V súčasnosti sa kolektorové motory široko používajú v každodennom živote a vo výrobe. Takéto elektromechanické zariadenia môžu byť jednosmerný alebo striedavý prúd. V závislosti od ich účelu je potrebné zmeniť rýchlosť otáčania motora. Regulátor napätia tyristora alebo regulátor triakového výkonu pre elektromotor sa môžu vyrovnať s takouto úlohou.
Kolektorové motory
Kolektorový motor (CD) je elektrický stroj, ktorý premieňa elektrickú energiu na mechanickú energiu a naopak. CD sú klasifikované podľa povahy napájacieho prúdu, sú rozdelené do nasledujúcich skupín:
- Jednosmerný výkon. Majú jednoduchú konštrukciu, vysoký rozbehový moment a sú regulované plynulo regulovateľnou rýchlosťou.
- Univerzálne disky CD môžu byť napájané priamym a striedavým napätím. Hlavné výhody: ľahká správa, nízke náklady a kompaktnosť.
DC DC v závislosti od typu induktora môžu byť na permanentných magnetoch alebo dodatočných budiacich cievkach. Permanentné magnety vytvárajú potrebný magnetický tok, čo prispieva k tvorbe krútiaceho momentu. Motory, v ktorých sa používajú budiace cievky, sa líšia typom vinutia.
Univerzálne motory sa skladajú z týchto prvkov:
Zberateľ.- Držiaky kefiek na upevnenie kefiek.
- Kefy (grafit alebo meď-grafit) používané na elektrický kontakt medzi vinutím statora a vinutím kotvy.
- Jadro statora, obvykle pozostávajúce z elektrickej ocele.
- Vinutie statora.
- Kotvy Vala.
Tento typ CD môže byť s paralelnou a sekvenčnou excitáciou.
Univerzálne motory môžu pracovať aj pri striedavom napätí, keď pri zmene polarity vinutia poľa existuje usmerňovací prúd potrebný na obrátenie rotácie kotvy (averzia / reverzácia). Na nastavenie rýchlosti otáčania hriadeľa motora sa používajú rôzne elektrické obvody regulátorov otáčok kolektorových motorov.
Regulátory rýchlosti pre CD
Existuje niekoľko typov regulačných obvodov na nastavovanie rýchlosti motorov kolektorov. Pre nízkonapäťové zariadenia s napájacím napätím 12 V (volty) môžete použiť reostat alebo najjednoduchší obvod zostavený na tranzistore, na základe ktorého môžete vziať akýkoľvek kompenzačný stabilizátor jednosmerného prúdu s reguláciou napätia.
Na plynulé nastavenie otáčok armatúry výkonnejšieho CD je potrebný regulátor tyristorového jednosmerného napätia. Na to, aby prúd tyristorom pretekal, je potrebné na jeho regulačnú elektródu aplikovať krátkodobý impulz. V závislosti od frekvencie dodávaných impulzov sa vytvorí prah na otvorenie tyristora, ktorý mení hodnotu napätia na výstupe z regulátora rýchlosti. Frekvencia impulzov sa môže zmeniť zahrnutím generátorového tranzistora, napríklad KT117, do riadiaceho obvodu alebo zostavením riadiaceho obvodu na časovači 555 (domáca výroba KR1006VI1).
Takýto regulátor jednosmerného prúdu sa môže používať iba s jednosmerným napätím. Použitie tyristorov vo vysoko indukčnej záťaži, pretože sa nemusia úplne priblížiť, je pre regulátor nesporné.
Odporúča sa nastavenie vykonať pomocou regulátora otáčok motora kolektora so spätnou väzbou, ktorý nastavuje rýchlosť otáčania pomocou referenčnej napäťovej ochrany v obvode. V čase nakladania klesá rýchlosť otáčania as tým aj krútiaci moment.
V dôsledku poklesu počítadla EMF medzi regulačnou elektródou a katódou tyristora sa regulačné napätie na tyristore úmerne zvýši v motore. Zvýšenie hodnoty napätia s malým fázovým uhlom otvára tyristor a dodáva motoru maximálny prúd.
Tyristor je zvolený tak, aby počiatočný prúd CD neprekročil svoje maximálne povolené parametre. Nastavenie je možné vykonať iba na diskoch CD pozostávajúcich zo súpravy kefiek.
Regulátor tyristora zo schematických dôvodov nemôže regulovať rýchlosť indukčných motorov.
Funkcie motora bez kefky
Vzhladom je motor bez kefky podobný CD, ale existujú rozdiely v konštrukčných vlastnostiach kvôli nedostatku kolektora a kefiek. V bezkefovom motore sú permanentné magnety umiestnené okolo hriadeľa, takzvaného rotora, a vinutia sú umiestnené priamo na statore okolo rotora a majú určitý počet pólových párov, od ktorých závisí rýchlosť motora. Niektoré bezkomutátorové motory sú vybavené senzorovými senzormi určenými na sledovanie polohy rotora a sú riadené elektronickými regulátormi rýchlosti namontovanými na regulátore.
Hlavnými výhodami motorov bez kefiek sú neprítomnosť iskrivých kefiek, ktoré spôsobujú rušenie, a absencia konštantného trenia, ktoré zvyšuje teplotu vo vnútri motora. Neprítomnosť opotrebovaných častí - rozdeľovača a kefy - predlžuje životnosť týchto motorov a nepočítava sa výmena ložísk. Nevýhody zahŕňajú iba vysoké náklady na produkt.
Obzvlášť populárne sú jednofázové indukčné motory na striedavý prúd, ktoré sa používajú na rôznych strojoch vo výrobe, ako aj v domácich elektrospotrebičoch, kde je potrebné používať rôzne rýchlosti otáčania. Na tieto účely sa používa elektrický trikový regulátor triaku.
Regulátor rýchlosti asynchrónneho motora do-it-yourself je možné vykonať pomocou regulátora tda1085 PWM, ktorý riadi triak. Ovládač sa dá použiť na ovládanie práčky v spojení s tachometrom, ktorý sníma impulzy z tachogenerátora. Regulácia otáčok sa vykonáva bez straty energie a bez ohľadu na zaťaženie.