Регулювати напругу живлення потужних споживачів зручно за допомогою регуляторів із широтно-імпульсною модуляцією. Перевага таких регуляторів полягає в тому, що вихідний транзистор працює у ключовому режимі, а значить має два стани – відкритий чи закритий. Відомо, що найбільше нагрівання транзистора відбувається у напіввідкритому стані, що призводить до необхідності встановлювати його на радіатор великої площі та рятувати його від перегріву.

Пропоную просту схему ШІМ регулятора. Живиться пристрій від джерела постійної напруги 12В. При зазначеному екземплярі транзистора витримує струм до 10А.

Розглянемо роботу пристрою: На транзисторах VT1 та VT2 зібраний мультивібратор з регульованою шпаруватістю імпульсів. Частота проходження імпульсів близько 7кГц. З колектора транзистора VT2 імпульси надходять на ключовий транзистор VT3, який керує навантаженням. Добре регулюється змінним резистором R4. При крайньому лівому положенні движка цього резистора див. верхню діаграму, імпульси на виході пристрою вузькі, що свідчить про мінімальну вихідну потужність регулятора. При крайньому правому положенні див. нижню діаграму, імпульси широкі, регулятор працює на повну потужність.

Діаграма роботи ШІМ у КТ1

За допомогою цього регулятора можна керувати побутовими лампами розжарювання на 12 В двигуном постійного струму з ізольованим корпусом. У разі застосування регулятора в автомобілі, де мінус з'єднаний із корпусом, підключення слід виконувати через p-n-p транзистор, як показано на малюнку.
Деталі: У генераторі можуть працювати практично будь-які низькочастотні транзистори, наприклад, КТ315, КТ3102. Ключовий транзистор IRF3205, IRF9530. Транзистор p-n-p П210 замінимо на КТ825, при цьому навантаження можна підключати на струм до 20А!

І на закінчення слід сказати, що даний регулятор працює в моїй машині з двигуном обігріву салону вже більше двох років.

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал	Кількість	Примітка	Магазин	Мій блокнот
VT1, VT2	Біполярний транзистор	KTC3198	2			До блокноту
VT3	Польовий транзистор	N302AP	1			До блокноту
C1	Електролітичний конденсатор	220мкФ 16В	1			До блокноту
C2, C3	Конденсатор	4700 пФ	2			До блокноту
R1, R6	Резистор	4.7 ком	2			До блокноту
R2	Резистор	2.2 ком	1			До блокноту
R3	Резистор	27 ком	1			До блокноту
R4	Змінний резистор	150 ком	1			До блокноту
R5	Резистор

Плавна робота двигуна, без ривків та стрибків потужності – це запорука його довговічності. Для контролю цих показників використовується регулятор обертів електродвигуна на 220В, 12В і 24В, всі частотники можна виготовити своїми руками або купити вже готовий агрегат.

Навіщо потрібний регулятор оборотів

Регулятор обертів двигуна, частотний перетворювач – це прилад на потужному транзисторі, який необхідний для того, щоб інвертувати напругу, а також забезпечити плавну зупинку та пуск асинхронного двигуна за допомогою ШІМу. ШІМ – широко-імпульсне керування електричними пристроями. Його застосовують для створення певної синусоїди змінного та постійного струму.

Фото – потужний регулятор для асинхронного двигуна

Найпростіший приклад перетворювача – це стандартний стабілізатор напруги. Але у приладу, що обговорюється, набагато більший спектр роботи і потужність.

Частотні перетворювачі використовуються у будь-якому пристрої, який живиться від електричної енергії. Регулятори забезпечують надзвичайно точний електричний моторний контроль, тому швидкість двигуна можна змінювати в меншу або більшу сторону, підтримувати оберти на потрібному рівні та захищати прилади від різких обертів. При цьому електродвигун використовується тільки енергія, необхідна для роботи, замість того, щоб запускати його на повній потужності.

Фото – регулятор обертів двигуна постійного струму

Навіщо потрібний регулятор обертів асинхронного електродвигуна:

1. Для економії електроенергії. Контролюючи швидкість двигуна, плавність його запуску та зупинки, сили і частоти оборотів, можна досягти значної економії власних коштів. Як приклад, зниження швидкості на 20% може дати економію енергії у розмірі 50%.
2. Перетворювач частоти може бути використаний для контролю температури процесу, тиску або без використання окремого контролера;
3. Не потрібно додаткового контролера для плавного запуску;
4. Значно знижуються витрати на технічне обслуговування.

Пристрій часто використовується для зварювального апарату (в основному для напівавтоматів), електричної пічки, ряду побутових приладів (пилососа, швейної машинки, радіо, пральної машини), домашнього обігрівача, різних судномоделей і т.д.

Фото – шим контролер обертів

Принцип роботи регулятора обертів

Регулятор обертів є пристроєм, що складається з наступних трьох основних підсистем:

1. Двигуна змінного струму;
2. головного контролера приводу;
3. Приводу та 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 та виробляє тепло, яке виділятиметься тривалий час. Це може значно знизити довговічність двигуна. Іншими словами, перетворювач – це своєрідний ступінчастий інвертор, що забезпечує подвійне перетворення енергії.

Фото – схема регулятора для колекторного двигуна

Залежно від вхідної напруги, частотний регулятор числа обертів трифазного або однофазного електродвигуна відбувається випрямлення струму 220 або 380 вольт. Ця дія здійснюється за допомогою діода, що випрямляє, який розташований на вході енергії. Далі струм проходить фільтрацію за допомогою конденсаторів. Далі формується ШІМ, це відповідає електросхема. Тепер обмотки асинхронного електродвигуна готові до передачі імпульсного сигналу та їх інтеграції до потрібної синусоїди. Навіть у мікроелектродвигуна ці сигнали видаються, у буквальному значенні слова, пачками.

Фото – синусоїда нормальної роботи електродвигуна

Як вибрати регулятор

Існує кілька характеристик, за якими потрібно вибирати регулятор обертів для автомобіля, верстатного електродвигуна, побутових потреб:

1. Тип керування. Для колекторного електродвигуна бувають регулятори з векторною або скалярною системою керування. Перші найчастіше застосовуються, але другі вважаються надійнішими;
2. Потужність. Це один із найважливіших факторів для вибору електричного перетворювача частот. Потрібно підбирати частотник з потужністю, яка відповідає максимально допустимій на приладі, що охороняється. Але для низьковольтного двигуна краще підібрати регулятор потужніше, ніж допустима величина Ватт;
3. напруга. Звичайно, тут все індивідуально, але по можливості потрібно купити регулятор оборотів для електродвигуна, у якого принципова схема має широкий діапазон допустимих напруг;
4. Діапазон частот. Перетворення частоти – це основне завдання даного приладу, тому намагайтеся вибрати модель, яка максимально відповідатиме Вашим потребам. Скажімо, для ручного фрезера буде достатньо 1000 герц;
5. За іншими характеристиками. Це термін гарантії, кількість входів, розмір (для настільних верстатів та ручних інструментів є спеціальна приставка).

При цьому потрібно розуміти, що є так званий універсальний регулятор обертання. Це частотний перетворювач для безколекторних двигунів.

Фото – схема регулятора для безколекторних двигунів

У цій 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 оборотів електродвигуна з ШИро V2

Як зробити саморобний регулятор обертів двигуна

Можна зробити простий симісторний регулятор оборотів електродвигуна, його схема представлена ​​нижче, а ціна складається тільки з деталей, що продаються в магазині електротехніки.

Для роботи нам знадобиться потужний симістор типу BT138-600, її радить журнал радіотехніки.

Фото – схема регулятора оборотів своїми руками

В описаній схемі обороти будуть регулюватися за допомогою потенціометра P1. Параметром P1 визначається фаза вхідного імпульсного сигналу, який у свою чергу відкриває симистор. Така схема може застосовуватися як у польовому господарстві, так і домашньому. Можна використовувати цей регулятор для швейних машинок, вентиляторів, настільних свердлильних верстатів.

Принцип роботи простий: у момент, коли двигун трохи загальмовується, його індуктивність падає, і це збільшує напругу R2-P1 і C3, то в свою чергу тягне більш тривале відкриття сімістора.

Тиристорний регулятор із зворотним зв'язком працює трохи по-іншому. Він забезпечує зворотний хід енергії в енергетичну систему, що є дуже економним та вигідним. Цей електронний прилад передбачає включення в електричну схему потужного тиристора. Його схема виглядає ось так:

Тут для подачі постійного струму та випрямлення потрібен генератор сигналу, що управляє, підсилювач, тиристор, ланцюг стабілізації оборотів.

Схема регулятора заснованого на широтно-імпульсної модуляції або просто може бути використана для зміни оборотів двигуна постійного струму на 12 вольт. Регулювання частоти обертання валу за допомогою ШІМ дає більшу продуктивність, ніж при використанні простої зміни постійної напруги, що подається на двигун.

Шим регулятор обертів двигуна

Двигун підключений до польового транзистора VT1, який управляється ШИМ мультивібратором, побудованим на популярному таймері NE555. Через застосування схема регулювання оборотів вийшла досить простою.

Як було зазначено вище, шим регулятор оборотів двигунавиконаний за допомогою простого генератора імпульсів, що виробляється нестабільним мультивібратором з частотою 50 Гц виконаного на таймері NE555. Сигнали з виходу мультивібратора забезпечують усунення на затворі MOSFET транзистора.

Тривалість позитивного імпульсу можна регулювати змінним резистором R2. Чим більше ширина позитивного імпульсу транзистора, що надходить на затвор MOSFET, тим більше потужність надходить на двигун постійного струму. І навпаки, чим вже ширина його, тим менше потужності передається і як наслідок знижуються. оберти двигуна. Дана схема може працювати від джерела живлення 12 вольт.

Характеристики транзистора VT1 (BUZ11):

• Тип транзистора: MOSFET
• Полярність: N
• Максимальна потужність, що розсіюється (Вт): 75
• Гранично допустима напруга стік-витік (В): 50
• Гранично допустима напруга затвор-витік (В): 20
• Максимально допустимий постійний струм стоку (А): 30

Найбільш простий метод регулювання швидкості обертання двигуна постійного струму заснований на використанні широтно імпульсної модуляції (ШІМ або PWM). Суть цього методу полягає в тому, що напруга живлення подається на двигун у вигляді імпульсів. У цьому частота слідування імпульсів залишається постійної, які тривалість може змінюватися.

ШИМ сигнал характеризується таким параметром, як коефіцієнт заповнення або Duty cycle. Це величина зворотна шпаруватості і дорівнює відношенню тривалості імпульсу до його періоду.

D = (t/T) * 100%

На рисунках нижче зображені ШІМ сигнали з різними коефіцієнтами заповнення.

При такому методі керування швидкість обертання двигуна буде пропорційна коефіцієнту заповнення ШІМ сигналу.

Проста схема керування двигуном постійного струму

Найпростіша схема керування двигуном постійного струму складається з польового транзистора, на затвор якого подається ШІМ сигнал. Транзистор у цій схемі виконує роль електронного ключа, що комутує один із висновків двигуна на землю. Транзистор відкривається на момент тривалості імпульсу.

Як поводитиметься двигун у такому включенні? Якщо частота ШИМ сигналу буде низькою (одиниці Гц), двигун повертатиметься ривками. Це буде особливо помітно при невеликому коефіцієнті заповнення ШІМ сигналу.
При частоті в сотні Гц двигун обертатиметься безперервно і його швидкість обертання буде змінюватися пропорційно коефіцієнту заповнення. Грубо кажучи, двигун "сприйматиме" середнє значення енергії, що підводиться до нього.

Схема для генерації ШІМ сигналу

Існує багато схем для генерації ШІМ сигналу. Одна з найпростіших – це схема на основі 555-го таймера. Вона вимагає мінімум компонентів, не потребує налаштування та збирається за одну годину.

Напруга живлення схеми VCC може бути в діапазоні 5 – 16 Вольт. Як діоди VD1 - VD3 можна взяти практично будь-які діоди.

Якщо цікаво розібратися, як працює ця схема, потрібно звернутися до блоку схеми 555-го таймера. Таймер складається з дільника напруги, двох компараторів, тригера, ключа з відкритим колектором та вихідного буфера.

Виведення харчування (VCC) та скидання (Reset) у нас заведено на плюс харчування, припустимо, +5 В, а земляний (GND) на мінус. Відкритий колектор транзистора (висновок DISCH) підтягнутий до плюсу живлення через резистор і з нього знімається ШИМ сигнал. Виведення CONT не використовується, до нього підключено конденсатор. Висновки компараторів THRES і TRIG об'єднані та підключені до RC ланцюжка, що складається зі змінного резистора, двох діодів та конденсатора. Середній висновок змінного резистора підключено до виводу OUT. Крайні висновки резистора підключені через діоди до конденсатора, який підключений другим виводом до землі. Завдяки такому включенню діодів конденсатор заряджається через одну частину змінного резистора, а розряджається через іншу.

У момент включення живлення на виводі OUT низький логічний рівень, тоді на висновках THRES і TRIG завдяки діоду VD2 теж буде низький рівень. Верхній компаратор переключить вихід на нуль, а нижній на одиницю. На виході тригера встановиться нульовий рівень (оскільки має інвертор на виході), транзисторний ключ закриється, але в виведенні OUT встановиться високий рівень (оскільки в нього інвертор на вході). Далі конденсатор С3 почне заряджатися через діод VD1. Коли вона зарядиться до певного рівня, нижній компаратор перейде в нуль, а потім верхній компаратор перемикає вихід в одиницю. На виході тригера встановиться одиничний рівень, транзисторний ключ відкриється, а виведенні OUT встановиться низький рівень. Конденсатор C3 почне розряджатися через діод VD2, доки повністю не розрядиться і компаратори не переключать тригер в інший стан. Далі цикл повторюватиметься.

Приблизну частоту ШІМ сигналу, що формується цією схемою, можна розрахувати за такою формулою:

F = 1.44/(R1*C1), [Гц]

де R1 у омах, C1 у фарадах.

При номіналах зазначених на схемі вище, частота ШІМ сигналу дорівнюватиме:

F = 1.44 / (50000 * 0.0000001) = 288 Гц.

ШИМ регулятор обертів двигуна постійного струму

Об'єднаємо дві представлені вище схеми, і ми отримаємо просту схему регулятора обертів двигуна постійного струму, яку можна застосувати для управління обертами двигуна іграшки, робота, мікродриля тощо.

VT1 - польовий транзистор n-типу, здатний витримувати максимальний струм двигуна при заданій напрузі та навантаженні на валу. VCC1 від 5 до 16 В, VCC2 більше або дорівнює VCC1.

Замість польового транзистора можна використовувати біполярний n-p-n транзистор, транзистор дарлінгтону, опторелі відповідної потужності.

Ця саморобна схема може бути використана як регулятор швидкості для двигуна постійного струму 12 В з номінальним струмом до 5 А або як диммер для 12 В галогенних і світлодіодних ламп потужністю до 50 Вт. Управління йде за допомогою широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) при частоті проходження імпульсів близько 200 Гц. Звичайно частоту можна за необхідності змінити, підібравши за максимальною стабільністю і ККД.

Більшість подібних конструкцій збирається за більш простою схемою. Тут же представляємо більш удосконалений варіант, який використовує таймер 7555, драйвер на біполярних транзисторах та потужний польовий MOSFET. Така схематика забезпечує покращене регулювання швидкості та працює у широкому діапазоні навантаження. Це дійсно дуже ефективна схема та вартість її деталей при покупці для самостійного складання досить низька.

Схема ШИМ регулятора для двигуна 12 В

У схемі використовується Таймер 7555 до створення змінної ширини імпульсів близько 200 Гц. Він управляє транзистором Q3 (через транзистори Q1 - Q2), який контролює швидкість електродвигуна або ламп освітлення.

Є багато застосувань для цієї схеми, які будуть їсти від 12 В: електродвигуни, вентилятори або лампи. Використовувати її можна в автомобілях, човнах та електротранспортних засобах, у моделях залізниць тощо.

Світлодіодні лампи на 12 В, наприклад LED стрічки, також можна сміливо підключати сюди. Всі знають, що світлодіодні лампи набагато ефективніші, ніж галогенні або розжарювання, вони прослужать набагато довше. А якщо треба - живіть ШІМ-контролер від 24 і більше вольт, тому що сама мікросхема з буферним каскадом мають стабілізатор живлення.

Регулятор швидкості двигуна змінного струму

ШИМ контролер на 12 вольт

Драйвер регулятора постійного струму напівмостовий

Схема регулятора оборотів міні-релі

РЕГУЛЯТОР ОБОРОТІВ ДВИГУНА З РЕВЕРСОМ

Всім привіт, напевно багато радіоаматорів, так само як і я, мають не одне хобі, а кілька. Крім конструювання електронних пристроїв займаюся фотографією, зйомкою відео на DSLR камеру та відео монтажем. Мені, як відеографу, був потрібний слайдер для відео зйомки, і для початку коротко поясню, що це таке. Нижче на фото показано фабричний слайдер.

Слайдер призначений для відеозйомки на фотоапарати та відеокамери. Він є аналогом рейкової системи, яка використовується у широкоформатному кіно. З його допомогою створюється плавне переміщення камери навколо об'єкта, що знімається. Іншим дуже сильним ефектом, який можна використовувати під час роботи зі слайдером, - це можливість наблизитися або відійти від об'єкта зйомки. На наступному фото зображено двигун, який вибрав для виготовлення слайдера.

Як привод слайдера використовується двигун постійного струму з живленням 12 вольт. В інтернеті було знайдено схему регулятора для двигуна, який переміщає каретку слайдера. На наступному фото індикатор увімкнення на світлодіоді, тумблер, керуючий реверсом та вимикач живлення.

При роботі такого пристрою важливо, щоб було плавне регулювання швидкості плюс легке включення реверсу двигуна. Швидкість обертання валу двигуна у разі застосування нашого регулятора плавно регулюється обертанням ручки змінного резистора на 5 кОм. Можливо, не тільки я один із користувачів цього сайту захоплююся фотографією, і хтось ще захоче повторити цей пристрій, бажаючі можуть завантажити наприкінці статті архів зі схемою та друкованою платою регулятора. На наступному малюнку наведено принципову схему регулятора для двигуна:

Схема регулятора

Схема дуже проста і може бути легко зібрана навіть радіоаматорами-початківцями. З плюсів складання цього пристрою можу назвати його низьку собівартість та можливість підігнати під потрібні потреби. На малюнку наведено друковану плату регулятора:

Але область застосування даного регулятора не обмежується одними слайдерами, його легко можна застосувати як регулятор обертів, наприклад бор машинки, саморобного дремеля, з живленням від 12 вольт, або комп'ютерного кулера, наприклад, розмірами 80 х 80 або 120 х 120 мм. Також мною була розроблена схема реверсу двигуна, або іншими словами, швидкої зміни обертання валу в інший бік. Для цього використав шестиконтактний тумблер на 2 положення. На наступному малюнку зображено схему його підключення:

Середні контакти тумблера, позначені (+) і (-) підключають до контактів на платі позначеним М1.1 та М1.2, полярність не має значення. Всім відомо, що комп'ютерні кулери при зниженні напруги живлення і, відповідно, оборотів, видають у роботі набагато менший шум. На наступному фото, транзистор КТ805АМ на радіаторі:

У схемі можна використовувати майже будь-який транзистор середньої та великої потужності n-p-n структури. Діод також можна замінити на відповідні струму аналоги, наприклад 1N4001, 1N4007 та інші. Висновки двигуна зашунтовані діодом у зворотному включенні, це було зроблено для захисту транзистора в моменти включення - відключення схеми, оскільки двигун у нас індуктивне навантаження. Також у схемі передбачена індикація включення слайдера на світлодіоді, включеному послідовно з резистором.

При використанні двигуна більшої потужності, ніж зображений на фото, транзистор для покращення охолодження необхідно прикріпити до радіатора. Фото плати, що вийшла, наведено нижче:

Плата регулятора була зроблена методом ЛУТ. Побачити, що вийшло, можна на відеоролику.

Відео роботи

Незабаром, як будуть придбані частини, що бракують, в основному механіка, приступлю до складання пристрою в корпусі. Статтю надіслав Олексій Сітков .

Схеми та огляд регуляторів оборотів електродвигуна 220В

Для плавності збільшення та зменшення швидкості обертання валу існує спеціальний прилад – регулятор оборотів електродвигуна 220в. Стабільна експлуатація, відсутність перебоїв напруги, тривалий термін служби – переваги використання регулятора обертів двигуна на 220, 12 та 24 вольт.

• Для чого потрібний частотний перетворювач обертів
• Галузь застосування
• Вибираємо пристрій
• Пристрій ПЛ
• Види пристроїв
  • Прилад тріак
• • Процес пропорційних сигналів

Для чого потрібний частотний перетворювач обертів

Функція регулятора в інвертуванні напруги 12, 24 вольт, забезпечення плавності пуску та зупинки з використанням широтно-імпульсної модуляції.

Контролери оборотів входять до структури багатьох приладів, оскільки вони забезпечують точність електричного управління. Це дозволяє регулювати обороти у потрібну величину.

Галузь застосування

Регулятор обертів двигуна постійного струму використовується у багатьох промислових та побутових областях. Наприклад:

• опалювальний комплекс;
• приводи обладнання;
• зварювальний апарат;
• електричні печі;
• пилососи;
• швейні машини;
• пральні машини.

Вибираємо пристрій

Щоб підібрати ефективний регулятор необхідно враховувати характеристики приладу, особливості призначення.

1. Для колекторних електродвигунів поширені векторні контролери, але скалярні є надійнішими.
2. Важливим критерієм вибору є потужність. Вона повинна відповідати допустимою на використовуваному агрегаті. А краще перевищувати безпечну роботу системи.
3. Напруга має бути у допустимих широких діапазонах.
4. Основне призначення регулятора перетворювати частоту, тому цей аспект необхідно вибрати відповідно до технічних вимог.
5. Ще необхідно звернути увагу на термін служби, розміри, кількість входів.

Пристрій ПЛ

• двигун змінного струму; природний контролер;
• привід;
• Додаткові елементи.

Схема контролера обертів обертання двигуна 12 зображена на малюнку. Оберти регулюються за допомогою потенціометра. Якщо на вхід надходять імпульси із частотою 8 кГц, то напруга живлення буде 12 вольт.

Прилад може бути куплений у спеціалізованих точках продажу, а можна зробити самому.

Схема регулятора обертів обертання змінного струму

При пуску трифазного двигуна на всю потужність передається струм, дія повторюється близько 7 разів. Сила струму згинає обмотки двигуна, утворюється тепло протягом тривалого часу. Перетворювач є інвертор, що забезпечує перетворення енергії. Напруга надходить у регулятор, де відбувається випрямлення 220 вольт за допомогою діода, розташованого на вході. Потім відбувається фільтрація струму за допомогою 2 конденсатора. Утворюється ШІМ. Далі імпульсний сигнал передається від обмоток двигуна до певної синусоїди.

Існує універсальний пристрій 12в для безколекторних двигунів.

Для економії на платежах за електроенергію читачі радять «Економій енергії Electricity Saving Box». Щомісячні платежі стануть на 30-50% меншими, ніж були до використання економіка. Він прибирає реактивну складову з мережі, у результаті знижується навантаження і, як наслідок, струм споживання. Електроприлади споживають менше електроенергії, знижуються витрати на її оплату.

Схема складається з двох частин – логічної та силової. Мікроконтролер розташований на мікросхемі. Ця схема й у потужного двигуна. Унікальність регулятора полягає у застосуванні з різними видами двигунів. Живлення схем роздільне, драйверам ключів потрібне живлення 12В.

Види пристроїв

Прилад тріак

Пристрій симістр (тріак) використовується для регулювання освітлення, потужності нагрівальних елементів, швидкості обертання.

Схема контролера на симістор містить мінімум деталей, зображених на малюнку, де С1 - конденсатор, R1 - перший резистор, R2 - другий резистор.

За допомогою перетворювача регулюється потужність шляхом зміни часу відкритого симістора. Якщо він закритий, конденсатор заряджається за допомогою навантаження та резисторів. Один резистор контролює величину струму, а другий регулює швидкість заряду.

Коли конденсатор досягає граничного порогу напруги 12 або 24в, спрацьовує ключ. Симистр перетворюється на відкритий стан. При переході напруги через нуль, симистр замикається, далі конденсатор дає негативний заряд.

Перетворювачі на електронних ключах

Поширені регулятор тиристор, що мають просту схему роботи.

Тиристор працює в мережі змінного струму.

Окремим видом є стабілізатор напруги змінного струму. Стабілізатор містить трансформатор із численними обмотками.

Схема стабілізатора постійного струму

Зарядний пристрій 24 вольт на тиристорі

До джерела напруги 24 вольт. Принцип дії полягають у заряді конденсатора і замкненому тиристорі, а при досягненні конденсатором напруги тиристор посилає струм на навантаження.

Процес пропорційних сигналів

Сигнали, що надходять на вхід системи, утворюють зворотний зв'язок. Докладніше розглянемо за допомогою мікросхеми.

Мікросхема TDA 1085

Мікросхема TDA 1085, зображена вище, забезпечує керування електродвигуном 12в, 24в зворотним зв'язком без втрат потужності. Обов'язковим є зміст таходатчика, що забезпечує зворотний зв'язок двигуна із платою регулювання. Сигнал стаходача йде на мікросхему, яка передає силовим елементам завдання – додати напругу на мотор. При навантаженні на вал плата додає напругу, а потужність збільшується. Відпускаючи вал, напруга зменшується. Обороти будуть постійними, а силовий момент не зміниться. Частота керується у великому діапазоні. Такий двигун 12, 24 вольт встановлюється у пральні машини.

Своїми руками можна зробити прилад для гриндера, токарного верстата по дереву, точила, бетономішалки, соломорізки, газонокосарки, дровокола та багато іншого.

Промислові регулятори, що складаються з контролерів 12, 24 вольт, заливаються смолою, тому не підлягають ремонту. Тому часто виготовляється прилад 12в самостійно. Нескладний варіант із використанням мікросхеми U2008B. У регуляторі використовується зворотний зв'язок струму або плавний пуск. У разі використання останнього необхідні елементи C1, R4 перемичка X1 не потрібна, а при зворотному зв'язку навпаки.

Під час збирання регулятора правильно вибирати резистор. Так як при великому резистори, на старті можуть бути ривки, а при маленькому резистори компенсація буде недостатньою.

Важливо! При регулюванні контролера потужності слід пам'ятати, що всі деталі пристрою підключені до мережі змінного струму, тому необхідно дотримуватися заходів безпеки!

Регулятори оборотів обертання однофазних і трифазних двигунів 24, 12 вольт є функціональним і цінним пристроєм, як у побуті, так і в промисловості.

Регулятор обертання для двигуна

На простих механізмах зручно встановлювати аналогові регулятори струму. Наприклад, вони можуть змінити швидкість обертання валу двигуна. З технічного боку виконати такий регулятор просто (потрібне встановлення одного транзистора). Застосовується для регулювання незалежної швидкості моторів у робототехніці та джерелах живлення. Найбільш поширені два варіанти регуляторів: одноканальні та двоканальні.

Відео №1. Одноканальний регулятор у роботі. Змінює швидкість кручення вала двигуна за допомогою обертання ручки змінного резистора.

Відео №2. Збільшення швидкості кручення вала двигуна під час роботи одноканального регулятора. Зростання числа оборотів від мінімального до максимального значення при обертанні ручки змінного резистора.

Відео №3. Двоканальний регулятор у роботі. Незалежна установка швидкості кручення валів моторів на базі підстроювальних резисторів.

Відео №4. Напруга на виході регулятора виміряна цифровим мультиметром. Отримане значення дорівнює напрузі батарейки, від якого відібрали 0,6 вольт (різниця виникає через падіння напруги на переході транзистора). При використанні батарейки 9,55 вольт, фіксується зміна від 0 до 8,9 вольт.

Функції та основні характеристики

Струм навантаження одноканального (фото. 1) і двоканального (фото. 2) регуляторів не перевищує 1,5 А. Тому для підвищення здатності навантаження роблять заміну транзистора КТ815А на КТ972А. Нумерація висновків цих транзисторів збігається (е-к-б). Але модель КТ972А працездатна із струмами до 4А.

Одноканальний регулятор для двигуна

Пристрій керує одним двигуном, живлення здійснюється від напруги в діапазоні від 2 до 12 вольт.

Конструкція пристрою

Основні елементи конструкції регулятора представлені на фото. 3. Пристрій складається з п'яти компонентів: два резистор змінного опору з опором 10 кОм (№1) та 1 кОм (№2), транзистор моделі КТ815А (№3), пара двосекційних гвинтових клемника на вихід для підключення мотора (№4) та вхід для підключення батареї (№5).

Примітка 1.Встановлення гвинтових клемників не є обов'язковим. За допомогою тонкого багатожильного монтажного дроту можна підключити мотор і джерело живлення безпосередньо.

Принцип роботи

Порядок роботи регулятора двигуна визначає електросхема (рис. 1). З урахуванням полярності на роз'єм ХТ1 подають постійну напругу. Лампочку або двигун підключають до роз'єму ХТ2. На вході включають змінний резистор R1, його обертання ручки змінює потенціал на середньому виході в противагу мінусу батарейки. Через струмообмежувач R2 здійснено підключення середнього виходу до виведення базового транзистора VT1. У цьому транзистор включений за схемою регулярного струму. Позитивний потенціал на базовому виході збільшується при переміщенні догори середнього виводу від плавного обертання ручки змінного резистора. Відбувається збільшення струму, що обумовлено зниженням опору переходу колектор-емітер в транзисторі VT1. Потенціал зменшуватиметься, якщо ситуація буде зворотною.

Принципова електрична схема

Матеріали та деталі

Необхідна друкована плата розміром 20х30 мм, виготовлена ​​із фольгованого з одного боку листа склотекстоліту (допустима товщина 1-1,5 мм). У таблиці 1 наведено перелік радіокомпонентів.

Примітка 2.Необхідний для пристрою змінний резистор може бути будь-якого виробництва, важливо дотримати для нього значення опору струму, зазначені в таблиці 1.

Примітка 3. Для регулювання струмів вище 1,5А транзистор КТ815Г замінюють більш потужний КТ972А (з максимальним струмом 4А). При цьому малюнок друкованої плати змінювати не потрібно, оскільки розподіл висновків обох транзисторів ідентичний.

Процес складання

Для подальшої роботи потрібно завантажити архівний файл, розміщений наприкінці статті, розархівувати його та роздрукувати. На глянцевому папері друкують креслення регулятора (файл termo1), а монтажний креслення (файл montag1) – на білому офісному аркуші (формат А4).

Далі креслення монтажної плати (№1 на фото. 4) наклеюють до струмоведучих доріжок на протилежному боці друкованої плати (№2 на фото. 4). Необхідно зробити отвори (№3 на фото. 14) на монтажному кресленні у посадкових місцях. Монтажне креслення кріпиться до друкованої плати сухим клеєм, при цьому отвори повинні збігатися. На фото.5 показано цоколівку транзистора КТ815.

Вхід та вихід клемників-роз'ємів маркують білим кольором. Через кліпсу до клемника підключається джерело напруги. Повністю зібраний одноканальний регулятор відображено на фото. Джерело живлення (батарея 9 вольт) підключається на фінальному етапі збирання. Тепер можна регулювати швидкість обертання валу за допомогою двигуна, для цього потрібно плавно обертати ручку регулювання змінного резистора.

Для тестування пристрою необхідно з архіву надрукувати креслення диска. Далі потрібно наклеїти це креслення (№1) на щільний і тонкий картонний папір (№2). Потім ножицями вирізається диск (№3).

Отриману заготовку перевертають (№1) і до центру кріплять квадрат чорної ізоленти (№2) для кращого зчеплення поверхні вала двигуна з диском. Потрібно зробити отвір (№3), як зазначено на зображенні. Потім диск встановлюють на вал двигуна і можна приступати до випробувань. Одноканальний регулятор двигуна готовий!

Двухканальний регулятор для двигуна

Використовується для незалежного керування парою двигунів одночасно. Живлення здійснюється від напруги в діапазоні від 2 до 12 вольт. Струм навантаження розрахований до 1,5А на кожний канал.

Основні компоненти конструкції представлені на фото.10 і включають: два підстроювальні резистори для регулювання 2-го каналу (№1) і 1-го каналу (№2), три двосекційні гвинтові клемники для виходу на 2-й мотор (№3), для виходу на перший двигун (№4) і для входу (№5).

Примітка.1 Встановлення гвинтових клемників не є обов'язковим. За допомогою тонкого багатожильного монтажного дроту можна підключити мотор і джерело живлення безпосередньо.

Принцип роботи

Схема двоканального регулятора ідентична електричній схемі одноканального регулятора. Складається із двох частин (рис.2). Основна відмінність: резистор змінного опору замін на підстроювальний резистор. Швидкість обертання валів встановлюється заздалегідь.

Примітка.2. Для оперативного регулювання швидкості кручення моторів підстроювальні резистори замінюють за допомогою монтажного дроту з резисторами змінного опору з показниками опорів, вказаними на схемі.

Матеріали та деталі

Знадобиться друкована плата розміром 30х30 мм, виготовлена ​​з фольгованого з одного боку листа склотекстоліту завтовшки 1-1,5 мм. У таблиці 2 наведено перелік радіокомпонентів.

Процес складання

Після завантаження архівного файлу, розміщеного наприкінці статті, потрібно розархівувати його та роздрукувати. На глянцевому папері друкують креслення регулятора для термопереведення (файл termo2), а монтажний креслення (файл montag2) – на білому офісному аркуші (формат А4).

Креслення монтажної плати наклеюють до струмоведучих доріжок на протилежному боці друкованої плати. Формують отвори на монтажі креслення в посадкових місцях. Монтажне креслення кріпиться до друкованої плати сухим клеєм, при цьому отвори повинні збігатися. Виготовляється цоколівка транзистора КТ815. Для перевірки потрібно тимчасово з'єднати монтажним дротом входи 1 та 2 .

Кожен із входів підключають до полюса джерела живлення (у прикладі показана батарейка 9 вольт). Мінус джерела живлення при цьому кріплять до центру клемника. Важливо пам'ятати: чорний провід "-", а червоний "+".

Двигуни повинні бути підключені до двох клемників, також необхідно встановити потрібну швидкість. Після успішних випробувань потрібно видалити тимчасове з'єднання входів та встановити пристрій на модель робота. Двоканальний регулятор двигуна готовий!

В АРХІВІ представлені необхідні схеми та креслення для роботи. Емітери транзисторів позначені червоними стрілками.

Регулятор обертів двигуна постійного струму

Схема регулятора обертів двигуна постійного струму працює на принципах широтно-імпульсної модуляції та застосовується для зміни обертів двигуна постійного струму на 12 вольт. Регулювання частоти обертання валу двигуна за допомогою широтно-імпульсної модуляції дає більший ККД, ніж при застосуванні простої зміни постійної напруги, що подається на двигун, хоча ці схеми ми теж розглянемо

Регулятор обертів двигуна постійного струму схема на 12 вольт

Двигун підключений в ланцюг до польового транзистора який управляється широтно-імпульсною модуляцією таймері NE555, що здійснюється на мікросхемі, тому і схема вийшла такою простою.

ШИМ регулятор реалізований за допомогою звичайного генератора імпульсів на нестабільному мультивібраторі, що генерує імпульси з частотою проходження 50 Гц і побудованого на популярному таймері NE555. Сигнали, що надходять з мультивібратора, створюють поле зміщення на затворі польового транзистора. Тривалість позитивного імпульсу налаштовується змінним опором R2. Чим вище тривалість позитивного імпульсу польового транзистора, що надходить на затвор, тим більша потужність подається на електродвигун постійного струму. І навпаки чим менше тривалість імпульсу, тим слабше обертається електродвигун. Ця схема чудово працює від акумуляторної батареї на 12 вольт.

Регулювання оборотів двигуна постійного струму схема на 6 вольт

Швидкість 6-вольтового моторчика можна регулюється в межах 5-95%

Регулятор обертів двигуна на PIC-контролері

Регулювання оборотів у цій схемі досягається подачею на електромотор імпульсів напруги різної тривалості. Для цих цілей використовуються ШІМ (широтно-імпульсні модулятори). У разі широтно-импульсное регулювання забезпечується мікроконтролер PIC. Для керування швидкістю обертання двигуна використовуються дві кнопки SB1 та SB2, «Більше» та «Менше». Змінювати швидкість обертання можна лише за натиснутому тумблері «Пуск». Тривалість імпульсу у своїй змінюється, у відсотковому відношенні до періоду, від 30 — 100%.

Як стабілізатор напруги мікроконтролера PIC16F628A, використовується трививідний стабілізатор КР1158ЕН5В, що має низьке падіння напруга «вхід-вихід», всього близько 0,6В. Максимальна вхідна напруга – 30В. Все це дозволяє використовувати двигуни з напругою від 6В до 27В. У ролі силового ключа використовується складовий транзистор КТ829А, який бажано встановити на радіатор.

Пристрій зібрано на друкованій платі розмірами 61х52мм. Завантажити малюнок друкованої плати та файл прошивки можна за посиланням вище. (Дивися в архіві папку 027-el)