Controlador de velocidade estabilizado para ferramentas elétricas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Qualquer pessoa que já tenha usado uma ferramenta elétrica para processamento de materiais (rebarbadora, furadeira, etc.) sabe que assim que a carga de trabalho aumenta, a velocidade da ferramenta começa a cair. O dispositivo, cujo esquema é mostrado na Fig. 1, permite, dentro de certos limites, alterar a frequência de rotação da armadura do motor elétrico conectado a ele. Além disso, pode reduzir significativamente a dependência da velocidade da armadura da carga mecânica da ferramenta. Quando o resistor R7 do circuito de feedback (OS) é fechado com uma chave seletora adicional, o dispositivo também pode ser usado como regulador de potência de até 500 W com carga ativa.

Figura.1

O princípio de operação do dispositivo é baseado no controle de fase de onda completa do triac VS1 (veja o diagrama), que fornece ao motor da furadeira elétrica o consumo total de energia. Mas um motor elétrico coletor é instalado na furadeira, então a corrente no circuito triac é interrompida devido à carga indutiva, ocorre um EMF de auto-indução, o que leva a uma operação instável do triac. Para eliminar esse fenômeno, um circuito R8, C3 é conectado em paralelo com o triac.

A ponte retificadora VD1-VD4 e o diodo zener VD5 fornecem energia à unidade de controle triac VS1 com uma tensão pulsante. O resistor R1 amortece o excesso de tensão da rede. O atraso de abertura triac em fase determina o tempo de carregamento do capacitor C1 através dos resistores R2 e R3 de uma fonte de tensão, cujo nível é determinado pelo diodo zener VD5 e o coeficiente de transferência do transistor unijunção VT1.

A uma certa tensão limite no capacitor C1, o transistor unijunção se abre e um pulso de tensão aparece em seu resistor de carga R5, que o transistor VT2 amplifica até o nível necessário para ligar o triac. O triac permanece aberto até que a corrente que flui através dele diminua para seu limite de desligamento. Neste caso, o capacitor C1 é descarregado para a tensão de fechamento do transistor unijunção VT1. Depois de desligar o triac, o capacitor C1 carrega novamente - o próximo ciclo da unidade de controle do triac começa.

O resistor R7 é um elemento do circuito OS para corrente na carga. A ação do OS é ilustrada por curvas tomadas em uma posição constante do motor do resistor variável R2 e a operação da furadeira elétrica em marcha lenta (Fig. 2) e sob carga (Fig. 3). Aqui t1 é o tempo de carregamento do capacitor C1, t2 é o tempo durante o qual o triac está no estado aberto.

Figura.2

Figura.3

Com o aumento da carga no eixo do motor, a frequência de rotação de sua armadura diminui, o que leva ao aumento da corrente consumida e à queda de tensão (com o triac ligado) no resistor R7. Quando a queda de tensão total no semistor e no resistor R7 excede a tensão de fechamento do transistor unijunção VT1, o capacitor C1 começa a carregar, pelo que, no novo ciclo do dispositivo, o tempo que leva para carregar no tensão de abertura do transistor VT1 torna-se menor. Portanto, o triac a cada meio ciclo ficará no estado aberto por mais tempo, a potência no eixo do motor aumentará de acordo e a velocidade anterior será restaurada.

O regulador foi testado em conjunto com uma furadeira elétrica IE 1032-1. Para que o regulador funcione com outra ferramenta semelhante, pode ser necessário selecionar um resistor R7.

O regulador usa resistores fixos - MLT, resistor variável R3 - SP4-1, capacitor C1 - KM-6 (você pode MBM), C3-MBGP, óxido C2-K50-6. O resistor R7 é enrolado com um fio de nicromo com diâmetro de 0,3 mm em um resistor MLT-2 com resistência de pelo menos 100 ohms. O transistor unijunção VT1 pode ser KT117A. Transistor VT2 - KT603A ou qualquer uma das séries KT312, KT315. Os diodos D223A podem ser substituídos por D220 ou KD521A, triac KU208G - com dois trinistores da série KU202, ligando-os em antiparalelo, conforme mostrado na Fig. 4.

Transformador T1 - MIT-4 ou self-made, feito em um circuito magnético anular de tamanho K16x10x4,5 de ferrite 2000NM. Cada um dos enrolamentos de um transformador caseiro contém 100 voltas de fio PELSHO 0,12. Ao substituir um triac por dois trinistores, o transformador de pulso deve ter dois enrolamentos secundários (Fig. 4).

Figura.4

Estabelecer um regulador montado a partir de peças boas conhecidas resume-se apenas a selecionar a resistência do resistor R7, obtendo uma operação estável do dispositivo. No caso de utilizar o regulador para trabalhar com furadeiras elétricas de modelos ultrapassados, pode ser necessário aumentar a capacitância do capacitor C3 para 0,47 microfarads.

O regulador tem contato direto com a rede elétrica. Portanto, ao configurá-lo, você deve ter um cuidado especial e seguir os requisitos de segurança ao trabalhar com instalações elétricas.

Autor: A.Titov

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