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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Regulador-estabilizador da frequência de rotação do motor coletor. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Motores elétricos Em muitos eletrodomésticos e ferramentas elétricas equipadas com motores comutadores, não é possível ajustar a velocidade e o torque do eixo do motor. Isso torna esses dispositivos inconvenientes de usar, forçando-os a realizar muitas operações em um modo longe do ideal. Essas deficiências são eliminadas pelo regulador estabilizador de velocidade proposto, projetado para controlar o motor DC UV-705 (400 V, 10 A). O regulador pode ser usado com outros motores coletores. Utilizando o regulador descrito abaixo, a frequência e o torque podem ser alterados e mantidos na faixa de zero ao máximo desenvolvido pelo motor. O modo de torque reduzido é útil, por exemplo, para limitar a tensão do fio em uma bobinadeira ou para evitar a quebra da ferramenta de corte caso ela fique presa no material que está sendo processado. O dispositivo implementa um algoritmo de controlador de integração proporcional (PI). O esquema do dispositivo é mostrado na fig. 1. O motor elétrico M1 é alimentado por um retificador controlado de trinistores VS1, VS2 e diodos VD3, VD4. A alimentação CC também é favorável para motores coletores CA. Eles até desenvolvem mais torque neste modo do que no nominal. O resistor R10, desviando o motor, garante que, com interrupções de curto prazo no circuito característico do conjunto coletor-escova do motor, a corrente através do trinistor ligado permaneça maior que a corrente de desligamento.
Os pulsos que abrem os trinistores são formados por um nó que consiste em um gerador baseado nos transistores VT3, VT4, conectados de acordo com o circuito analógico de um transistor unijunção, um amplificador de potência baseado em um transistor VT5 e um transformador de pulso T1. O detector de zero nos transistores VT1, VT2 no início de cada meio ciclo da tensão da rede descarrega o capacitor C1, após o qual o capacitor é carregado pela corrente que flui pelos resistores R6, R19 e pelo diodo VD10 e proporcional à tensão de saída do amplificador operacional DA1. Quanto maior a corrente de carga, mais rápido a tensão no capacitor C1 atinge o limite de operação do analógico do transistor unijunção. Neste momento, forma-se um pulso com duração de aproximadamente 200 μs, que abre um dos trinistores VS1, VS2, cuja tensão no ânodo neste meio ciclo é positiva em relação ao cátodo. Como o experimento mostrou, um pulso de tal duração é suficiente para abrir qualquer um dos trinistores testados. Ao encurtar o pulso, foi possível reduzir a potência consumida pelo dispositivo de controle para 1,6 W (levando em consideração a potência dissipada pelo resistor R1). Do tacogerador G1 conectado mecanicamente ao motor M1, uma tensão proporcional à velocidade do eixo entra no sistema de estabilização. O amplificador operacional DA1 serve como elemento para comparar essa tensão com a proveniente do motor do resistor variável R12 - o controlador de velocidade. O capacitor C4 elimina a inclusão de curto prazo da rotação total do motor no momento em que a tensão de rede é aplicada. Graças ao feedback através do circuito R20C5, o amplificador operacional DA1 não apenas amplifica o sinal de erro, mas também atua como um filtro de integração proporcional para o sistema de estabilização de velocidade. O resistor variável R19 regula o torque. Quanto mais resistência for introduzida, menos torque. A maioria das partes do regulador-estabilizador é colocada em uma placa de fibra de vidro unilateral com 1,5 mm de espessura (Fig. 2). Resistores fixos - MLT, capacitores de óxido - K50-6, capacitores C1 e C5 - KM-4, KM-5 ou outros cerâmicos. O transformador de pulso T1 é enrolado em um anel de ferrite K16x10x4 2000NM. Dois enrolamentos de 50 voltas de fio PEV-2 0,35 são isolados um do outro e do circuito magnético por segmentos de um tubo de PVC de acordo com o método descrito no artigo de D. Priymak "Enrolando um transformador de pulso" ("Radio", 1988, nº 9, p. 60). Em vez de um caseiro, você pode instalar um transformador MIT-4vm pronto.
Um motor elétrico DC de pequeno porte DPM-20-3.01 foi usado como tacogerador, você pode usar DPM-25-NZ-03 ou DP-1-26TsR-2M (este último após a remoção do regulador centrífugo). Outros motores coletores de pequeno porte com estatores de ímã permanente também são adequados, por exemplo, de brinquedos eletromecânicos e gravadores portáteis. A ligação mecânica dos eixos do tacogerador G1 e do motor elétrico M1 deve ser rígida e sem folga, caso contrário o sistema de estabilização poderá perder estabilidade e ocorrerão oscilações não amortecidas na velocidade de rotação. Ao escolher um tacogerador, deve-se ter em mente que ele está conectado eletricamente à rede e mecanicamente - ao eixo e carcaça do motor elétrico M1, acessível ao operador e, às vezes, aterrado. Este último garantirá a segurança elétrica, mas em caso de quebra do isolamento do tacogerador, levará à falha do regulador. Se a qualidade do isolamento do enrolamento do tacogerador de seu eixo e carcaça estiver em dúvida, é melhor recusar a fonte de alimentação sem transformador do regulador estabilizador aplicando uma tensão alternada de 1 ... 12 V à ponte VD15 de um pequeno transformador abaixador de potência. Ao ajustar o regulador, principalmente selecionando os resistores R11 e R13, eles garantem que o ajuste do resistor variável R12 do motor para a posição superior de acordo com o diagrama leva a uma parada completa do motor elétrico M1. A velocidade máxima especificada (motor R12 na posição inferior) é alcançada selecionando o resistor R16. Se, com uma translação acentuada do motor do resistor variável R12 de uma posição para outra, a velocidade de rotação do eixo do motor M1 atingir um novo valor constante muito lentamente ou esse processo for acompanhado por flutuações na velocidade de rotação, é necessário selecionar os valores do resistor R20 e do capacitor C5. Por conveniência, a placa de circuito impresso (Fig. 2) fornece almofadas adicionais para o capacitor especificado, o que permite "recrutá-lo" de duas capacitâncias menores. Autor: V.Voinkov, Severodvinsk, região de Arkhangelsk.
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Comentários sobre o artigo: Oi Oi Há um batente na placa de circuito impresso, o R20 não está instalado assim !!! Paul R20 instalado corretamente. Não é possível definir RPM baixo. Rumata O esquema está funcionando. Aplicado para máquina de perfuração de mesa chinesa. O volume de negócios mantém-se adequadamente. Em vez de um sensor, ele pegou um motor de toca-fitas convertido em um alternador. Alisamento usado com duplicação.
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