Takmer všetky domáce spotrebiče a elektrické náradie používajú komutátorový motor. U novších modelov brúsok, skrutkovačov, fréz na ručné frézovanie, vysávačov, miešačiek a iných existuje úprava otáčok motora, ale v neskorších modeloch takáto funkcia neexistuje. Nie vždy je vhodné pracovať s takýmito nástrojmi a domácimi spotrebičmi, a preto existujú regulátory otáčok s údržbou energie.

Typy motorov a princíp činnosti

Motory sú rozdelené do troch typov: kolektor, asynchrónny a bez kefiek. Väčšina nástrojov má prvý typ. Tento elektromotor má pomerne kompaktnú veľkosť. Jeho výkon je omnoho vyšší ako výkon asynchrónneho a cena je pomerne nízka. Pokiaľ ide o asynchrónny, tento typ sa používa hlavne v kovopriemysle a bežne sa používajú aj v uhoľných baniach. Zriedka sa vyskytujú v každodennom živote.

Brushless motor sa používa tam, kde sú potrebné vysoké otáčky, presné polohovanie a malé rozmery. Napríklad v rôznych zdravotníckych zariadeniach, modelovanie lietadiel. Princíp činnosti je pomerne jednoduchý. Ak je obdĺžnikový rám, ktorý má os otáčania, umiestnený medzi vložky permanentného magnetu, začne sa otáčať. Smer závisí od smeru prúdu v rámčeku. Súčasťou tohto typu je kotva a stator. Kotva sa otáča a stator stojí. Spravidla nie je ukotvený ani jeden rámec, ale 4, 5 alebo viac.

Indukčný motor pracuje na inom princípe. V dôsledku striedavého magnetického poľa v cievkach statora je poháňaný do rotácie. Ak sa ponoríme do kurzu fyziky, môžeme si pripomenúť, že okolo vodiča, ktorým prechádza prúd, sa vytvára určitý druh magnetického poľa, čo spôsobuje rotáciu rotora.

Princíp činnosti bezkomutátorového typu je založený na zahrnutí vinutí tak, že magnetické polia statora a rotora sú navzájom kolmé a krútiaci moment je regulovaný špeciálnym ovládačom.

Obrázok jasne ukazuje, že na pohyb rotora musíte vykonať potrebné prepnutie, ale nie je možné nastaviť rýchlosť. Bezkartáčový motor však môže zrýchliť veľmi rýchlo.

Zberné motorové zariadenie

Motor kolektora sa skladá zo statora a rotora. Rotor je časť, ktorá

otáča sa a stator stojí. Ďalšou súčasťou elektrického motora sú grafitové kefy, ktorými prúdi prúd do kotvy. V závislosti od konfigurácie môžu byť prítomné Hallove senzory, ktoré umožňujú hladký štart a nastavenie rýchlosti. Čím vyššie je dodané napätie, tým vyššie sú otáčky. Tento typ môže fungovať striedavo aj jednosmerným prúdom.

Podľa klasifikácie je možné kolektorové motory rozdeliť na tie, ktoré pracujú na striedavý a jednosmerný prúd. Môžu sa tiež rozdeliť podľa typu budenia vinutia: motory s paralelným, sériovým a zmiešaným (paralelne-sériovým) budením.

Typy úprav

Existuje pomerne málo možností na nastavenie rýchlosti . Tu sú hlavné:

  • Napájací zdroj s nastaviteľným výstupným napätím.
  • Výrobné nastavovacie zariadenia, ktoré boli pôvodne dodávané s elektrickým motorom.
  • Tlačidlové ovládače a štandardné ovládače, ktoré jednoducho obmedzujú napätie.

Tieto typy nastavenia sú zlé v tom, že výkon klesá so znižovaním alebo zvyšovaním napätia. U niektorých elektrických nástrojov je to prijateľné, ale, ako ukazuje prax, vo väčšine prípadov je to neprijateľné z dôvodu výrazného poklesu výkonu a podľa toho aj účinnosti.

Najvhodnejšou možnosťou by bol ovládač založený na triaku alebo tyristore. Takýto regulátor nielenže neznižuje energiu, keď je znížené napätie, ale tiež umožňuje plynulejšie spustenie a reguláciu rýchlosti. Okrem toho je možné takúto schému urobiť vlastnými rukami. Nižšie je uvedená regulácia rýchlosti s udržiavaním energie. Obvod je zostavený na základe BTA 41 800 V triaka .

Všetky hodnoty elektrických prvkov sú uvedené na diagrame . Tento obvod po montáži pracuje celkom stabilne a poskytuje plynulé nastavenie motora kolektora. Pri poklese výstupného napätia sa výkon neklesá, čo je významné plus.

Ak si želáte, môžete zostaviť otáčkové ovládače pre motor kolektora 220 V vlastnými rukami. Tento obvod je zostavený na základe triatu BTA26-6600, ktorý musí byť najskôr nainštalovaný na chladiči, pretože tento prvok sa pri zaťažení zohrieva pomerne veľa.

K hotovému okruhu je možné pripojiť elektrický motor, ktorého výkon nepresahuje 4 kW.

Schéma je nasledovná .

Úspešne sa vyrovná s nastavením takých elektrických nástrojov, ako sú vŕtačky, brúsky, okružné píly. Podľa potreby môžete použiť obvod ako regulátor výkonu pre vykurovacie telesá, ohrievače a ako stmievač. Nevýhody zahŕňajú neschopnosť upraviť výkon zariadení napájaných jednosmerným prúdom.

DC regulátory výkonu

Niekedy je potrebné upraviť rýchlosť motora DC kolektora.

Ak spotrebiteľ nemá vysoký výkon, je možné zapojiť variabilný odpor do série, ale potom účinnosť takého regulátora prudko poklesne. Existujú schémy, pomocou ktorých je možné celkom hladko nastaviť rýchlosť bez zníženia účinnosti. Takýto regulátor je vhodný na zmenu jasu rôznych lámp, napájacie napätie nepresahujúce 12 V. Tento obvod tiež pôsobí ako stabilizátor rýchlosti, pri zmene mechanického zaťaženia na hriadeli zostávajú otáčky nezmenené.

Tento obvod regulátora otáčok jednosmerného motora 12 V je celkom vhodný na reguláciu a stabilizáciu otáčok motorov s prúdom nepresahujúcim 5 A. Tento obvod obsahuje budič pre bipolárne tranzistory a časovač 7555, ktorý zaisťuje stabilnú prevádzku a plynulú nastavovaciu rýchlosť. Cena dielcov je pomerne nízka, a to je definitívne plus. Môžete tiež zostaviť regulátor otáčok motora 12 V sami.

Indukčný motor a regulátor otáčok

Tento typ sa spravidla používa v rôznych priemyselných odvetviach, od baní až po kovospracujúci priemysel. Napríklad v uhoľných baniach sa na hladké naštartovanie dopravných pásov používa štartér APM, v ktorom je zabudované tyristorové zariadenie, ktoré umožňuje hladký štart dopravníka. Asynchrónny jednofázový motor sa používa aj v automobiloch, ventilátoroch kachlí, motoroch poháňaných stieračmi, domácich ventilátoroch napájaných napätím 220 V. V aute majú motory konštantné napätie 12 voltov, ale nemajú plynulý štart.

Na nastavenie rýchlosti asynchrónneho motora sa používajú takzvané frekvenčné meniče. Tieto prevodníky môžu radikálne zmeniť tvar a frekvenciu signálu. Takéto prevodníky sa spravidla zostavujú na základe výkonných polovodičových tranzistorov a impulzových modulátorov a regulátor PWM riadi všetky prvky.

Malo by sa pamätať na: čím plynulejšie zrýchlenie motora, tým menšie preťaženie. Platí to pre prevodovky, dopravníky, výkonné čerpadlá, výťahy. Tu je jeden diagram regulátora rýchlosti asynchrónneho motora 220 V.

Pomocou tejto schémy môžete nastaviť otáčky motora, ktorých výkon nepresahuje 1 000 wattov. Pri zostavovaní tejto schémy je potrebné zohľadniť nuansy:

  • Typ pripojenia je trojuholník.
  • Vyžaduje sa ovládač trojfázového mostíka IR2133.
  • Mikrokontrolér AT90SPWM3B.
  • Pre firmvér vyžaduje mikroprocesor programátor.
  • Výkonové tranzistory IRG4BC30W alebo ich analógy.
  • LCD displej ako indikátor.
  • Spínaný napájací zdroj, ktorý si môžete kúpiť alebo zostaviť sami.

Kvôli výraznému zahrievaniu musia byť na radiátore nainštalované diódový most a výkonové tranzistory. Ak máte v úmysle pripojiť motor s výkonom až 400 W, potom je snímač teploty voliteľný a na reguláciu sa môže použiť optoizolácia.

Na zvýšenie životnosti rôznych typov motorov sa odporúča používať regulátory otáčok, ktoré riešia veľké množstvo problémov.

Kategórie:

Technológie