Hogyan szabályozzuk a mosógép motorfordulatszámát. Az elektromos motor fordulatszám-szabályozójának leírása teljesítményvesztés nélkül Egy szálcsiszolt egyenáramú motor fordulatszámának beállítása

Mindannyiunknak van otthon valamilyen elektromos készüléke, amely már több mint egy éve működik a házban. De idővel a technológia ereje gyengül, és nem teljesíti a kitűzött célt. Ilyenkor érdemes odafigyelni a berendezés belsejére. Leginkább az elektromos motorral adódnak problémák, amely a berendezés működőképességéért felelős. Ezután egy olyan eszközre kell összpontosítania, amely a motor fordulatszámát anélkül szabályozza, hogy csökkentené a teljesítményét.

A motorok típusai

Sebességszabályozás teljesítmény fenntartással - egy találmány, amely lélegzik új élet az elektromos készülékbe, és úgy fog működni, mint a most vásárolt termék. De érdemes megjegyezni, hogy a motorok különböző formátumokban kaphatók, és mindegyiknek megvan a maga maximális teljesítménye.

A motorok eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy ez vagy az a technika a mechanizmust kiváltó tengely különböző sebességeivel működik. A motor lehet:

1. egyfázisú,
2. kétfázisú,
3. három fázis.

A háromfázisú villanymotorok többnyire gyárakban vagy nagy gyárakban találhatók. Otthon egyfázisú és kétfázisú használatos. Ez az áram elegendő a háztartási készülékek működtetéséhez.

Teljesítmény sebesség szabályozó

Munka elvei

Egy 220 V-os villanymotor fordulatszám-szabályozót használnak teljesítményveszteség nélkül a kezdeti beállított tengelyfordulatszám fenntartására. Ez az egyik alapelve ennek az eszköznek, amelyet frekvenciaszabályozónak neveznek.

Segítségével az elektromos készülék a beállított motorfordulatszámon működik, és nem csökkenti azt. A motor fordulatszám-szabályozója a motor hűtésére és szellőzésére is hatással van. Az erő segítségével beállítható a fordulatszám, amely növelhető vagy csökkenthető.

Sokan feltették a kérdést, hogyan lehet csökkenteni a 220 V-os villanymotor fordulatszámát. De ez az eljárás meglehetősen egyszerű. Csak a tápfeszültség frekvenciáját kell megváltoztatni, ami jelentősen csökkenti a motor tengelyének teljesítményét. A motor tápellátását a tekercseinek aktiválásával is módosíthatja. Az elektromos vezérlés szorosan összefügg a mágneses térrel és a motor csúszásával. Az ilyen műveletekhez főként autotranszformátort és háztartási szabályozókat használnak, amelyek csökkentik ennek a mechanizmusnak a sebességét. De azt is érdemes megjegyezni, hogy a motor teljesítménye csökkenni fog.

Tengely forgása

A motorok fel vannak osztva:

1. aszinkron,
2. gyűjtő

Az aszinkron villanymotor fordulatszám-szabályozója a mechanizmushoz való áramcsatlakozástól függ. Az aszinkron motor működésének lényege a mágneses tekercsektől függ, amelyeken a keret áthalad. Csúszó érintkezőkön forog. És amikor elforduláskor 180 fokkal elfordul, akkor ezeken az érintkezőkön keresztül a kapcsolat az ellenkező irányba folyik. Így a forgás változatlan marad. De ezzel az akcióval kívánt hatást nem fogadják. Azután lép életbe, hogy pár tucat ilyen típusú keretet adnak a mechanizmushoz.

A kommutátormotort nagyon gyakran használják. Működése egyszerű, mivel az átadott áram közvetlenül áthalad - emiatt az elektromos motor teljesítménye nem vész el, és a mechanizmus kevesebb áramot fogyaszt.

Motor mosógép teljesítmény állítás is szükséges. Erre a célra speciális táblákat készítettek, amelyek megbirkóznak a feladatukkal: a mosógép motorfordulatszám-szabályozó táblája többfunkciós felhasználású, mivel használata csökkenti a feszültséget, de nem veszít forgási teljesítményéből.

Ennek a kártyának az áramkörét ellenőrizték. Nem kell mást tennie, mint beépíteni a diódahidakat, és kiválasztani az optocsatolót a LED-hez. Ebben az esetben még mindig triacot kell helyeznie a radiátorra. Alapvetően a motor beállítása 1000 ford./percnél kezdődik.

Ha nem elégedett a teljesítményszabályozóval, és hiányzik a funkcionalitása, elkészítheti vagy javíthatja a mechanizmust. Ehhez figyelembe kell venni az áramerősséget, amely nem haladhatja meg a 70 A-t, és a hőátadást a használat során. Ezért az áramkör beállításához ampermérőt lehet felszerelni. A frekvencia kicsi lesz, és a C2 kondenzátor határozza meg.

Ezután be kell állítania a szabályozót és annak frekvenciáját. Kilépéskor ez az impulzus kilép push-pull erősítő tranzisztorokon. Készíthet 2 ellenállást is, amelyek a számítógép hűtőrendszerének kimeneteként szolgálnak. Az áramkör kiégésének megakadályozása érdekében speciális blokkolóra van szükség, amely az áramérték duplájaként szolgál. Tehát ez a mechanizmus hosszú ideig és a szükséges mennyiségben fog működni. A teljesítményszabályozó eszközök biztosítják elektromos készülékeit hosszú évek szolgáltatások felár nélkül.

Ez házi készítésű áramkör motor fordulatszám-szabályozójaként használható egyenáram 12 V névleges áramerősséggel 5 A-ig vagy dimmerként 12 V-os halogén és LED lámpákhoz 50 W-ig. A vezérlés impulzusszélesség-modulációval (PWM) történik, körülbelül 200 Hz-es impulzusismétlési frekvenciával. Természetesen a frekvencia szükség esetén változtatható, a maximális stabilitás és hatékonyság érdekében.

A legtöbb ilyen szerkezetet sokkal magasabb költséggel szerelik össze. Itt bemutatunk egy fejlettebb verziót, amely 7555-ös időzítőt, bipoláris tranzisztor meghajtót és erős MOSFET-et használ. Ez az áramkör jobb fordulatszám-szabályozást biztosít, és be van kapcsolva széleskörű terhelések. Ez valóban egy nagyon hatékony rendszer, és alkatrészeinek költsége, ha megvásárolják önszerelés elég alacsony.

Az áramkör 7555-ös időzítőt használ, hogy körülbelül 200 Hz-es változó impulzusszélességet hozzon létre. Ez vezérli a Q3 tranzisztort (Q1 - Q2 tranzisztorokon keresztül), amely szabályozza a sebességet elektromos motor vagy világító lámpákat.

Ennek az áramkörnek számos alkalmazási területe van, amelyek 12 V-ról működnek: elektromos motorok, ventilátorok vagy lámpák. Használható autókban, csónakokban és elektromos járművekben, modellekben vasutak stb.

Ide biztonságosan csatlakoztathatók 12 V-os LED-lámpák, például LED-szalagok is. Ezt mindenki tudja LED izzók Sokkal hatékonyabbak, mint a halogén vagy izzólámpák, sokkal tovább tartanak. És ha szükséges, támogassa a PWM vezérlőt 24 V-ról vagy nagyobb feszültségről, mivel maga a pufferfokozatú mikroáramkör teljesítménystabilizátorral rendelkezik.

Az egyfázisú kommutátoros villanymotorok kiváló minőségű és megbízható fordulatszám-szabályozója a közös alkatrészek felhasználásával szó szerint 1 este alatt elkészíthető. Ez az áramkör beépített túlterhelés-érzékelő modullal rendelkezik, biztosítja a vezérelt motor lágy indítását és a motor forgási sebességének stabilizátorát. Ez az egység 220 és 110 voltos feszültséggel is működik.

Szabályozó műszaki paraméterei

• Tápfeszültség: 230 V AC
• Szabályozási tartomány: 5…99%
• terhelési feszültség: 230 V / 12 A (2,5 kW radiátorral)
• maximális teljesítmény radiátor nélkül 300 W
• alacsony zajszint
• sebesség stabilizálás
• lágy indítás
• tábla méretei: 50×60 mm

Sematikus ábrája

Motorszabályzó sémája triakon és U2008-on

A vezérlőrendszer modul áramköre egy PWM impulzusgenerátoron és egy motorvezérlő triac-on alapul - az ilyen eszközök klasszikus áramköri kialakítása. A D1 és R1 elemek biztosítják, hogy a tápfeszültség olyan értékre korlátozódjon, amely biztonságos a generátor mikroáramkörének táplálására. A C1 kondenzátor felelős a tápfeszültség szűréséért. Az R3, R5 és P1 elemek szabályozható feszültségosztó, amely a terhelésre szolgáltatott teljesítmény beállítására szolgál. Az R2 ellenállás használatának köszönhetően, amely közvetlenül benne van az m/s fázis tápáramkörében, beltéri egységek szinkronizálva a triac VT139-el.

Nyomtatott áramkör

A következő ábra az elemek elrendezését mutatja nyomtatott áramkör. A telepítés és az üzembe helyezés során ügyelni kell a biztonságos működési feltételek biztosítására - a szabályozót 220 V-os hálózat táplálja, elemei közvetlenül a fázishoz csatlakoznak.

A szabályozó teljesítményének növelése

A tesztváltozatban egy BT138/800-as, maximum 12 A áramerősségű triac került felhasználásra, amely 2 kW-nál nagyobb terhelés szabályozását teszi lehetővé. Ha még nagyobb terhelési áramokat kell vezérelnie, javasoljuk, hogy a tirisztort a táblán kívül helyezze el egy nagy hűtőbordára. Arról is emlékeznie kell a helyes választás meghozatala biztosíték BIZTOSÍTÉK a terheléstől függően.

Az áramkör segítségével az elektromos motorok fordulatszámának szabályozása mellett a lámpák fényerejét is változtatás nélkül állíthatja be.

A motor fordulatszám-szabályozója a sima gyorsításhoz és fékezéshez szükséges. Az ilyen eszközök széles körben elterjedtek a modern iparban. Ezeknek köszönhetően mérik a szállítószalag mozgási sebességét, különféle eszközök, valamint amikor a ventilátor forog. A 12 voltos teljesítményű motorokat teljes vezérlőrendszerekben és autókban használják.

Rendszertervezés

Kommutátor motor típusa főként egy rotorból, egy állórészből, valamint kefékből és egy tachogenerátorból áll.

1. A forgórész a forgás része, az állórész egy külső típusú mágnes.
2. A grafitból készült kefék képezik a csúszóérintkező fő részét, amelyen keresztül a forgó armatúra feszültséget kap.
3. A tachogenerátor egy olyan eszköz, amely figyeli az eszköz forgási jellemzőit. Ha megsérti a forgási folyamat szabályszerűségét, akkor beállítja a motorba belépő feszültségszintet, ezáltal egyenletesebbé és lassabbá teszi.
4. Állórész. Egy ilyen rész nem egy mágnest, hanem például két pólust tartalmazhat. Ugyanakkor a statikus mágnesek helyett elektromágnesek tekercsei lesznek. Egy ilyen eszköz egyenáramról és váltakozó áramról egyaránt képes munkát végezni.

A kommutátormotor fordulatszám-szabályozójának vázlata

A 220 V-os és 380 V-os villanymotorokhoz speciális frekvenciaváltókat használnak fordulatszám-szabályozók formájában . Az ilyen eszközök csúcstechnológiásnak minősülnek, segítik az áramjellemzők (jelalak, frekvencia) alapvető átalakítását. Erőteljes félvezető tranzisztorokkal, valamint impulzusszélesség-modulátorral vannak felszerelve. Az eszköz teljes működési folyamata egy speciális egység vezérlésén keresztül történik egy mikrokontrolleren. A fordulatszám változása a motor forgórészének forgásában meglehetősen lassan megy végbe.

Ez az oka annak, hogy frekvenciaváltókat használnak a terhelt eszközökben. Minél lassabb a gyorsulási folyamat, annál kisebb terhelés nehezedik a sebességváltóra, valamint a szállítószalagra. Minden frekvenciagenerátorban több fokú védelem található: terhelés, áram, feszültség és egyéb mutatók szerint.

A frekvenciaváltók egyes modelljei egyfázisú feszültségről táplálják az áramot (ez eléri a 220 voltot), és háromfázisú feszültséget hoz létre belőle. Ez segít az aszinkron motor otthoni csatlakoztatásában speciális használat nélkül összetett áramkörökés tervez. Ebben az esetben a fogyasztó nem veszíti el az áramellátást, amikor egy ilyen eszközzel dolgozik.

Miért használjunk ilyen készülék-szabályozót?

Ha a szabályozó motorokról beszélünk, akkor a szükséges forradalmak a következők:

Az elektromos motorok frekvenciaváltóinak létrehozásához használt áramköröket széles körben használják a legtöbb háztartási készülékben. Ilyen rendszer található a vezeték nélküli tápegységekben, hegesztőgépek, telefontöltők, személyi számítógépek és laptopok tápegységei, feszültségstabilizátorok, lámpagyújtó egységek modern monitorok háttérvilágításához, valamint LCD TV-k.

220V-os villanymotor fordulatszám szabályozó

Teljesen magad is elkészítheted, de ehhez minden lehetségest tanulmányoznia kell műszaki jellemzők eszköz. Kivitel szerint többféle fő alkatrész különböztethető meg. Ugyanis:

1. Maga az elektromos motor.
2. Mikrokontroller vezérlőrendszer az átalakító egységhez.
3. Meghajtó és mechanikus alkatrészek, amelyek a rendszer működéséhez kapcsolódnak.

Közvetlenül a készülék indítása előtt, miután bizonyos feszültséget adunk a tekercsekre, a motor forgatásának folyamata maximális teljesítménnyel kezdődik. Ez a funkció különbözteti meg az aszinkron eszközöket a többi típustól. Minden máson felül az eszközt mozgásba hozó mechanizmusok terhelése is hozzáadódik. Végül a készülék működésének kezdeti szakaszában a teljesítmény, valamint az áramfelvétel csak a maximális szintre nő.

Ebben az időben megtörténik az elválasztás folyamata a legnagyobb számban hőség. Túlmelegedés lép fel a tekercsekben, valamint a vezetékekben. Részleges átalakítás használata segít megelőzni ezt. Ha telepíted lágy indítás, majd a maximális fordulatszám jelzésére (amely szintén beállítható berendezéssel, és nem lehet 1500 ford./perc, hanem csak 1000), a motor nem a működés első pillanatában kezd gyorsulni, hanem a következő 10 másodpercben (és másodpercenként a készülék 100-150 fordulattal nő). Ekkor az összes mechanizmus és vezeték terhelése többször csökkenni kezd.

Hogyan készítsünk szabályozót saját kezűleg

Teljesen függetlenül létrehozhat egy körülbelül 12 V-os villanymotor fordulatszám-szabályozót. Ehhez használja egyszerre több pozíciót váltani, valamint egy speciális huzalos ellenállás. Ez utóbbi segítségével változik a tápfeszültség szintje (és egyben a forgási sebesség jelzője). Ugyanezek a rendszerek használhatók aszinkron mozgások végrehajtására is, de ezek kevésbé lesznek hatékonyak.

Sok évvel ezelőtt a mechanikus szabályozókat széles körben használták - fogaskerekes hajtások vagy variátoraik alapján készültek. De az ilyen eszközöket nem tartották túl megbízhatónak. Az elektronikus eszközök többször is jobban mutatták magukat, mivel nem voltak olyan nagyok, és lehetővé tették a hajtás finomabb beállítását.

Az elektromos motor forgásszabályzójának elkészítéséhez érdemes egyszerre több eszközt használni, melyeket bármelyik vaskereskedésben megvásárolhatunk, vagy a régi raktári eszközökből eltávolíthatunk. A beállítási folyamat befejezéséhez be kell kapcsolnia speciális változó ellenállású áramkör. Segítségével megtörténik az ellenállásba belépő jel amplitúdójának megváltoztatásának folyamata.

Irányítási rendszer megvalósítása

A legegyszerűbb berendezések teljesítményének jelentős javítása érdekében érdemes a mikrokontroller vezérlést a motor fordulatszám-szabályozó áramkörébe csatlakoztatni. Ehhez olyan processzort kell választani, amely megfelelő számú bemenettel és kimenettel rendelkezik: érzékelők, gombok és speciális elektronikus kulcsok csatlakoztatásához.

A kísérletek elvégzéséhez használnia kell speciális mikrokontroller AtMega 128 a legkönnyebben használható és széles körben használt vezérlő. Ingyenes használat során számos sémát találhat a használatával. Annak érdekében, hogy az eszköz megfelelően működjön, be kell írni egy bizonyos műveleti algoritmust - bizonyos mozgásokra adott válaszokat. Például, ha a hőmérséklet eléri a 60 Celsius-fokot (a mérést a készülék grafikonján jelzi), automatikus kikapcsolás készülék működése.

Működési beállítás

Most érdemes beszélni arról, hogyan állíthatja be a sebességet egy kefés motorban. Tekintettel arra, hogy a motor teljes forgási sebessége közvetlenül függhet a betáplált feszültségszint nagyságától, abszolút minden vezérlőrendszer, amely ilyen funkciót képes ellátni, alkalmas erre.

Érdemes többféle készüléket felsorolni:

1. Laboratóriumi autotranszformátorok (LATR).
2. Gyári vezérlőtáblák, amelyeket háztartási eszközökben használnak (akár a porszívókban és keverőkben használtakat is elviheti).
3. Az elektromos kéziszerszámok tervezésénél használt gombok.
4. Háztartási típusú szabályozók, amelyek speciális sima működéssel vannak felszerelve.

De ugyanakkor minden ilyen módszernek van egy bizonyos hibája. A sebességcsökkentés folyamataival együtt a általános hatalom motoros működés. Néha úgy is megállítható, hogy egyszerűen megérinti a kezével. Egyes esetekben ez teljesen normális lehet, de legtöbbször komoly problémának számít.

A legelfogadhatóbb lehetőség a sebesség beállításának funkciója lenne tachogenerátor alkalmazások.

Leggyakrabban gyárilag telepítik. Amikor a motorok forgási sebessége a motorban lévő triákon keresztül eltér, a már beállított tápegység továbbításra kerül, a kívánt fordulatszámmal együtt. Ha magának a motornak a forgásának vezérlése be van építve egy ilyen tartályba, akkor a teljesítmény nem vész el.

Hogy néz ki ez a dizájnban? Leginkább a forgási folyamat reosztátos vezérlése, amely egy félvezető felhasználása alapján jön létre.

Az első esetben változó ellenállásról fogunk beszélni mechanikus beállítási folyamat segítségével. Sorosan lesz csatlakoztatva a kommutátor motorjához. A hátrány ebben az esetben a további hőkibocsátás és a teljes akkumulátor erőforrásának további pazarlása. Egy ilyen beállítás során a motor forgásakor általános teljesítményvesztés lép fel. Ezt tartják a leggazdaságosabb lehetőségnek. A fenti okok miatt nem használják meglehetősen erős motorokhoz.

A második esetben A félvezetők használata során a motor vezérlésének folyamata bizonyos számú impulzus alkalmazásával történik. Az áramkör képes megváltoztatni az ilyen impulzusok időtartamát, ami viszont megváltozik általános sebesség a motor forgása teljesítményvesztés nélkül.

Ha nem szeretné saját maga elkészíteni a berendezést, hanem egy teljesen használatra kész készüléket szeretne vásárolni, akkor vegye fel a kapcsolatot Speciális figyelem a fő paraméterekről és jellemzőkről, mint például a teljesítmény, az eszközvezérlő rendszer típusa, a készülék feszültsége, frekvencia, valamint az üzemi feszültség. A legjobb lenne kiszámolni Általános jellemzők a teljes mechanizmus, amelyben érdemes általános motorfeszültség-szabályozót használni. Érdemes megjegyezni, hogy össze kell hasonlítani a frekvenciaváltó paramétereit.

Egyik ismerősöm megkért, hogy nézzek meg és javítsam meg egy házilag készített fordulatszám-szabályozót elektromos tűzhelymotorhoz az ő „filléremből”. Megdicsérte a szabályzót, mert simán lehetett változtatni a motor fordulatszámát, de valami elromlott benne.

A szabályozó test méretei azonnal figyelmeztettek, túl terjedelmes volt, szétszedve láttam benne egy masszív radiátort pár KT819-es tranzisztorral, még fémházban, és valami lábról lábra forrasztással összerakott áramkört. ahonnan a vezetékek egy változó ellenállásba és a teljesítménytranzisztorokba kerültek. Kiderült, hogy a teljesítménytranzisztorok tönkrementek. Mivel a motor elég kevés áramot fogyasztott, a teljesítménytranzisztorok, különösen alacsony fordulatszámon, nagyon felforrósodtak. Mivel egy ilyen beállítási sémát elavultnak tartottam, úgy döntöttem, hogy összeszerelek egy PWM (impulzusszélesség-moduláció) szabályozót egy nagy teljesítményű. térhatású tranzisztor kulcselemként. A tényleges PWM modulátorként úgy döntöttek, hogy a jól ismert 555-ös időzítőt használják. Úgy tűnik, mit lehet tenni egy több mint 30 évvel ezelőtt kifejlesztett mikroáramkörön. Az 555-ös időzítő (a KR1006VI1 analógja) alkalmazási köre azonban szinte korlátlan. Az alapvető üzemmódok és azok módosított változatai lehetővé teszik az időzítő használatát a legkülönfélébb eszközökben. Ismeretes, hogy az 555-ös és 556-os család chipjeire a következő alapvető funkcionális eszközök szerelhetők fel:

• - monostabil generátor (egyszeri);
• - generátor - multivibrátor;
• - időkésleltetés generátor;
• - impulzusszélesség modulátor;
• - impulzusérzékelő;
• - frekvenciaosztó.

Az elektromos motor fordulatszám-szabályozó áramköre egyszerűnek bizonyult, minimális külső huzalozással:

A villanymotor fordulatszám szabályozó nyomtatott áramköri lapját nem marattam, csak vágóval vágtam át az időzítő érintkezőit:

Felforrasztottam az időzítőt és összeállítottam a készletet.Kulcselemként egy nagy teljesítményű n-csatornás térhatású tranzisztort használnak szigetelt kapuval, az úgynevezett Power MOSFET IRF540-et.

Egy kis radiátorra rögzítettem - a villanymotor üzemi árama alapján választjuk ki a méreteket. Ha kicsi, akkor előfordulhat, hogy a tranzisztornak egyáltalán nincs szüksége hűtésre.