comprare un triac, ma creare un semplice dimmer usando i tiristori. Il circuito è leggermente diverso dal precedente in quanto ogni semionda ha il proprio tiristore, e quindi il proprio dinistore per ciascun interruttore.

Descriviamo brevemente il processo di regolamentazione. Durante la semionda positiva, la capacità C1 viene caricata attraverso la catena R5, R4, R3. Quando viene raggiunta la soglia di apertura del dinistor V3, la corrente che lo attraversa fluisce verso l'elettrodo di controllo V1. La chiave si apre facendo passare attraverso se stessa una semionda positiva. Quando la fase è negativa, il tiristore viene bloccato e il processo viene ripetuto per un'altra chiave V2, caricando attraverso la catena R1, R2, R5.

Regolatori di fase: i dimeri possono essere utilizzati non solo per regolare la luminosità delle lampade a incandescenza, ma anche per regolare la velocità di rotazione della ventola della cappa, realizzare un attacco per un saldatore e quindi regolare la temperatura della sua punta. Inoltre, utilizzando un dimmer fatto in casa, puoi regolare la velocità di un trapano o di un aspirapolvere e molti altri usi.

Istruzioni di montaggio video:

Gruppo dimmer a tiristore

Importante! Questo metodo di controllo non è adatto per lavorare con lampade fluorescenti, compatte a risparmio energetico e LED.

Dimmer a condensatore

Insieme ai regolatori fluidi, i dispositivi condensatori si sono diffusi nella vita di tutti i giorni. Il funzionamento di questo dispositivo si basa sulla dipendenza della trasmissione di corrente alternata dal valore della capacità. Come più capacità condensatore, il più attuale passa attraverso i suoi poli. Questo tipo di dimmer fatto in casa può essere abbastanza compatto e dipende dai parametri richiesti e dalla capacità del condensatore.

Come si può vedere dal diagramma, ci sono tre posizioni di potenza al 100%, attraverso il condensatore di smorzamento e spenta. Il dispositivo utilizza condensatori di carta non polari, che possono essere ottenuti da vecchie apparecchiature. Di come dissaldare correttamente i componenti radio dalle schede abbiamo parlato nell'articolo corrispondente!

Di seguito una tabella con i parametri capacità-tensione della lampada.

Sulla base di questo circuito, puoi assemblare tu stesso una semplice luce notturna e utilizzare un interruttore a levetta o un interruttore per controllare la luminosità della lampada.

Sul chip

Per regolare la potenza del carico nei circuiti a 12 Volt CC, vengono spesso utilizzati stabilizzatori integrali - KRENK. L'uso di un microcircuito semplifica lo sviluppo e l'installazione dei dispositivi. Questo dimmer fatto in casa è facile da configurare e ha funzioni di protezione.

Utilizzando il resistore variabile R2, viene creata una tensione di riferimento sull'elettrodo di controllo del microcircuito. A seconda del parametro impostato il valore di uscita viene regolato da un massimo di 12V ad un minimo di decimi di volt. Lo svantaggio di questi regolatori è la necessità di installare un radiatore aggiuntivo per un buon raffreddamento del KREN, poiché parte dell'energia viene rilasciata su di esso sotto forma di calore.

Questo controller di illuminazione è stato ripetuto da me e ha fatto un ottimo lavoro con una striscia LED da 12 Volt, lunga tre metri e la possibilità di regolare la luminosità dei LED da zero al massimo. Per gli artigiani non molto pigri, possiamo suggerire di realizzare un dimmer domestico utilizzando il timer integrato 555, che controlla l'interruttore di alimentazione KT819G e brevi impulsi PWM.

In questa modalità il transistor si trova in due stati: completamente aperto o completamente chiuso. La caduta di tensione ai suoi capi è minima e consente l'utilizzo di un circuito con un piccolo radiatore, che regge favorevolmente il confronto con il precedente circuito con regolatore ROLL in termini di dimensioni ed efficienza.

Realizzazione di un controller per luci da 12 Volt

Queste sono tutte le idee per assemblare un semplice dimmer a casa. Ora sai come realizzare un dimmer con le tue mani per 220 e 12V.

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Schema di collegamento del controller di velocità della ventola

Spesso le famiglie hanno bisogno di installare un regolatore di velocità della ventola. Va notato subito che un normale dimmer per regolare la luminosità dell'illuminazione non è adatto per un ventilatore. Per un motore elettrico moderno, soprattutto asincrono, è importante avere un'onda sinusoidale formata correttamente all'ingresso, ma i dimmer di illuminazione convenzionali la distorcono piuttosto fortemente. Per un efficace e organizzazione adeguata Per regolare la velocità della ventola è necessario:

Metodi per regolare la velocità di rotazione dei ventilatori domestici

Ce ne sono parecchi in vari modi regolando la velocità della ventola, ma in casa ne vengono praticamente utilizzate solo due. In ogni caso è possibile ridurre il numero di giri del motore solo al di sotto del massimo possibile secondo la scheda tecnica dell'apparecchio.

È possibile accelerare un motore elettrico solo utilizzando un regolatore di frequenza, ma non viene utilizzato nella vita di tutti i giorni perché ha sia un costo intrinseco elevato che il prezzo del servizio per la sua installazione e messa in servizio. Tutto ciò rende l'uso di un regolatore di frequenza non razionale a casa.

È consentito collegare più ventilatori a un regolatore, a meno che la loro potenza totale non superi corrente nominale regolatore Quando si sceglie un regolatore, tenere presente che la corrente di avviamento del motore elettrico è molte volte superiore alla corrente operativa.

Modi per regolare i ventilatori a casa:

Molto spesso il motore elettrico ronza a bassa velocità quando si utilizzano i primi due metodi di regolazione, cercare di non far funzionare la ventola per lungo tempo in questa modalità; Se rimuovi il coperchio, quindi utilizzando lo speciale regolatore situato sotto di esso, puoi ruotarlo per installarlo limite inferiore velocità del motore.

Schema di collegamento per un regolatore di velocità della ventola a triac o tiristori

Quasi tutti i regolatori hanno all'interno interruttori fusibili che li proteggono da correnti di sovraccarico o cortocircuito, nel caso in cui si bruci. Per ripristinare la funzionalità sarà necessario sostituire o riparare il fusibile.

Il regolatore è collegato in modo abbastanza semplice, come un normale interruttore. Il primo contatto (con l'immagine di una freccia) è collegato alla fase del cablaggio elettrico dell'appartamento. Sul secondo (con freccia in direzione opposta), se necessario, viene collegata un'uscita di fase diretta senza regolazione. Viene utilizzato per accendere, ad esempio, un'illuminazione aggiuntiva quando la ventola è accesa. Il quinto contatto (con l'immagine di una freccia inclinata e di un'onda sinusoidale) è collegato alla fase che va al ventilatore. Quando si utilizza tale schema, è necessario utilizzare una scatola di distribuzione per il collegamento, dalla quale Zero e, se necessario, Terra sono collegati direttamente al ventilatore, bypassando il regolatore stesso, che richiede solo 2 fili per il collegamento.

Ma se scatola di giunzione Il cablaggio elettrico si trova lontano e il regolatore stesso si trova accanto alla ventola, quindi consiglio di utilizzare il secondo circuito. Il cavo di alimentazione arriva al regolatore e poi va direttamente da questo alla ventola. I fili di fase sono collegati allo stesso modo. E 2 zeri vengono posizionati sui contatti n. 3 e n. 4 in qualsiasi ordine.

Collegare il controller della velocità della ventola è abbastanza semplice da fare con le proprie mani, senza chiamare specialisti. Assicurati di studiare e seguire sempre le regole di sicurezza elettrica: lavora solo su una sezione del cablaggio elettrico senza tensione.

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Regolatore di velocità per motore 12V o variatore lampada - Auto fai da te

Questo circuito può essere utilizzato come regolatore di velocità per un motore da 12 V fino a 5 A (CC) o come dimmer per una lampada alogena da 12 V o una lampada a incandescenza standard fino a 50 W. A seconda del carico (motore o lampada), la potenza cambia utilizzando la modulazione di larghezza di impulso (PWM) con una frequenza di impulso di circa 220 Hz.

L'azienda Silicon Chip produce da molti anni vari microcircuiti per regolatori di velocità per 12-24 V e una corrente di 20-40 A.

Tuttavia, per la maggior parte delle applicazioni è sufficiente assemblare un design più semplice ed economico. Ecco perché presentiamo questo progetto di base che utilizza un timer 7555 e un FET.

Essendo un design semplice, non monitora la forza elettromotrice del motore per fornire un migliore controllo della velocità e inoltre non dispone di alcuna sofisticata protezione da sovraccarico diversa da un fusibile. Tuttavia, è molto efficace a un basso costo per set di parti.

Esistono molte applicazioni per questo circuito in cui vengono utilizzati motori, ventole o lampade a 12 V. Puoi usarlo in auto, barche e veicoli ricreativi, modellini di barche e ferrovie e così via. Vuoi controllare una ventola da 12 V nella tua auto o nel tuo computer? Questo circuito lo farà per te.

Il circuito timer 7555 genera impulsi di larghezza variabile ad una frequenza di circa 210 Hz attraverso i transistor Q1 e Q2 al FET Q3, che controlla la velocità del motore o la luminosità della lampada.

Sebbene il circuito possa attenuare le lampade alogene da 12 V, va notato che l'utilizzo delle lampade alogene in questa modalità è molto dispendioso. Nelle situazioni in cui sono necessarie lampade con luminosità variabile, è molto meglio utilizzare lampade LED da 12 V, ora disponibili in una varietà di attacchi standard, incluso MR16 per alogene. Inoltre si riscaldano molto meno e durano più a lungo.

E voglio anche sottolineare una cosa, se hai domande sugli affari o vuoi parlare di questo argomento, allora c'è un'ottima risorsa che ti aiuterà a capire situazione difficile. Qualsiasi uomo d'affari troverà qui qualcosa di utile per se stesso.