วิธีควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ของเครื่องซักผ้า ตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ของเครื่องมือไฟฟ้า - แผนภาพและหลักการทำงาน ตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์พัลส์อันทรงพลัง

ไม่ใช่สว่านหรือเครื่องบดที่ทันสมัยทุกเครื่องจะติดตั้งตัวควบคุมความเร็วจากโรงงานและส่วนใหญ่มักจะไม่มีการควบคุมความเร็วเลย อย่างไรก็ตาม ทั้งเครื่องบดและสว่านถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของมอเตอร์สับเปลี่ยน ซึ่งช่วยให้เจ้าของแต่ละคน แม้ว่าพวกเขาจะรู้วิธีจัดการกับหัวแร้ง สามารถสร้างตัวควบคุมความเร็วของตนเองจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่ ทั้งในประเทศหรือนำเข้า

ในบทความนี้เราจะดูแผนภาพและหลักการทำงานของตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่ง่ายที่สุดสำหรับเครื่องมือไฟฟ้าและเงื่อนไขเดียวคือเครื่องยนต์จะต้องเป็นแบบสับเปลี่ยน - โดยมีลาเมลลาที่มีลักษณะเฉพาะบนโรเตอร์และแปรง (ซึ่งบางครั้งก็เกิดประกายไฟ ).

แผนภาพด้านบนประกอบด้วยชิ้นส่วนขั้นต่ำและเหมาะสำหรับเครื่องมือไฟฟ้าที่มีขนาดไม่เกิน 1.8 kW ขึ้นไป สำหรับสว่านหรือเครื่องเจียร วงจรที่คล้ายกันนี้ใช้เพื่อควบคุมความเร็วในเครื่องซักผ้าอัตโนมัติที่มีมอเตอร์สับเปลี่ยนความเร็วสูง เช่นเดียวกับในเครื่องหรี่ไฟสำหรับหลอดไส้ โดยหลักการแล้ววงจรดังกล่าวจะช่วยให้คุณสามารถควบคุมอุณหภูมิความร้อนของปลายหัวแร้งเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าตามองค์ประกอบความร้อน ฯลฯ

จะต้องมีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่อไปนี้:

ตัวต้านทานคงที่ R1 - 6.8 kOhm, 5 W.

ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ R2 - 2.2 kOhm, 2 W.

ตัวต้านทานคงที่ R3 - 51 โอห์ม, 0.125 วัตต์

ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม C1 - 2 µF 400 V.

ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม C2 - 0.047 ยูเอฟ 400 โวลต์

ไดโอด VD1 และ VD2 - สำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 400 V สำหรับกระแสสูงถึง 1 A

ไทริสเตอร์ VT1 - สำหรับกระแสที่ต้องการสำหรับแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 400 โวลต์

วงจรนี้ใช้ไทริสเตอร์ ไทริสเตอร์เป็นส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่มีขั้วต่อ 3 ขั้ว ได้แก่ แอโนด แคโทด และอิเล็กโทรดควบคุม หลังจากที่พัลส์ขั้วบวกสั้น ๆ ถูกจ่ายให้กับอิเล็กโทรดควบคุมของไทริสเตอร์ ไทริสเตอร์จะเปลี่ยนเป็นไดโอดและเริ่มนำกระแสจนกระทั่งกระแสในวงจรนี้ถูกขัดจังหวะหรือเปลี่ยนทิศทาง

หลังจากที่กระแสไฟฟ้าหยุดหรือเมื่อทิศทางเปลี่ยน ไทริสเตอร์จะปิดและหยุดการนำกระแสไฟฟ้าจนกว่าพัลส์สั้นถัดไปจะถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดควบคุม เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายในครัวเรือนสลับกันแบบไซน์ซอยด์ดังนั้นแต่ละช่วงเวลาของเครือข่ายไซนัสอยด์ไทริสเตอร์ (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงจรนี้) จะทำงานอย่างเคร่งครัดโดยเริ่มต้นจากช่วงเวลาที่กำหนด (ในเฟสที่ตั้งไว้) และยิ่งไทริสเตอร์น้อยลง เปิดในแต่ละช่วงเวลา ความเร็วก็จะยิ่งต่ำคือเครื่องมือไฟฟ้า และยิ่งไทริสเตอร์เปิดนาน ความเร็วก็จะยิ่งสูงขึ้น

อย่างที่คุณเห็นหลักการนั้นเรียบง่าย แต่เมื่อนำไปใช้กับเครื่องมือไฟฟ้าที่มีมอเตอร์สับเปลี่ยน วงจรจะทำงานได้อย่างชาญฉลาดยิ่งขึ้น และเราจะพูดถึงเรื่องนี้ในภายหลัง

ดังนั้นเครือข่ายที่นี่จึงรวมแบบขนาน: วงจรควบคุมการวัดและวงจรไฟฟ้า วงจรการวัดประกอบด้วยตัวต้านทานแบบคงที่และแบบแปรผัน R1 และ R2, ตัวเก็บประจุ C1 และไดโอด VD1 สายนี้มีไว้เพื่ออะไร? นี่คือตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าจากตัวแบ่ง และสิ่งสำคัญคือ back-EMF จากโรเตอร์ของมอเตอร์ บวกกันในแอนติเฟส และสร้างพัลส์เพื่อเปิดไทริสเตอร์ เมื่อโหลดคงที่ เวลาเปิดของไทริสเตอร์จะคงที่ ดังนั้นความเร็วจึงมีความเสถียรและคงที่

ทันทีที่โหลดบนเครื่องมือและต่อเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น ค่าของ back-EMF จะลดลงเนื่องจากความเร็วลดลง ซึ่งหมายความว่าสัญญาณไปยังอิเล็กโทรดควบคุมของไทริสเตอร์จะเพิ่มขึ้น และการเปิดเกิดขึ้นโดยมีความล่าช้าน้อยลง นั่นคือกำลังที่จ่ายให้กับเครื่องยนต์จะเพิ่มขึ้น ทำให้ความเร็วที่ลดลงเพิ่มขึ้น วิธีนี้จะทำให้ความเร็วคงที่แม้ในขณะโหลด

จากผลของการทำงานร่วมกันของสัญญาณจาก back-EMF และจากตัวแบ่งความต้านทาน โหลดจะไม่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อความเร็ว แต่หากไม่มีตัวควบคุม อิทธิพลนี้จะมีความสำคัญ ดังนั้นเมื่อใช้วงจรนี้ การควบคุมความเร็วที่เสถียรจึงสามารถทำได้ในแต่ละครึ่งรอบเชิงบวกของไซนัสอยด์เครือข่าย ที่ความเร็วการหมุนปานกลางและต่ำ เอฟเฟกต์นี้จะเด่นชัดยิ่งขึ้น

อย่างไรก็ตามด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นนั่นคือเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นถูกลบออกจากตัวต้านทานตัวแปร R2 ความเสถียรของการรักษาความเร็วคงที่จะลดลง

ในกรณีนี้ ควรมีปุ่มแบ่ง SA1 ขนานกับไทริสเตอร์ ฟังก์ชั่นของไดโอด VD1 และ VD2 คือเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของตัวควบคุมครึ่งคลื่นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าจากตัวแบ่งและโรเตอร์จะถูกเปรียบเทียบเฉพาะในกรณีที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าผ่านมอเตอร์

ตัวเก็บประจุ C1 จะขยายโซนควบคุมด้วยความเร็วต่ำ และตัวเก็บประจุ C2 จะช่วยลดความไวต่อการรบกวนจากประกายไฟของแปรง ไทริสเตอร์จะต้องมีความไวสูงเพื่อให้สามารถเปิดกระแสที่น้อยกว่า 100 μA ได้

มอเตอร์ไฟฟ้าจำเป็นต่อการเร่งความเร็วและการเบรกอย่างราบรื่น อุปกรณ์ดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา ความเร็วในการหมุนของพัดลมก็เปลี่ยนไป มอเตอร์ 12 โวลต์ใช้ในระบบควบคุมและรถยนต์ ทุกคนเคยเห็นสวิตช์ที่เปลี่ยนความเร็วการหมุนของพัดลมเตาในรถยนต์ นี่คือหนึ่งในหน่วยงานกำกับดูแลประเภทหนึ่ง มันไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ทำงานได้อย่างราบรื่น ความเร็วในการหมุนเปลี่ยนแปลงเป็นขั้นตอน

การใช้ตัวแปลงความถี่

ตัวแปลงความถี่ใช้เป็นตัวควบคุมความเร็วและ 380V เหล่านี้เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไฮเทคที่ช่วยให้คุณเปลี่ยนลักษณะของกระแสได้อย่างรุนแรง (รูปร่างและความถี่ของสัญญาณ) ขึ้นอยู่กับทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ทรงพลังและโมดูเลเตอร์ความกว้างพัลส์ การทำงานของอุปกรณ์ทั้งหมดถูกควบคุมโดยหน่วยไมโครคอนโทรลเลอร์ ความเร็วในการหมุนของโรเตอร์ของเครื่องยนต์เปลี่ยนแปลงอย่างราบรื่น

ดังนั้นจึงถูกใช้ในกลไกที่โหลด ยิ่งเร่งความเร็วช้าลง โหลดที่สายพานลำเลียงหรือกระปุกเกียร์ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น เครื่องกำเนิดความถี่ทั้งหมดมีการป้องกันหลายระดับ - สำหรับกระแส โหลด แรงดันไฟฟ้า และอื่นๆ ตัวแปลงความถี่บางรุ่นใช้พลังงานจากเฟสเดียวและเปลี่ยนเป็นสามเฟส สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถเชื่อมต่อมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่บ้านได้โดยไม่ต้องใช้วงจรที่ซับซ้อน และจะไม่สูญเสียพลังงานเมื่อทำงานกับอุปกรณ์ดังกล่าว

หน่วยงานกำกับดูแลใช้เพื่อวัตถุประสงค์อะไร?

ในกรณีของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส จำเป็นต้องมีตัวควบคุมความเร็วสำหรับ:

1. การประหยัดพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ. ท้ายที่สุดไม่ใช่ทุกกลไกที่ต้องใช้ความเร็วในการหมุนของมอเตอร์สูง - บางครั้งสามารถลดลงได้ 20-30% และจะช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานลงครึ่งหนึ่ง
2. การป้องกันกลไกและวงจรอิเล็กทรอนิกส์. เมื่อใช้ตัวแปลงความถี่ คุณสามารถควบคุมอุณหภูมิ ความดัน และพารามิเตอร์อื่นๆ ได้มากมาย หากเครื่องยนต์ทำงานเป็นตัวขับเคลื่อนของปั๊ม จะต้องติดตั้งเซ็นเซอร์ความดันในภาชนะที่จะสูบอากาศหรือของเหลวเข้าไป และเมื่อถึงค่าสูงสุด มอเตอร์ก็จะดับลงทันที
3. ดำเนินการเริ่มต้นอย่างนุ่มนวล. ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติม - ทุกสิ่งสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนการตั้งค่าของตัวแปลงความถี่
4. ลดต้นทุนการบำรุงรักษา. ด้วยความช่วยเหลือของตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า 220V ความเสี่ยงของความล้มเหลวของไดรฟ์และกลไกแต่ละตัวจะลดลง

วงจรที่ใช้สร้างตัวแปลงความถี่นั้นแพร่หลายในเครื่องใช้ในครัวเรือนจำนวนมาก สิ่งที่คล้ายกันสามารถพบได้ในเครื่องสำรองไฟ เครื่องเชื่อม เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับคอมพิวเตอร์ แล็ปท็อป ที่ชาร์จโทรศัพท์ ชุดจุดระเบิดสำหรับไฟแบ็คไลท์ของทีวี LCD และจอภาพสมัยใหม่

ตัวควบคุมแบบหมุนทำงานอย่างไร

คุณสามารถสร้างตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้าได้ด้วยมือของคุณเอง แต่ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องศึกษาด้านเทคนิคทั้งหมด โครงสร้างสามารถแยกแยะองค์ประกอบหลักได้หลายประการ ได้แก่ :

1. มอเตอร์ไฟฟ้า.
2. ระบบควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์และหน่วยแปลง
3. ไดรฟ์และกลไกที่เกี่ยวข้อง

ในช่วงเริ่มต้นของการทำงาน หลังจากที่แรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายไปที่ขดลวด โรเตอร์ของมอเตอร์จะหมุนด้วยกำลังสูงสุด คุณลักษณะนี้เองที่ทำให้เครื่องอะซิงโครนัสแตกต่างจากเครื่องอื่นๆ ในการนี้จะมีการเพิ่มภาระจากกลไกที่ขับเคลื่อนด้วย เป็นผลให้ในระยะเริ่มแรกการใช้พลังงานและกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็นระดับสูงสุด

เกิดความร้อนจำนวนมาก ทั้งขดลวดและสายไฟมีความร้อนมากเกินไป การใช้ตัวแปลงความถี่จะช่วยกำจัดสิ่งนี้ได้ หากคุณตั้งค่าการสตาร์ทแบบนุ่มนวลเครื่องยนต์จะไม่เร่งความเร็วสูงสุด (ซึ่งควบคุมโดยอุปกรณ์และอาจไม่ใช่ 1,500 รอบต่อนาที แต่เพียง 1,000 รอบต่อนาที) ไม่ใช่ในทันที แต่ภายใน 10 วินาที (เพิ่มขึ้น 100-150 รอบต่อนาทีทุกวินาที ). ในขณะเดียวกันภาระของกลไกและสายไฟทั้งหมดจะลดลงอย่างมาก

ตัวควบคุมแบบโฮมเมด

คุณสามารถสร้างตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า 12V ของคุณเองได้ ซึ่งจะต้องใช้สวิตช์หลายตำแหน่งและตัวต้านทานแบบลวดพัน ด้วยความช่วยเหลือของอย่างหลังแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย (และความเร็วในการหมุนด้วย) จะเปลี่ยนไป ระบบที่คล้ายกันสามารถใช้กับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสได้ แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า เมื่อหลายปีก่อน ตัวควบคุมเชิงกลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยอาศัยระบบขับเคลื่อนเกียร์หรือตัวแปรผัน แต่พวกเขาก็ไม่ค่อยน่าเชื่อถือ เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ทำงานได้ดีขึ้นมาก ท้ายที่สุดแล้วพวกมันไม่ใหญ่นักและให้คุณปรับแต่งไดรฟ์ได้อย่างละเอียด

ในการสร้างตัวควบคุมการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า คุณจะต้องมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายตัว ซึ่งสามารถหาซื้อได้ในร้านค้าหรือถอดออกจากอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์เก่าก็ได้ Triac VT138-600 แสดงผลลัพธ์ที่ดีในวงจรของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าว ในการปรับค่า คุณจะต้องรวมตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ไว้ในวงจรด้วย ด้วยความช่วยเหลือของมัน แอมพลิจูดของสัญญาณที่เข้าสู่การเปลี่ยนแปลงของไทรแอก

การนำระบบการจัดการไปใช้

ในการปรับปรุงพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุด คุณจะต้องรวมการควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ไว้ในวงจรควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า ในการทำเช่นนี้คุณต้องเลือกโปรเซสเซอร์ที่มีอินพุตและเอาต์พุตที่เหมาะสม - สำหรับเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ ปุ่ม กุญแจอิเล็กทรอนิกส์ สำหรับการทดลองคุณสามารถใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ AtMega128 ซึ่งเป็นที่นิยมและใช้งานง่ายที่สุด คุณสามารถค้นหาโครงร่างได้มากมายโดยใช้คอนโทรลเลอร์นี้ในโดเมนสาธารณะ การค้นหาและนำไปใช้ในทางปฏิบัติไม่ใช่เรื่องยาก เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้องคุณจะต้องเขียนอัลกอริทึมลงไป - ตอบสนองต่อการกระทำบางอย่าง เช่น เมื่ออุณหภูมิสูงถึง 60 องศา (วัดจากหม้อน้ำของอุปกรณ์) ก็ควรปิดเครื่อง

ในที่สุด

หากคุณตัดสินใจที่จะไม่สร้างอุปกรณ์ด้วยตัวเอง แต่ต้องซื้ออุปกรณ์สำเร็จรูปให้ใส่ใจกับพารามิเตอร์หลักเช่นกำลังไฟประเภทของระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้าในการทำงานความถี่ ขอแนะนำให้คำนวณลักษณะของกลไกที่วางแผนจะใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ และอย่าลืมเปรียบเทียบกับพารามิเตอร์ของตัวแปลงความถี่ด้วย

เมื่อใช้มอเตอร์ไฟฟ้าในเครื่องมือ ปัญหาร้ายแรงประการหนึ่งคือการปรับความเร็วในการหมุน หากความเร็วไม่สูงพอ แสดงว่าเครื่องมือมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ

หากสูงเกินไป สิ่งนี้ไม่เพียงทำให้สิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ แต่ยังทำให้เครื่องมือเสียหายอีกด้วย หากความเร็วในการหมุนสูงเกินไป การทำงานของเครื่องมือก็อาจคาดเดาได้น้อยลงเช่นกัน จะแก้ไขได้อย่างไร? เพื่อจุดประสงค์นี้เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ตัวควบคุมความเร็วในการหมุนแบบพิเศษ

มอเตอร์สำหรับเครื่องมือไฟฟ้าและเครื่องใช้ในครัวเรือนมักเป็นหนึ่งใน 2 ประเภทหลัก:

1. มอเตอร์สับเปลี่ยน
2. มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

ในอดีต ประเภทที่สองของประเภทนี้แพร่หลายมากที่สุด ในปัจจุบัน มอเตอร์ประมาณ 85% ที่ใช้ในเครื่องมือไฟฟ้า เครื่องใช้ในครัวเรือน หรือในครัว เป็นแบบสับเปลี่ยน สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ามีขนาดกะทัดรัดกว่า มีประสิทธิภาพมากกว่า และกระบวนการจัดการง่ายกว่า

การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้านั้นใช้หลักการง่ายๆ:หากคุณวางกรอบสี่เหลี่ยมไว้ระหว่างขั้วของแม่เหล็ก ซึ่งสามารถหมุนรอบแกนของมัน และส่งกระแสตรงผ่านได้ เฟรมนั้นจะเริ่มหมุน ทิศทางการหมุนถูกกำหนดตาม "กฎมือขวา"

รูปแบบนี้สามารถใช้เพื่อควบคุมมอเตอร์สับเปลี่ยนได้

จุดสำคัญที่นี่คือการเชื่อมต่อกระแสเข้ากับเฟรมนี้เนื่องจากมีการหมุนจึงใช้หน้าสัมผัสแบบเลื่อนพิเศษสำหรับสิ่งนี้ หลังจากที่เฟรมหมุนได้ 180 องศา กระแสที่ไหลผ่านหน้าสัมผัสเหล่านี้จะไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นทิศทางการหมุนจะยังคงเหมือนเดิม ในเวลาเดียวกันการหมุนอย่างราบรื่นจะไม่ทำงาน เพื่อให้บรรลุผลนี้ เป็นเรื่องปกติที่จะต้องใช้เฟรมหลายสิบเฟรม

อุปกรณ์

มอเตอร์คอมมิวเตเตอร์มักประกอบด้วยโรเตอร์ (กระดอง) สเตเตอร์ แปรง และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเร็ว:

1. โรเตอร์- นี่คือส่วนที่หมุนได้ สเตเตอร์เป็นแม่เหล็กภายนอก
2. แปรงทำจากกราไฟท์- นี่คือส่วนหลักของหน้าสัมผัสแบบเลื่อนซึ่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับเกราะหมุน
3. ทาโคเจนเนอเรเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจสอบลักษณะการหมุน ในกรณีที่มีการละเมิดความสม่ำเสมอของการเคลื่อนไหว มันจะปรับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเครื่องยนต์จึงทำให้นุ่มนวลขึ้น
4. สเตเตอร์อาจไม่มีแม่เหล็กเพียงอันเดียว แต่เช่น 2 (เสา 2 คู่) นอกจากนี้ แทนที่จะใช้แม่เหล็กคงที่ สามารถใช้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าได้ที่นี่ มอเตอร์ดังกล่าวสามารถทำงานได้ทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ

ความง่ายในการปรับความเร็วของมอเตอร์สับเปลี่ยนนั้นพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าความเร็วในการหมุนขึ้นอยู่กับขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้โดยตรง

นอกจากนี้ คุณสมบัติที่สำคัญคือสามารถติดแกนหมุนเข้ากับเครื่องมือที่กำลังหมุนได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้กลไกขั้นกลาง

หากเราพูดถึงการจำแนกประเภทเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับ:

1. มอเตอร์ขัดเงากระแสตรง.
2. มอเตอร์ขัดเงากระแสสลับ.

ในกรณีนี้ เรากำลังพูดถึงกระแสไฟฟ้าประเภทใดที่ใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า

การจำแนกประเภทสามารถทำได้ตามหลักการกระตุ้นของมอเตอร์ ในการออกแบบมอเตอร์แบบมีแปรงถ่าน พลังงานไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังทั้งโรเตอร์และสเตเตอร์ของมอเตอร์ (หากใช้แม่เหล็กไฟฟ้า)

ความแตกต่างอยู่ที่วิธีจัดระเบียบการเชื่อมต่อเหล่านี้

นี่เป็นธรรมเนียมที่จะต้องแยกแยะ:

• การกระตุ้นแบบขนาน
• การกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง
• การกระตุ้นแบบขนานตามลำดับ

การปรับ

ตอนนี้เรามาพูดถึงวิธีการควบคุมความเร็วของมอเตอร์สับเปลี่ยน เนื่องจากความเร็วในการหมุนของมอเตอร์นั้นขึ้นอยู่กับปริมาณแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ วิธีการปรับใด ๆ ที่สามารถทำหน้าที่นี้ได้จึงค่อนข้างเหมาะสมสำหรับสิ่งนี้

เรามาแสดงรายการตัวเลือกเหล่านี้บางส่วนเป็นตัวอย่าง:

1. เครื่องเปลี่ยนรูปอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการ(ลาทีอาร์).
2. บอร์ดปรับจากโรงงานใช้ในเครื่องใช้ในครัวเรือน (คุณสามารถใช้โดยเฉพาะที่ใช้ในเครื่องผสมหรือเครื่องดูดฝุ่น)
3. ปุ่มมาใช้ในการออกแบบเครื่องมือไฟฟ้า
4. หน่วยงานกำกับดูแลครัวเรือนให้แสงที่นุ่มนวล

อย่างไรก็ตามวิธีการข้างต้นทั้งหมดมีข้อบกพร่องที่สำคัญมาก นอกจากความเร็วที่ลดลงแล้ว กำลังของเครื่องยนต์ก็ลดลงด้วย ในบางกรณีสามารถหยุดได้แม้เพียงใช้มือของคุณ ในบางกรณีอาจยอมรับได้ แต่โดยส่วนใหญ่แล้ว นี่เป็นอุปสรรคร้ายแรง

ทางเลือกที่ดีคือปรับความเร็วโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับมักจะติดตั้งที่โรงงาน หากมีการเบี่ยงเบนในความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ แหล่งจ่ายไฟที่ปรับแล้วซึ่งสอดคล้องกับความเร็วในการหมุนที่ต้องการจะถูกส่งไปยังมอเตอร์ หากคุณรวมการควบคุมการหมุนของมอเตอร์เข้ากับวงจรนี้ ก็จะไม่สูญเสียกำลัง

สิ่งนี้ดูสร้างสรรค์ได้อย่างไร? ที่พบมากที่สุดคือการควบคุมการหมุนแบบรีโอสแตติกและแบบที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์

ในกรณีแรก เรากำลังพูดถึงความต้านทานแบบแปรผันพร้อมการปรับเชิงกล เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับมอเตอร์คอมมิวเตเตอร์ ข้อเสียคือการสร้างความร้อนเพิ่มเติมและการสิ้นเปลืองแบตเตอรี่เพิ่มเติม ด้วยวิธีการปรับนี้จะทำให้สูญเสียกำลังในการหมุนของเครื่องยนต์ เป็นทางออกที่ราคาถูก ไม่สามารถใช้ได้กับมอเตอร์ที่มีกำลังเพียงพอด้วยเหตุผลดังกล่าว

ในกรณีที่สอง เมื่อใช้เซมิคอนดักเตอร์ มอเตอร์จะถูกควบคุมโดยการใช้พัลส์บางตัว วงจรสามารถเปลี่ยนระยะเวลาของพัลส์ดังกล่าวได้ ซึ่งจะทำให้ความเร็วในการหมุนเปลี่ยนแปลงโดยไม่สูญเสียกำลัง

ทำเองได้อย่างไร?

มีตัวเลือกต่าง ๆ สำหรับแผนการปรับเปลี่ยน ให้เรานำเสนอหนึ่งในนั้นโดยละเอียด

นี่คือวิธีการทำงาน:

ในขั้นต้นอุปกรณ์นี้ได้รับการพัฒนาเพื่อปรับมอเตอร์สับเปลี่ยนในยานพาหนะไฟฟ้า เรากำลังพูดถึงเรื่องที่แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 24 V แต่การออกแบบนี้สามารถใช้ได้กับเครื่องยนต์อื่นด้วย

จุดอ่อนของวงจรซึ่งถูกระบุในระหว่างการทดสอบการทำงานของวงจรคือความเหมาะสมที่ต่ำที่ค่ากระแสที่สูงมาก นี่เป็นเพราะการชะลอตัวของการทำงานขององค์ประกอบทรานซิสเตอร์ของวงจร

ขอแนะนำว่ากระแสไฟไม่ควรเกิน 70 A วงจรนี้ไม่มีการป้องกันกระแสหรืออุณหภูมิ ดังนั้นจึงแนะนำให้สร้างแอมป์มิเตอร์และตรวจสอบกระแสด้วยสายตา ความถี่ในการสลับจะเป็น 5 kHz ถูกกำหนดโดยตัวเก็บประจุ C2 ที่มีความจุ 20 nf

เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน ความถี่นี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ระหว่าง 3 kHz ถึง 5 kHz ตัวต้านทานแบบแปรผัน R2 ใช้เพื่อควบคุมกระแส เมื่อใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่บ้านแนะนำให้ใช้ตัวควบคุมชนิดมาตรฐาน

ในเวลาเดียวกันขอแนะนำให้เลือกค่า R1 เพื่อให้กำหนดค่าการทำงานของตัวควบคุมได้อย่างถูกต้อง จากเอาต์พุตของวงจรไมโครพัลส์ควบคุมจะไปที่แอมพลิฟายเออร์แบบพุชพูลโดยใช้ทรานซิสเตอร์ KT815 และ KT816 จากนั้นไปที่ทรานซิสเตอร์

แผงวงจรพิมพ์มีขนาด 50 x 50 มม. และทำจากไฟเบอร์กลาสด้านเดียว:

แผนภาพนี้ยังแสดงตัวต้านทาน 2 45 โอห์มเพิ่มเติม ซึ่งทำเพื่อการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ของพัดลมคอมพิวเตอร์ทั่วไปเพื่อทำให้อุปกรณ์เย็นลง เมื่อใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นโหลดจำเป็นต้องบล็อกวงจรด้วยไดโอดบล็อก (แดมเปอร์) ซึ่งในลักษณะของมันสอดคล้องกับกระแสโหลดสองเท่าและแรงดันไฟฟ้าสองเท่า

การใช้งานอุปกรณ์โดยไม่มีไดโอดดังกล่าวอาจทำให้เกิดความล้มเหลวเนื่องจากอาจเกิดความร้อนสูงเกินไปในกรณีนี้จะต้องวางไดโอดไว้บนแผงระบายความร้อน ในการทำเช่นนี้คุณสามารถใช้แผ่นโลหะที่มีพื้นที่ 30 ซม. 2

สวิตช์ควบคุมทำงานในลักษณะที่การสูญเสียพลังงานนั้นค่อนข้างน้อย ในในการออกแบบดั้งเดิม จะใช้พัดลมคอมพิวเตอร์มาตรฐาน ในการเชื่อมต่อจะใช้ความต้านทานจำกัด 100 โอห์มและแรงดันไฟฟ้า 24 V

อุปกรณ์ที่ประกอบแล้วมีลักษณะดังนี้:

เมื่อผลิตหน่วยกำลัง (ในรูปด้านล่าง) จะต้องเชื่อมต่อสายไฟในลักษณะที่ตัวนำเหล่านั้นมีการโค้งงอน้อยที่สุดซึ่งมีกระแสขนาดใหญ่ไหลผ่าน เราเห็นว่าการผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวต้องใช้ความรู้ทางวิชาชีพบางอย่าง และทักษะ บางทีในบางกรณีการใช้อุปกรณ์ที่ซื้อมาก็สมเหตุสมผล

เกณฑ์การคัดเลือกและต้นทุน

ในการเลือกประเภทตัวควบคุมที่เหมาะสมที่สุดอย่างถูกต้องคุณต้องมีความคิดที่ดีว่ามีอุปกรณ์ประเภทใดบ้าง:

1. การควบคุมประเภทต่างๆสามารถเป็นระบบควบคุมเวกเตอร์หรือสเกลาร์ได้ แบบแรกถูกใช้บ่อยกว่าในขณะที่แบบหลังถือว่ามีความน่าเชื่อถือมากกว่า
2. พลังงานควบคุมต้องสอดคล้องกับกำลังเครื่องยนต์สูงสุดที่เป็นไปได้
3. โดยแรงดันไฟฟ้าสะดวกในการเลือกอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติเป็นสากลมากที่สุด
4. ลักษณะความถี่ตัวควบคุมที่เหมาะสมกับคุณควรตรงกับความถี่สูงสุดที่มอเตอร์ใช้
5. ลักษณะอื่นๆ.เรากำลังพูดถึงระยะเวลาการรับประกัน ขนาด และคุณลักษณะอื่นๆ

ราคาของหน่วยงานกำกับดูแลอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และคุณสมบัติของผู้บริโภค

ส่วนใหญ่มีตั้งแต่ประมาณ 3.5 พันรูเบิลถึง 9,000:

1. ตัวควบคุมความเร็ว KA-18 ESCออกแบบมาสำหรับโมเดลขนาด 1:10 ราคา 6890 รูเบิล
2. ตัวควบคุมความเร็ว MEGAตัวสะสม (กันความชื้น) ราคา 3,605 รูเบิล
3. ตัวควบคุมความเร็วสำหรับรุ่น LaTrax 1:18ราคาของมันคือ 5,690 รูเบิล

สวัสดีทุกคน นักวิทยุสมัครเล่นหลายคนเช่นฉันมีงานอดิเรกมากกว่าหนึ่งอย่าง แต่มีหลายอย่าง นอกจากการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้ว ฉันยังถ่ายภาพ ถ่ายวิดีโอด้วยกล้อง DSLR และตัดต่อวิดีโออีกด้วย ในฐานะช่างถ่ายวิดีโอ ฉันต้องการแถบเลื่อนสำหรับการถ่ายวิดีโอ และก่อนอื่นฉันจะอธิบายสั้นๆ ว่ามันคืออะไร ภาพด้านล่างแสดงแถบเลื่อนจากโรงงาน

แถบเลื่อนถูกออกแบบมาสำหรับการถ่ายวิดีโอด้วยกล้องและกล้องวิดีโอ มันคล้ายคลึงกับระบบรางที่ใช้ในโรงภาพยนตร์รูปแบบไวด์ ด้วยความช่วยเหลือนี้ กล้องจึงสร้างการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นไปรอบๆ วัตถุที่กำลังถ่ายภาพ เอฟเฟกต์ที่ทรงพลังอีกอย่างหนึ่งที่สามารถใช้ได้เมื่อทำงานกับแถบเลื่อนคือความสามารถในการขยับเข้ามาใกล้หรือไกลจากวัตถุ รูปภาพถัดไป：เครื่องยนต์ที่ถูกเลือกให้ทำแถบเลื่อน

ตัวเลื่อนขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์กระแสตรง 12 โวลต์ พบไดอะแกรมของตัวควบคุมสำหรับมอเตอร์ที่เคลื่อนย้ายแคร่เลื่อนบนอินเทอร์เน็ต รูปภาพถัดไปแสดงไฟแสดงสถานะเพาเวอร์บน LED สวิตช์สลับที่ควบคุมการถอยหลังและสวิตช์เปิดปิด

เมื่อใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าว สิ่งสำคัญคือต้องมีการควบคุมความเร็วที่ราบรื่น รวมถึงการเปิดเครื่องยนต์กลับด้านได้ง่าย ในกรณีที่ใช้ตัวควบคุมของเรา ความเร็วการหมุนของเพลามอเตอร์จะถูกปรับอย่างราบรื่นโดยการหมุนปุ่มของตัวต้านทานแบบแปรผัน 5 kOhm บางทีฉันอาจไม่ใช่ผู้ใช้ไซต์นี้เพียงคนเดียวที่สนใจในการถ่ายภาพและคนอื่นอาจต้องการทำซ้ำอุปกรณ์นี้ ผู้ที่ต้องการดาวน์โหลดไฟล์เก็บถาวรพร้อมแผนภาพวงจรและแผงวงจรพิมพ์ของตัวควบคุมในตอนท้าย ของบทความ รูปต่อไปนี้แสดงแผนผังของตัวควบคุมสำหรับเครื่องยนต์:

วงจรควบคุม

วงจรนี้ง่ายมากและสามารถประกอบได้ง่ายแม้โดยนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ ข้อดีของการประกอบอุปกรณ์นี้ฉันสามารถตั้งชื่อได้ว่ามีต้นทุนต่ำและสามารถปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการของคุณได้ รูปภาพแสดงแผงวงจรพิมพ์ของคอนโทรลเลอร์:

แต่ขอบเขตของการใช้ตัวควบคุมนี้ไม่ จำกัด เฉพาะตัวเลื่อนเพียงอย่างเดียวสามารถใช้เป็นตัวควบคุมความเร็วได้อย่างง่ายดายเช่นสว่านเครื่องจักร Dremel แบบโฮมเมดที่ใช้พลังงาน 12 โวลต์หรือเครื่องทำความเย็นของคอมพิวเตอร์ที่มีขนาด 80 x 80 หรือ 120 x 120 มม. ฉันยังพัฒนารูปแบบการถอยหลังเครื่องยนต์หรืออีกนัยหนึ่งคือเปลี่ยนการหมุนของเพลาไปในทิศทางอื่นอย่างรวดเร็ว ในการทำเช่นนี้ ฉันใช้สวิตช์สลับหกพินที่มี 2 ตำแหน่ง รูปต่อไปนี้แสดงแผนผังการเชื่อมต่อ:

หน้าสัมผัสตรงกลางของสวิตช์สลับที่มีเครื่องหมาย (+) และ (-) เชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสบนบอร์ดที่มีเครื่องหมาย M1.1 และ M1.2 ขั้วไม่สำคัญ ทุกคนรู้ดีว่าเครื่องทำความเย็นของคอมพิวเตอร์เมื่อแรงดันไฟฟ้าและความเร็วลดลงทำให้เกิดเสียงรบกวนน้อยลงระหว่างการทำงาน ในภาพถัดไป ทรานซิสเตอร์ KT805AM อยู่บนหม้อน้ำ:

ทรานซิสเตอร์โครงสร้าง n-p-n กำลังปานกลางและสูงเกือบทุกตัวสามารถใช้ในวงจรได้ ไดโอดยังสามารถแทนที่ด้วยอะนาล็อกที่เหมาะกับกระแสเช่น 1N4001, 1N4007 และอื่น ๆ ขั้วต่อมอเตอร์ถูกแบ่งโดยไดโอดในการเชื่อมต่อแบบย้อนกลับซึ่งทำเพื่อปกป้องทรานซิสเตอร์ระหว่างการเปิดและปิดช่วงเวลาของวงจรเนื่องจากมอเตอร์ของเรามีโหลดแบบเหนี่ยวนำ นอกจากนี้ วงจรยังแสดงข้อบ่งชี้ว่าแถบเลื่อนเปิดอยู่บน LED ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับตัวต้านทาน

เมื่อใช้เครื่องยนต์ที่มีกำลังมากกว่าที่แสดงในรูปภาพ จะต้องติดทรานซิสเตอร์เข้ากับหม้อน้ำเพื่อปรับปรุงการระบายความร้อน ภาพของบอร์ดผลลัพธ์แสดงอยู่ด้านล่าง:

อภิปรายบทความการควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์ด้วยการถอยหลัง

บ้าน » การแพร่เชื้อ » วิธีควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ของเครื่องซักผ้า ตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ของเครื่องมือไฟฟ้า - แผนภาพและหลักการทำงาน ตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์พัลส์อันทรงพลัง