Контролер на скоростта на електродвигателя: принцип на действие

Контролерът на скоростта на двигателя е необходим за плавно ускорение и забавяне. Такива устройства се използват широко в индустрията. С тяхна помощ се променят скоростта на транспортните ленти и въртенето на вентилаторите. 12-волтови двигатели се използват в системи за управление и автомобили. Всички са виждали превключвателите, които променят скоростта на въртене на вентилатора на печката в автомобилите. Това е един от видовете регулатори. Само че не е проектиран да стартира гладко. Промяната в скоростта на въртене се извършва на стъпки.

Приложение на честотни преобразуватели

Честотните преобразуватели се използват като регулатори на скоростта за електрически двигатели 220V и 380V. Това са високотехнологични електронни устройства, които ви позволяват коренно да промените характеристиките на тока (форма на вълната и честота). Те се базират на мощни полупроводникови транзистори и модулатор с широчина на импулса. Цялата работа на устройството се контролира от блок на микроконтролер. Промяната в скоростта на въртене на ротора на двигателя е плавна.

Следователно честотните преобразуватели се използват в натоварени механизми. Колкото по-бавно е ускорението, толкова по-малко напрежение ще изпитва конвейерът или скоростната кутия. Всички chastotniki са оборудвани с няколко степени на защита - ток, товар, напрежение и други. Някои модели честотни преобразуватели се захранват от еднофазно напрежение (220 волта), те правят трифазни от него. Това ви позволява да свързвате асинхронни двигатели у дома, без да използвате сложни вериги. И мощността няма да бъде загубена при работа с такова устройство.

За какви цели се използват регулаторите

В случай на асинхронни двигатели, контролерите на скоростта са необходими за:

Значителни икономии на енергия. В крайна сметка не всеки механизъм изисква висока скорост на въртене на двигателя - понякога може да бъде намалена с 20-30% и това ще намали наполовина разходите за енергия.
Защита на механизми и електронни вериги. С честотни преобразуватели могат да се наблюдават температурата, налягането и много други параметри. Ако двигателят работи като задвижване на помпата, тогава в резервоара, в който той изпомпва въздух или течност, трябва да се монтира сензор за налягане. И когато се достигне максималната стойност, двигателят просто ще се изключи.
Поставяне на мек старт. Не е необходимо да се използват допълнителни електронни устройства - всичко може да се направи чрез промяна на настройките на честотния преобразувател.
Намалени разходи за поддръжка. С помощта на такива регулатори на скоростта на електрическите двигатели 220V се намалява рискът от повреда на задвижването и отделните механизми.

Как работят ротационните контроли

Можете да направите регулатор на скоростта на електродвигателя със собствените си ръце, но това ще изисква да проучите всички технически точки. Структурно могат да се разграничат няколко основни компонента, а именно:

Електрически мотор.
Система за управление на микроконтролера и преобразувател.
Задвижване и свързани механизми.

В самото начало на работа, след като напрежението е приложено към намотките, роторът на двигателя се върти с максимална мощност. Именно тази характеристика отличава асинхронните машини от останалите. Към това се добавя натоварването от механизма, който се задейства. В резултат на това в началния етап мощността и консумацията на ток се увеличават до максимум.

Генерира се много топлина. Както намотките, така и проводниците се прегряват. Използването на честотен преобразувател ще помогне да се отървете от това. Ако зададете плавен старт, тогава до максималната скорост (която също се регулира от устройството и може да не е 1500 оборота в минута, а само 1000), двигателят няма да ускори веднага, а за 10 секунди (добавете 100-150 оборота в минута всяка секунда). В същото време натоварването на всички механизми и проводници ще намалее значително.

Самоделен регулатор

Можете самостоятелно да направите 12V контролер на скоростта на двигателя. Това изисква многопозиционен превключвател и жични резистори. С помощта на последното захранващото напрежение (а с него и скоростта) се променя. Подобни системи могат да се използват за асинхронни двигатели, но те са по-малко ефективни. Преди много години са били широко използвани механични регулатори - базирани на зъбни колела или вариатори. Но те не бяха много надеждни. Електронните средства се показват много по-добре. В края на краищата те не са толкова обемисти и ви позволяват да прецизирате устройството.

За да направите регулатор на въртене на електродвигателя, ще ви трябват няколко електронни устройства, които могат да бъдат закупени в магазин или премахнати от стари инверторни устройства. Добри резултати показва триакът VT138-600 във веригите на такива електронни устройства. За да направите настройката, ще трябва да включите променлив резистор във веригата. С негова помощ се променя амплитудата на сигнала, постъпващ в триак.

Внедряване на система за управление

За да се подобрят параметрите дори на най-простото устройство, ще е необходимо да се включи управлението на микроконтролера във веригата на регулатора на скоростта на двигателя. За да направите това, трябва да изберете процесор с подходящ брой входове и изходи - за свързване на сензори, бутони, електронни ключове. За експерименти можете да използвате микроконтролера AtMega128 - най-популярният и лесен за използване. В публичното достояние можете да намерите много вериги, използващи този контролер. Няма да е трудно да ги намерите и приложите сами. За да работи правилно, трябва да запишете алгоритъм в него - отговори на определени действия. Например, когато температурата достигне 60 градуса (измерването се извършва на радиатора на устройството), трябва да възникне прекъсване на електрозахранването.

Накрая

Ако решите да не правите устройство сами, а да закупите готово, тогава обърнете внимание на основните параметри, като мощност, тип система за управление, работно напрежение, честоти. Препоръчително е да се изчислят характеристиките на механизма, в който се планира да се използва регулаторът на напрежението на електродвигателя. И не забравяйте да съвпадате с параметрите на честотния преобразувател.