Kollektorimoottorin kierrosluvun tyypit ja järjestely

Kollektorimoottoreita löytyy usein kotitalouksien sähkölaitteista ja sähkötyökaluista: pesukoneesta, hiomakoneesta, porakoneesta, pölynimurista jne. Mikä ei ole ollenkaan yllättävää, koska kollektorimoottorit antavat sinulle sekä korkeat kierrokset että korkean vääntömomentin (mukaan lukien korkea käynnistysmomentti). ) - mitä tarvitaan useimmille sähkötyökaluille.

Samalla kollektorimoottoreita voidaan käyttää sekä tasavirralla (erityisesti tasasuuntatuilla) että vaihtovirralla kotitalousverkosta. Kollektorimoottorin roottorin pyörimisnopeuden ohjaamiseksi käytetään nopeuden säätimiä, joista keskustellaan tässä artikkelissa.

Aluksi muista laite ja kollektorimoottorin periaate. Kollektorimoottori sisältää välttämättä seuraavat osat: roottorin, staattorin ja harjakommutaattorin kytkentäyksikön. Kun staattorille ja roottorille syötetään virtaa, niiden magneettikentät alkavat vuorovaikutuksessa ja roottori lopulta pyörii.

Voimaa syötetään roottoriin grafiittiharjojen kautta, jotka sopivat tiukasti keräilijään (keräilylamelliin). Roottorin pyörimissuunnan muuttamiseksi on tarpeen muuttaa staattorissa tai roottorissa olevan jännitteen vaiheittamista.

Roottorin ja staattorin käämit voivat saada virtaa eri lähteistä tai ne voidaan kytkeä rinnakkain tai sarjaan toisiinsa. Joten erotetaan toisistaan ​​kollektorimoottorit, joilla on rinnakkais- ja sarjaheräte. Nimittäin peräkkäisiä virityskeräysmoottoreita löytyy useimmista kotitalouskoneista, koska tällainen sisällyttäminen mahdollistaa ylikuormituksille kestävän moottorin saamisen.

Nopeusohjaimista puhumattakaan ensinnäkin asettakaamme yksinkertaisimpaan tyristori (triac) piiriin (katso alla). Tätä ratkaisua käytetään pölynimureissa, pesukoneissa, hiomakoneissa ja se on erittäin luotettava työskenteleessä vaihtovirtapiireissä (erityisesti kotitalousverkosta).

Tämä järjestelmä toimii yksinkertaisesti: jokaisella verkkojännitteen ajanjaksolla kondensaattori ladataan vastuksen kautta pääavaimen (triac) ohjauselektrodiin kytketyn dinistorin lukituksen jännitteeseen, jonka jälkeen triac avautuu ja siirtää virran kuormalle (kollektorimoottorille).

Säätämällä kondensaattorin latausaikaa triakin aukon ohjauspiirissä, säädä moottorille syötetty keskimääräinen teho, vastaavasti, säädä nopeutta. Tämä on yksinkertaisin säädin ilman nykyistä palautetta.

Triac-piiri on samanlainen kuin tavallinen himmennin hehkulamppujen kirkkauden säätämiseen, siinä ei ole palautetta. Jotta nykyinen palaute voisi näyttää esimerkiksi ylläpitävän hyväksyttävän tehon ja estää ylikuormitukset, tarvitaan lisäelektroniikkaa. Mutta jos harkitset vaihtoehtoja yksinkertaisista ja ei-yksinkertaisista järjestelyistä, triacpiiri seuraa triacpiiriä.

Reostaattipiiri mahdollistaa nopeuden tehokkaan hallinnan, mutta johtaa suuren määrän lämmön häviämiseen. Se vaatii patterin ja tehokkaan lämmönpoiston, mikä tarkoittaa energian menetystä ja lopulta heikkoa hyötysuhdetta.

Säädinpiirit ovat tehokkaampia erityisissä tyristoriohjauspiireissä tai ainakin integroidussa ajastimessa. Kuorman (kollektorimoottori) kytkeminen vaihtovirtaan suoritetaan tehotransistorilla (tai tyristorilla), joka avautuu ja sulkeutuu yksi tai useampia kertoja verkon sinusoidin jokaisen jakson aikana. Tämä säätelee moottorille syötettyä keskimääräistä tehoa.

Ohjauspiiri saa 12 voltin suorajännitettä omalta lähteeltään tai 220 voltin verkosta sammutuspiirin kautta.Tällaiset järjestelmät soveltuvat voimakkaiden moottoreiden ohjaamiseen.

Säätöperiaate tasavirtapiirillä on tietysti PWM - pulssinleveyden modulaatio. Esimerkiksi transistori avautuu tiukasti määritellyllä useiden kilohertsien taajuudella, mutta avoimen tilan kesto on säädettävissä. Joten, kääntämällä muuttuvan vastuksen kahvaa, aseta kollektorimoottorin roottorin pyörimisnopeus. Tämä menetelmä on kätevä pitämään kollektorimoottorin pieniä kierroksia kuormitettuna.

Parempi hallinta - tämä on suora nykyinen sääntely. Kun PWM toimii noin 15 kHz: n taajuudella säätämällä pulssin leveyttä, jännitettä säädetään suunnilleen samalla virralla. Oletetaan, että säätämällä vakiojännitettä alueella 10 - 30 volttia, he saavat eri kierrokset noin 80 ampeerin virralla saavuttaen vaaditun keskimääräisen tehon.

Jos haluat tehdä yksinkertaisen säätimen kollektorimoottorille omilla käsilläsi ilman erityisiä palautetta koskevia pyyntöjä, voit valita piirin tyristorista. Tarvitset vain juotosraudan, kondensaattorin, dinistorin, tyristorin, vastukset ja johdot.

Jos tarvitset parempaa ohjainta, jolla pystytään pitämään vakaa nopeus dynaamisen kuormituksen alla, katso tarkemmin palautteen ohjaimia, jotka voivat käsitellä kollektorimoottorin tahogeneraattorin (nopeusanturin) signaalin, kuten esimerkiksi pesukoneissa tehdään.

Katso myös tästä aiheesta:PWM - 555 moottorin nopeussäätimet