Как сделать регулятор частоты


Главная » Двигатель своими руками

Регулятор оборотов электродвигателя

Это устройство, предназначенное для выполнения функции плавного увеличения или уменьшения скорости вращения вала электрического двигателя. Регулировку можно осуществлять методом широтно-импульсной модуляции и методом изменения фазного напряжения.

Использование широтно-импульсной модуляции

Для управления и регулировки числа оборотов вращения электродвигателя асинхронного типа, можно использовать импульсный регулятор-стабилизатор напряжения (инвертор). Он будет выполнять функцию источника питания. В его основу положено применение импульсного ШИМ-регулятора марки ТL494. Питающее напряжение электродвигателя, выходящее после ШИМ-регулятора, будет изменяться в соответствии с изменением частоты вращения. Используя этот способ, достигается больший экономический эффект, устройство достаточно простое и при этом увеличивает эффективность регулирования.

На рисунке выше изображена схема использования ШИМ-регулятора для трехфазного асинхронного двигателя, подключенного через конденсатор к однофазной сети.

Этот способ, несмотря на свою эффективность, имеет два существенных недостатка – это:

  • невозможность реверсивного управления двигателем без использования дополнительных коммутирующих аппаратов;
  • частотные преобразователи. использованные в регуляторе, отличаются высокой стоимостью и выпускаются ограниченным числом производителей.

Блок управления и регулирования скорости вращения электродвигателей изменением фазного напряжения

Существует несколько видов блоков управления, изготовленных промышленным способом. Они используются для однофазных асинхронных двигателей, границы регулирования составляют от 25 до 100% от значения мощности, и от 1000 до 4000 об/мин. Это устройства с маркировкой РВС207, РВ600/900.

Работа блока регулировки происходит при изменении средней величины переменного напряжения на электродвигателе. Она производится с помощью метода фазового регулирования напряжения, при изменении угла открытия полупроводниковых приборов (тиристоров, симисторов и т. д.), при использовании которых осуществлена сборка схемы.

Управление блоком осуществляется посредством использования внешнего переменного резистора. В том случае, когда мощность менее 25%, двигатель отключается и переходит в дежурный режим ожидания.

Контроль за работой осуществляется при помощи светового индикатора. Отключенное состояние двигателя – изредка мигает красный цвет. Двигатель работает – скважность включения индикатора пропорциональна оборотам вращения (производительности) двигателя.

На рисунке схема подключения блока регулятора РВС 207.

Регулятор скорости асинхронного двигателя

Помимо образцов регуляторов, промышленных образцов регуляторов, существует возможность самостоятельного выполнения регуляторов скорости бесколлекторных двигателей, не уступающих промышленным образцам. За основу схемы берется пример регулятора промышленного производства, ее можно собрать своими силами.

На рисунке выше электрическая схема регулятора скорости вращения бесколлекторного двигателя.

Регулировать количество оборотов вращения вала бесколлекторного асинхронного электродвигателя допускается также при изменении значения переменного напряжения, подаваемого к двигателю.

В состав регулятора входит задающий генератор, он служит для изменения частоты в границах значений 50 – 200 Гц. Генератор состоит из мультивибратора, работа которого строится на микросхеме К561ЛА7 и счетчика-дешифратора марки К561ИЕ8 с коэффициентом пересчета – 8, она отвечает за формирование сигналов управления силовыми полевыми транзисторами полумоста.

В схеме присутствует выходной трансформатор Т-1. Он служит для развязки транзисторов полумоста.

Выпрямитель включает в свою конструкцию диодный мост и удваивающие напряжение питания – конденсаторы с большой емкостью.

Диодный мост подключен по нетрадиционной схеме. С4 и R7 выполняют роль демпфирующей цепи, она служит для сглаживания всплесков напряжения, которые представляют собой опасность для транзисторов VТ4.

Рекомендация. для трансформатора управления транзисторными ключами, можно применить трансформатор от телевизионного блока питания. В этом случае, тип не играет большого значения, главное, чтобы первичная обмотка состояла из 120 витков провода 0,7 мм2, вторичная представляет собой 2 независимые друг от друга обмотки с количеством витков – 60, провод, применяемый во вторичной обмотке, аналогичен проводу первичной. Первичная обмотка имеет напряжение 2 х 12 В, вторичная обмотка – по 12 В каждая.

Необходимо помнить, что обе вторичные обмотки должны обладать хорошей изоляцией друг от друга, между обмотками присутствует высокий потенциал, он составляет 640 В, они подключаются к затворам транзисторных ключей в противофазе.

Такой регулятор может управлять вращением асинхронного двигателя с максимальным значением рабочей мощности – 500 Вт. Чтобы регулятор использовать для регулировки электродвигателей более высокой мощности, нужно применить большее количество силовых ключей, а также изменить в сторону увеличения емкость конденсаторов для питающего фильтра, это элементы схемы С3 и С4. Для регулятора достаточно использовать печатную плату размером 110 х 80 мм. Управляющий силовыми транзисторными ключами трансформатор монтируется отдельно от блока регулятора.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта. буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Как сделать регулятор оборотов электродвигателя 12в, 220в, 24в

Плавная работа двигателя, без рывков и скачков мощности – это залог его долговечности. Для контроля этих показателей используется регулятор оборотов электродвигателя на 220В, 12 В и 24 В, все эти частотники можно изготовить своими руками или купить уже готовый агрегат.

Зачем нужен регулятор оборотов

Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь – это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ – широко-импульсное управление электрическими приспособлениями. Его применяют для создания определенной синусоиды переменного и постоянного тока.

Самый простой пример преобразователя – это обычный стабилизатор напряжения. Но у обсуждаемого прибора гораздо больший спектр работы и мощность.

Частотные преобразователи используются в любом устройстве, которое питается от электрической энергии. Регуляторы обеспечивают чрезвычайно точный электрический моторный контроль, так что скорость двигателя можно изменять в меньшую или большую сторону, поддерживать обороты на нужном уровне и защищать приборы от резких оборотов. При этом электродвигателем используется только энергия, необходимая для работы, вместо того, чтобы запускать его на полной мощности.

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

  1. Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
  2. Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
  3. Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
  4. Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.

Устройство часто используется для сварочного аппарата (в основном для полуавтоматов), электрической печки, ряда бытовых приборов (пылесоса, швейной машинки, радио, стиральной машины), домашнего отопителя, различных судомоделей и т.д.

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

  1. Двигателя переменного тока;
  2. Главного контроллера привода;
  3. Привода и дополнительных деталей.

Когда двигатель переменного тока запускается на полную мощность, происходит передача тока с полной мощностью нагрузки, такое повторяется 7-8 раз. Этот ток сгибает обмотки двигателя и вырабатывает тепло, которое будет выделяться продолжительное время. Это может значительно снизить долговечность двигателя. Иными словами, преобразователь – это своеобразный ступенчатый инвертор, который обеспечивает двойное преобразование энергии.

В зависимости от входящего напряжения, частотный регулятор числа оборотов трехфазного или однофазного электродвигателя, происходит выпрямление тока 220 или 380 вольт. Это действие осуществляется при помощи выпрямляющего диода, который расположен на входе энергии. Далее ток проходит фильтрацию при помощи конденсаторов. Далее формируется ШИМ, за это отвечает электросхема. Теперь обмотки асинхронного электродвигателя готовы к передаче импульсного сигнала и их интеграции к нужной синусоиде. Даже у микроэлектродвигателя эти сигналы выдаются, в прямом смысле слова, пачками.

Как выбрать регулятор

Существует несколько характеристик, по которым нужно выбирать регулятор оборотов для автомобиля, станочного электродвигателя, бытовых нужд:

  1. Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
  2. Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
  3. Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
  4. Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
  5. По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

Хорошо себя зарекомендовали приборы марки Sinus, E-Sky и Pic.

При этом также нужно понимать, что есть так называемый универсальный регулятор вращения. Это частотный преобразователь для бесколлекторных двигателей.

В данной схеме есть две части – одна логическая, где на микросхеме расположен микроконтроллер, а вторая – силовая. В основном такая электрическая схема используется для мощного электрического двигателя.

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Можно сделать простой симисторный регулятор оборотов электродвигателя, его схема представлена ниже, а цена состоит только из деталей, продающихся в любом магазине электротехники.

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.

В описанной схеме, обороты будут регулироваться при помощи потенциометра P1. Параметром P1 определяется фаза входящего импульсного сигнала, который в свою очередь открывает симистор. Такая схема может применяться как в полевом хозяйстве, так и в домашнем. Можно использовать данный регулятор для швейных машинок, вентиляторов, настольных сверлильных станков.

Принцип работы прост: в момент, когда двигатель немного затормаживается, его индуктивность падает, и это увеличивает напряжение в R2-P1 и C3, то в свою очередь влечет более продолжительное открытие симистора.

Тиристорный регулятор с обратной связью работает немного по-другому. Он обеспечивает обратный ход энергии в энергетическую систему, что является очень экономным и выгодным. Данный электронный прибор подразумевает включение в электрическую схемы мощного тиристора. Его схема выглядит вот так:

Здесь для подачи постоянного тока и выпрямления требуется генератор управляющего сигнала, усилитель, тиристор, цепь стабилизации оборотов.

2014-11-18 Автор: Дмитрий Макаров | Рубрика: Электродвигатель

Регулятор скорости вращения асинхронного электродвигателя.

shanta
Может слышали о таком как Транзисторы составные биполярные именно к этому классу он относится, а значит и схема нарисована правильно, а с чтением схем у вас явное осложнение, не просто так там включёны диоды, там применён десятичный счетчик, 5 и 10 импульс не используется, это необходимо для исключения сквозного тока
По этому остерегайтесь комментировать схемы с Радиокота

Сообщение отредактировал arcad: 02 November 2010 - 06:44

dan_ko Отправлено 02 November 2010 - 08:06

По этому остерегайтесь комментировать схемы с Радиокота

Хотел что-то ответить, но теперь остерегаюсь.

bim Отправлено 02 November 2010 - 11:41

Рискну высказать свое субъективное мнение. Схема, теоретически правильная. Тут вопрос в другом. Как я понял, это устройство предназначено для управления скоростью вращения однофазного асинхронного двигателя. По сути своей однофазный асинхронник штука неправильная не буду вдаваться в подробности физических процессов в таком двигателе, о них уже много раз писали. если о самой сути, то однофазный асинхронник, в отличие от трехфазного, конструктивно сделан только на одну частоту и изменять ее более, чем процентов на 10 это значит сорвать все электоромагнитные процессы, происходящие в двигателе в процессе работы.
Не берусь быть экспертом в этом вопросе, но попытки изобрести такое чудесное устройство были неоднократные, но до сих пор успехом не увенчались.
Буржуины даже выпускают такие устройства, но они очень дорогие, сложные, подходят не для всех движков и функционально ограничены.
Хотя я и не спорю, сделать что не прав и мог отстать от жизни.
Может кто-то возъмется за сооружение такого девайса и докажет всем, что то о чем я говорил, не верно?

ЦЕХ Отправлено 02 November 2010 - 12:37

Юрий Кимборович, Вы правы на 200%,
По сути своей однофазный асинхронник штука неправильная не буду вдаваться в подробности физических процессов в таком двигателе, о них уже много раз писали. если о самой сути, то однофазный асинхронник, в отличие от трехфазного, конструктивно сделан только на одну частоту и изменять ее более, чем процентов на 10 это значит сорвать все электоромагнитные процессы, происходящие в двигателе в процессе работы.
Поэтому для изменения скорости в больших пределах у неправильных штук делается несколько обмоток и комутируются они. Простейший пример привод стиральной машины к примеру

arcad Отправлено 02 November 2010 - 12:59

ЦЕХ. Юрий Кимборович.
Так в первоисточнике указано довольно широких пределах - от 1000 до 4000

valb Отправлено 02 November 2010 - 13:14

Кокретно работает с движком от старой стиралки. Могу дать ссылку.

bim Отправлено 02 November 2010 - 13:20

Кокретно работает с движком от старой стиралки. Могу дать ссылку.

Лучше не ссылку, а конкретную работающую конструкцию, с цифрами. А написать можно все, что угодно.
А пока позвольте в этом вопросе скептиком. До сих пор обороты на таких движках переключают специальными обмотками, заложенными в конструкции, даже на очень малых мощностях (разберите любой вентилятор).

MMS Отправлено 02 November 2010 - 13:23

Регулятор скорости вращения асинхронного электродвигателя.


Подобные схемы хороши для питания чего-нибудь. имеющего относительно не высокую и постоянную нагрузку, например вентиляторов.

Как-то делал нечто подобное для питания вентилятора на 400 Гц.

Для устройств с переменной нагрузкой эта и подобные схемы, не имеющие обратной связи, будут регуляторами скорости вращения немножко условно.

Чем больше у двигателя (и у оконечного каскада преобразователя) запас по мощности, тем в большей степени можно регулировать скорость вращения.

Ну а соотношение скоростей 1:4 проще получить с помощью шкивов.


По поводу использования асинхронника полностью согласен с уважаемым Юрием Кимборовиче м.

valb Отправлено 02 November 2010 - 13:42

bim Отправлено 02 November 2010 - 14:07

Если Вы внимательно почитаете информацию по приведенной Вами ссылочке, то поймете, что по сути там говорят то же самое, что и здесь. А приведенный пример не впечатляет. Уже в первом посте говорится Имеется двигатель, не коллекторный, 220 вольт, 1400 об.мин. мощность 25 Вт. По моему, вентилятор мощнее
Судя по тому, что автор использует двигатель от стиралки с конденсатором 4 МкФ, его мощность 10 - 20 Вт. и как утверждает, все работает. Заметьте о мощности самого двигателя ни слова. После таких утверждений, не могу серьезно относиться к тому, что он говорит. Такого трепа в интернете полно.

Сообщение отредактировал Юрий Кимборович: 02 November 2010 - 14:13

valb Отправлено 02 November 2010 - 14:27

Такого трепа в интернете полно.

Да, конечно. Делать выводы самодельщику.

gopnik Отправлено 02 November 2010 - 14:50

Эта схемка для регулировки вентеляторных движков для дома и только,для нормальной работы однофазных двигателей,конечно не подойдёт по многим причинам,
перечислять их не стоит,уже перечислены многие выше.

Ax0n Отправлено 02 November 2010 - 16:16

Устройство примитивное, но как-то работать будет. С повышением частоты момент будет падать. Снижение частоты нежелательно из-за чрезмерного роста тока

Источники: http://podvi.ru/elektrodvigatel/chto-takoe-regulyator-oborotov-elektrodvigatelya.html, http://www.asutpp.ru/elektrodvigatel/regulyator-oborotov-elektrodvigatelya.html, http://www.chipmaker.ru/topic/47070/

Комментариев пока нет!



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Регулятор частоты асинхронного двигателя руками. Двигатель своими руками World of tank как сделать эмблему клана

Как сделать регулятор частоты Как сделать регулятор частоты Как сделать регулятор частоты Как сделать регулятор частоты Как сделать регулятор частоты Как сделать регулятор частоты Как сделать регулятор частоты