Vrste i raspored okretaja brzina motora kolektora

Motori kolektora često se mogu naći u kućanskim električnim aparatima i u električnim alatima: perilici rublja, brusilici, bušilici, usisavaču itd. Što uopće nije iznenađujuće, jer kolektorski motori omogućuju dobivanje visokih okretaja i velikog okretnog momenta (uključujući veliki startni okretni moment ) - što je ono što je potrebno za većinu električnih alata.

U ovom se slučaju kolektorski motori mogu napajati i izravnom strujom (posebno, ispravljenom) i izmjeničnom strujom iz kućanske mreže. Za kontrolu brzine vrtnje rotora kolektorskog motora koriste se regulatori brzine, a oni će se raspravljati u ovom članku.

Za početak, prisjetite se uređaja i načela kolektora. Motor kolektora nužno uključuje sljedeće dijelove: rotor, stator i sklopka komutatora četkica. Kad se napajaju stator i rotor, njihova magnetska polja počinju međusobno djelovati i rotor se s vremenom okreće.

Snaga se na rotor napaja putem grafitnih četkica koje se čvrsto uklapaju u kolektor (na lamele kolektora). Da biste promijenili smjer vrtnje rotora, potrebno je promijeniti fazu napona na statoru ili na rotoru.

Namota rotora i statora mogu se napajati iz različitih izvora ili se mogu međusobno paralelno ili serijski povezati. Ovo je razlika između motora na kolektorima za paralelno i serijsko uzbuđenje. Naime, u većini električnih uređaja u kućanstvu mogu se naći sekvencijalni motori sakupljača uzbude, jer takvo uključivanje omogućava dobivanje motora otpornog na preopterećenje.

Kada govorimo o regulatorima brzine, prije svega, zadržajmo se na najjednostavnijem tiristorskom (trijačnom) krugu (vidi dolje). Ovo se rješenje koristi u usisivačima, perilicama rublja, brusilicama i pokazuje visoku pouzdanost pri radu u izmjeničnim krugovima (posebno iz kućne mreže).

Ova shema djeluje jednostavno: za svaki period mrežnog napona kondenzator punjeni preko otpornika na napon otključavanja dinistor spojenog na upravljačku elektrodu glavnog ključa (triac), nakon čega dvosmjerni tiristor otvara se i prenosi struju na opterećenje (na kolektorski motor).

Podešavanjem vremena punjenja kondenzatora u upravljačkom krugu otvora trijaca regulirajte prosječnu snagu koja se dovodi u motor, odnosno regulirajte brzinu. Ovo je najjednostavniji regulator bez povratne informacije o struji.

Triac krug je sličan uobičajenom dimmer za podešavanje svjetline žarulja sa žarnom niti, nema povratnih informacija u njemu. Kako bi se, primjerice, pojavile povratne informacije o održavanju prihvatljive snage i sprečavanju preopterećenja, potrebna je dodatna elektronika. Ali ako razmislite o mogućnostima iz jednostavnih i ne jednostavnih shema, tada trojni krug slijedi trojanski krug.

Krug reostata omogućuje vam učinkovitu kontrolu brzine, ali dovodi do rasipanja velike količine topline. Za to je potreban radijator i učinkovito rasipanje topline, što na kraju znači gubitak energije i malu učinkovitost.

Krugovi regulatora učinkovitiji su u posebnim tiristorskim upravljačkim krugovima ili barem na integriranom timeru. Prebacivanje opterećenja (motora kolektora) na izmjeničnu struju vrši tranzistor snage (ili tiristor), koji se tijekom svakog razdoblja mrežnog sinusoida otvara i zatvara jedan ili više puta. Ovo regulira prosječnu snagu koja se daje motoru.

Upravljački krug napaja se 12 volti izravnog napona iz vlastitog izvora ili iz mreže od 220 volti kroz krug za gašenje.Takve su sheme prikladne za kontrolu moćnih motora.

Načelo regulacije s DC čipovima je naravno PWM - modulacija širine impulsa, Tranzistor se, na primjer, otvara sa strogo zadanom frekvencijom od nekoliko kiloherca, ali trajanje otvorenog stanja je podesivo. Dakle, rotirajući ručicu varijabilnog otpora, postavite brzinu rotacije rotora motora kolektora. Ova je metoda prikladna za držanje malih okretaja kolektora ispod opterećenja.

Bolja kontrola - to je regulacija istosmjerne struje. Kad PWM djeluje na frekvenciji od oko 15 kHz, podešavanjem širine impulsa, napon se kontrolira približno na istoj struji. Recimo, reguliranjem konstantnog napona u rasponu od 10 do 30 volti dobivaju se različiti okreti pri struji od oko 80 ampera, postižući potrebnu prosječnu snagu.

Ako želite napraviti jednostavan regulator za motor kolektora vlastitim rukama bez posebnih zahtjeva za povratne informacije, tada možete odabrati krug na tiristoru. Sve što trebate je lemljenje, kondenzator, dinistor, tiristor, par otpornika i žica.

Ako vam je potreban bolji regulator s mogućnošću održavanja stabilne brzine pod dinamičkim opterećenjem, detaljnije pogledajte kontrolere povratnih informacija koji mogu obraditi signal tahogeneratora (senzora brzine) motora kolektora, kao što se to radi na primjer u perilicama rublja.

Pogledajte i ovu temu:PWM - 555 regulatora broja okretaja motora