Тиристорний регулятор оборотів електродвигунів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Тиристорний регулятор оборотів електродвигунів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електродвигуни

Коментарі до статті

В електроприводі електричного транспорту, в автоматиці, телемеханіці та інших сферах техніки широко використовуються електродвигуни постійного струму. Основними перевагами машин постійного струму перед асинхронними є великий пусковий момент і можливість плавного регулювання обертів.

Механічна частина електродвигунів постійного струму складається з якоря та статора. Якір (ротор) - це частина електродвигуна, що обертається. На якорі встановлено струмознімальний колектор. Магнітні полюси з обмотками збудження закріплені попарно на статорі.

Кількість полюсів може бути різною (максимальна кількість мають крокові електродвигуни комп'ютерних вінчестерів). У малогабаритних електродвигунах для створення магнітного поля замість паралельних обмоток на статорі використовуються постійні магніти.

Магнітне поп обмоток ротора взаємодіє з магнітним полем обмоток статора або з постійними магнітами і створює крутний момент. Електричні машини постійного струму мають оборотність, тобто. можуть працювати як в режимі електродвигуна, так і в режимі постійного генератора струму при механічному обертанні валу якоря.

На швидкість обертання електродвигунів впливають параметри обмоток збудження.

При включенні регулювального опору (реостату) послідовне якорем і обмоткою збудження можна досягти різних робочих характеристик електродвигунів (від природної до круто падаючої). Такі характеристики зазвичай використовують у тягових електродвигунах міського електричного транспорту.

При зменшенні опору реостата збільшуються обороти електродвигуна, хоча в даний час реостати для регулювання оборотів практично не застосовуються, оскільки більш ефективні тиристорні схеми регулювання оборотів електродвигунів.

При вимушеному гальмуванні чи зупинці електродвигунів створюється режим рекуперації (повернення) електроенергії назад у енергосистему, що дуже вигідно. Це досягається відповідним включенням тиристорів за допомогою електронного пристрою.

Електродвигун постійного струму з послідовною обмоткою включати без навантаження не рекомендується, оскільки це може призвести до некерованого зростання обертів електродвигуна та його поломки. Щоб цього не трапилося, на статорі електродвигуна, крім обмоток послідовного збудження, розміщуються обмотки паралельного збудження.

Додаткові обмотки дозволяють змінювати магнітний потік та регулювати оберти електродвигуна. Наприклад, у генераторах автомобілів за допомогою електронної схеми регулювання струму збудження можна встановити рекомендований струм заряду акумулятора.

Регулювання швидкості обертання зміною струму якоря застосовується в малопотужних електродвигунах, а потужних змінюється струм обмотки паралельного збудження.

Реверсування (зміна напрямку обертання) досягається переполюсування живлення якоря або напруги на паралельній обмотці збудження.

Регулювати оберти електродвигунів можна електронними пристроями, виконаними на тиристорах чи транзисторах. Перший варіант кращий, оскільки тиристори завдяки імпульсному перемиканню струму менше нагріваються при роботі. Для надійного запуску тиристорів передбачається частотне заповнення сигналу, що управляє.

Пропонований пристрій тиристорного регулювання обертів електродвигуна постійного струму (рис.1) складається з:

генератора керуючого сигналу;
підсилювача;
комутаційного елемента (тиристора);
кола негативного зворотного зв'язку для стабілізації оборотів при змінному навантаженні.

(Натисніть для збільшення)

Мультивібратор на мікросхемі аналогового таймера DA1 працює як генератора прямокутних імпульсів. Внутрішня структура таймера містить два компаратори, з'єднані з входами 2 і 6, RS-тригер, вихідний підсилювач і ключовий транзистор для розрядки зовнішнього конденсатора. Виведення 7 таймера з'єднаний з колектором внутрішнього транзистора скидання, емітер якого підключений до загального дроту. Стан цього транзистора ідентичний стану виходу 3 (відкритий, коли на виході таймера нульовий потенціал). У цій схемі висновок 7 DA1 використовується як допоміжний вихід з підвищеною здатністю навантаження для індикації стану таймера. Світлодіод HL1 горить, коли внутрішній транзистор замкнений, вказуючи, що на виході 3 таймери високий рівень.

Зарядка конденсатора С1 відбувається за високого рівня на виході 3 DA1 через резистори R2 і R3. При напрузі С1, рівному 2/3 Uпит, внутрішній тригер DA1 перемикає вихід 3 в нульовий рівень, конденсатор розряджається через R2 і R3, потім рівень виходу знову змінюється, тобто. на виході 3 формуються прямокутні імпульси.

Висновок 5 DA1 у таймері використовується для керування схемою. До нього підключений конденсатор С2 і регульований стабілітрон DA2 з резистором навантаження R5. Сигнал на керуючий вхід 1 DA2 надходить з настановного резистора R10, конденсатор С5 згладжує пульсації напруги, що створюється якорем двигуна при обертанні. Ланцюг VD2-C7-R9-C6 знижує вплив проти-ЕРС на іскріння колектора та роботу тиристора. При збільшенні оборотів двигуна напруга на конденсаторі С8 зростає, мікросхема DA2 відкривається та шунтує вихід DA5. частота генератора на таймері падає і обороти електродвигуна M1 знижуються. Світлодіод HL1 у ланцюзі емітера VT2 індикує стан роботи схеми пристрою.

Живлення виведення 8 DА1 подається від стабілізованого джерела на аналоговому стабілізаторі DA3. що знижує вплив потужних викидів струму при комутації електродвигуна працювати таймера. Діод VD1 захищає DA3 від неправильної полярності живлення. Підсилювач потужності запуску тиристора виконаний на транзисторі VT1.

Джерело літання виконане на силовому трансформаторі Т1 з потужним діодним мостом VD3. Для зниження перешкод від тиристорного регулятора на мережу встановлений конденсатор С9.

Налагодження схеми починають із перевірки харчування. Двигун резистора R10 повинен знаходитися і в нижньому (за схемою) положенні. При регулюванні оборотів резистором R3 перевіряється стійке обертання валу електродвигуна. При збільшенні напруги зворотного зв'язку резистором R10 перевіряють дію зворотного зв'язку на загальмованому механічним навантаженням валу електродвигуна. Обороти електродвигуна із зворотним зв'язком мають бути вищими, ніж без неї. Різнисна напруга надходить на резистор R10 з анода тиристора VS1. змінюючи затримку імпульсів генератора щодо початку кожного напівперіоду напруги. За допомогою R10 встановлюється оптимальне значення напруги зворотного зв'язку.

Напруга на аноді тиристора VS1, поки він закритий, дорівнює різниці напруги живлення і напруги, створюваного якорем, що обертається двигуна M1. Зменшення частоти обертання під навантаженням призводить до збільшення прикладеного до двигуна напруги та навпаки. Діод VD2 усуває зворотний струм. що виникає при обертанні електродвигуна.

Резистори у пристрої використовуються С2-ЗЗН С1-4. Таймер DA1 замінюється аналогом серії 555. Транзистор VT1 для надійного запуску тиристора має бути з коефіцієнтом посилення більше 100. Тиристор VS1 розрахований струм більше 10 А при напрузі 100 В.

Можна застосувати тиристори типів КУ202, Т106, Т112, Т122, Т137, ВТ138-152, MCR-25. Діодний міст складається із двох лавинних діодів на струм понад 10 А, але також підійдуть діоди типів. Д302.305 КД203 КД206 КД213Б. На тиристор та діоди при необхідності слід встановити радіатори. Трансформатор вибирається, виходячи із потужності електродвигуна. Підійдуть - типів ТН, ТПП, ТЗ та аналогічні.

Пристрій зібрано на друкованій платі, креслення якої наведено на рис.2.

Тиристорний регулятор оборотів електродвигунів

Плата розроблена під тиристори в різних корпусах (пластмасовому та металевому). Точка GVS1 з'єднується перемичкою з керуючим електродом тиристора, "katod" - з катодом.

Автор: В.Коновалов

Дивіться інші статті розділу Електродвигуни.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Завод вуглецевих нанотрубок 05.12.2011

Такий завод запрацював на півдні Франції і даватиме на рік до 400 тонн продукції.

Нанотрубки легше стали в шість разів, міцніше в сто разів, проводять тепло краще за мідь. Але їхнє застосування в техніці поки що обмежується елітарними продуктами на кшталт тенісних ракеток або велосипедних рам для чемпіонів. Масове виробництво дозволить робити з пластмас, посилених нанотрубками, деталі літаків та автомобілів, лопаті вітродвигунів та інші вироби, де потрібні легкість та міцність.

У французькій установці нанотрубки з'являються на каталізаторі - кульках із глинозему з добавкою заліза. Через шар кульок пропускають під тиском газ етилен за температури 650-700 градусів Цельсія. На каталізаторі з'являється "шевелюра" із нанотрубок діаметром близько 10 нанометрів. Після охолодження їх зчищають із кульок, отримуючи клубочки-гранули, готові для підмішування в пластик.

Інші цікаві новини:

▪ Причина запізнень – особисті особливості

▪ Локатор попелу та золи

▪ Біометрична реєстрація на авіарейс

▪ Електричний гідролітак

▪ Мініатюрний модуль для прийому цифрового радіомовлення

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Досліди з хімії. Добірка статей

▪ стаття Цифрова фотокамера. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Де були знайдені перші копалини? Детальна відповідь

▪ стаття Електромеханік телефонно-телеграфного зв'язку (вимірювання, лінійно-технічна ділянка). Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Адаптер K-Line. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Маломощний польовий транзистор КП214А9. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

Коментарі до статті:

Віктор Тимченко
Зробив цей регулятор. З налаштування виникли проблеми. Підкажіть, як правильно налаштувати прилад і чи можливе налаштування без електродвигуна на лампу розжарювання 24 в? І ще одне питання: при налаштуванні приладу перегорає світлодіод ал2.

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт