ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้า: หลักการทำงาน ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบสับเปลี่ยน PWM แบบดิจิตอล

บทวิจารณ์อื่นในหัวข้อของทุกสิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์โฮมเมด คราวนี้ฉันจะพูดถึงตัวควบคุมความเร็วแบบดิจิตอล สิ่งที่น่าสนใจในทางของตัวเอง แต่ฉันต้องการมากกว่านี้
สำหรับผู้ที่สนใจอ่านต่อ :)

การมีอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงต่ำบางอย่างในบ้าน เช่น เครื่องบดขนาดเล็ก ฯลฯ ฉันต้องการเพิ่มลักษณะการทำงานและความสวยงามเล็กน้อย จริงอยู่สิ่งนี้ไม่ได้ผลแม้ว่าฉันจะยังหวังว่าจะบรรลุเป้าหมาย บางทีอีกครั้งฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับสิ่งนี้ในวันนี้
ผู้ผลิตตัวควบคุมนี้คือ Maitech หรือมากกว่านั้น ชื่อนี้มักพบในผ้าเช็ดหน้าและบล็อคทุกชนิดสำหรับผลิตภัณฑ์โฮมเมด แม้ว่าด้วยเหตุผลบางอย่างฉันไม่ได้เจอเว็บไซต์ของ บริษัท นี้

เนื่องจากฉันไม่ได้ทำสิ่งที่ฉันต้องการ บทวิจารณ์จะสั้นกว่าปกติ แต่ฉันจะเริ่มต้นเช่นเคยด้วยวิธีการขายและส่ง
ซองบรรจุถุงซิปล็อคธรรมดา

ชุดนี้มีเพียงตัวควบคุมที่มีตัวต้านทานปรับค่าได้และปุ่มเท่านั้น ไม่มีบรรจุภัณฑ์และคำแนะนำที่แข็ง แต่ทุกอย่างมาครบถ้วนและไม่มีความเสียหาย

มีสติกเกอร์ที่ด้านหลังที่แทนที่คำแนะนำ โดยหลักการแล้วอุปกรณ์ดังกล่าวไม่จำเป็นอีกต่อไป
ช่วงแรงดันไฟฟ้าใช้งานคือ 6-30 โวลต์และ กระแสสูงสุดที่ 8 แอมป์

ลักษณะที่ปรากฏค่อนข้างดี "แก้ว" สีเข้ม พลาสติกสีเทาเข้มของเคส ในสถานะปิด ดูเหมือนโดยทั่วไปเป็นสีดำ ในลักษณะออฟเซ็ต ไม่มีอะไรจะบ่นเกี่ยวกับ ด้านหน้าติดฟิล์มขนส่ง
ขนาดการติดตั้งของอุปกรณ์:
ความยาว 72 มม. (การเปิดเคสขั้นต่ำ 75 มม.) ความกว้าง 40 มม. ความลึกไม่รวมแผงด้านหน้า 23 มม. (พร้อมแผงด้านหน้า 24 มม.)
ขนาดแผงด้านหน้า:
ยาว 42.5 กว้าง 80 มม.

ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้มาพร้อมกับด้ามจับ แน่นอนว่าด้ามจับนั้นค่อนข้างหยาบ แต่ใช้งานได้จริง
ความต้านทานของตัวต้านทานคือ100KΩการพึ่งพาการปรับเป็นเส้นตรง
เมื่อมันปรากฏออกมาในภายหลัง ความต้านทาน 100KΩ ทำให้เกิดความผิดพลาด เมื่อขับเคลื่อนโดยหน่วยจ่ายไฟแบบพัลซิ่ง จะไม่สามารถตั้งค่าการอ่านที่เสถียรได้ การรบกวนบนสายไฟไปยังตัวต้านทานแบบปรับค่าได้จะได้รับผลกระทบ เนื่องจากการอ่านค่ากระโดด +\- 2 อักขระ แต่จะดีถ้าจะกระโดดไปพร้อมกับ นี้ความเร็วเครื่องยนต์กระโดด
ตัวต้านทานมีความต้านทานสูง กระแสไฟมีขนาดเล็ก และสายไฟจะเก็บเสียงรบกวนรอบๆ
เมื่อขับเคลื่อนโดย PSU เชิงเส้น ปัญหานี้จะหมดไปโดยสิ้นเชิง
ความยาวของสายไฟถึงตัวต้านทานและปุ่มประมาณ 180 มม.

ปุ่ม ไม่มีอะไรพิเศษ หน้าสัมผัสเปิดตามปกติ เส้นผ่านศูนย์กลางการติดตั้ง 16 มม. ยาว 24 มม. ไม่มีไฟส่องสว่าง
ปุ่มดับเครื่องยนต์
เหล่านั้น. เมื่อใช้พลังงานไฟแสดงสถานะจะสว่างขึ้นเครื่องยนต์สตาร์ทการกดปุ่มดับลงการกดครั้งที่สองจะเปิดขึ้นอีกครั้ง
เมื่อดับเครื่องยนต์ ไฟแสดงสถานะก็ไม่สว่างเช่นกัน

ใต้ฝาครอบเป็นบอร์ดอุปกรณ์
แหล่งจ่ายไฟและหน้าสัมผัสการเชื่อมต่อมอเตอร์ถูกนำออกมาที่ขั้ว
หน้าสัมผัสขั้วบวกของขั้วต่อเชื่อมต่อกันสวิตช์ไฟจะสลับสายขั้วลบของเครื่องยนต์
การเชื่อมต่อของตัวต้านทานปรับค่าได้และปุ่มสามารถถอดออกได้
ทุกอย่างดูเรียบร้อย ตัวนำตัวเก็บประจุค่อนข้างคดเคี้ยว แต่ฉันคิดว่ามันสามารถให้อภัยได้ :)

ฉันจะซ่อนการถอดประกอบเพิ่มเติมภายใต้สปอยเลอร์

ตัวบ่งชี้ค่อนข้างใหญ่ ความสูงของหลักคือ 14 มม.
ขนาดกระดาน 69x37mm.

บอร์ดถูกประกอบอย่างเรียบร้อยมีร่องรอยของฟลักซ์ใกล้กับหน้าสัมผัสตัวบ่งชี้ แต่โดยทั่วไปแล้วบอร์ดนั้นสะอาด
บอร์ดประกอบด้วย: ไดโอดป้องกันขั้วย้อนกลับ, โคลง 5 โวลต์, ไมโครคอนโทรลเลอร์, ตัวเก็บประจุ 470 microfarad 35 โวลต์, องค์ประกอบพลังงานภายใต้หม้อน้ำขนาดเล็ก
มองเห็นสถานที่สำหรับติดตั้งตัวเชื่อมต่อเพิ่มเติมวัตถุประสงค์ไม่ชัดเจน

ฉันร่างแผนภาพบล็อกเล็กๆ เพื่อทำความเข้าใจคร่าวๆ ว่ามีการสลับอะไรและอย่างไร และเชื่อมต่ออย่างไร ตัวต้านทานปรับค่าได้เปิดขึ้นโดยวัดจากหนึ่งฟุตถึง 5 โวลต์ ตัวที่สองลงไปที่พื้น ดังนั้นจึงสามารถแทนที่ได้อย่างปลอดภัยด้วยสกุลเงินที่ต่ำกว่า ไม่มีการเชื่อมต่อกับตัวเชื่อมต่อที่ไม่ได้ขายในไดอะแกรม

อุปกรณ์นี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ผลิตโดย STMicroelectronics
เท่าที่ฉันรู้ ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ใช้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ จำนวนมากพอสมควร เช่น แอมมิเตอร์

ตัวปรับกำลังไฟฟ้าเมื่อทำงานที่แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุดจะร้อนขึ้น แต่ไม่มากนัก

ส่วนหนึ่งของความร้อนจากองค์ประกอบพลังงานจะถูกลบออกไปยังรูปหลายเหลี่ยมทองแดงของกระดาน ทางด้านซ้ายคุณจะเห็นการเปลี่ยนแปลงจำนวนมากจากด้านหนึ่งของกระดานไปอีกด้านหนึ่ง ซึ่งช่วยขจัดความร้อน
นอกจากนี้ความร้อนจะถูกลบออกด้วยความช่วยเหลือของหม้อน้ำขนาดเล็กซึ่งกดกับองค์ประกอบพลังงานจากด้านบน ตำแหน่งของฮีทซิงค์นี้ดูน่าสงสัยสำหรับฉันเล็กน้อย เนื่องจากความร้อนถูกกำจัดผ่านพลาสติกของเคสและฮีทซิงค์ดังกล่าวไม่ได้ช่วยอะไรมาก
ไม่มีการวางระหว่างองค์ประกอบพลังงานและหม้อน้ำ ฉันแนะนำให้ถอดหม้อน้ำแล้วทาด้วยแปะ อย่างน้อยก็นิดหน่อย แต่มันจะดีขึ้น

ทรานซิสเตอร์ถูกใช้ในส่วนกำลัง ความต้านทานของช่องคือ 3.3mOhm กระแสสูงสุดคือ 161 แอมแปร์ แต่แรงดันไฟสูงสุดเพียง 30 โวลต์ ดังนั้นผมขอแนะนำให้จำกัดอินพุตไว้ที่ 25-27 โวลต์ เมื่อทำงานที่กระแสใกล้สูงสุดจะมีความร้อนเล็กน้อย
มีไดโอดอยู่ใกล้ ๆ ซึ่งช่วยลดกระแสไฟกระชากจากการเหนี่ยวนำตัวเองของมอเตอร์
ใช้ 10 แอมป์ 45 โวลต์ที่นี่ ไม่มีคำถามเกี่ยวกับไดโอด

รวมครั้งแรก มันเกิดขึ้นมากจนฉันทำการทดสอบก่อนที่จะถอดฟิล์มป้องกันออก เพราะในรูปภาพเหล่านี้ มันยังคงอยู่ที่นั่น
ตัวบ่งชี้มีความเปรียบต่าง สว่างปานกลาง อ่านได้อย่างสมบูรณ์

ตอนแรกฉันตัดสินใจลองโหลดขนาดเล็กและพบกับความผิดหวังครั้งแรก
ไม่ ฉันไม่มีข้อตำหนิใด ๆ เกี่ยวกับผู้ผลิตและร้านค้า ฉันแค่หวังว่าอุปกรณ์ที่มีราคาแพงเช่นนี้จะมีความเสถียรของความเร็วของเครื่องยนต์
อนิจจา นี่เป็นเพียง PWM ที่ปรับได้ ตัวบ่งชี้จะแสดง% เติมจาก 0 ถึง 100%
ตัวควบคุมไม่ได้สังเกตเห็นมอเตอร์ขนาดเล็กในวันที่มันเป็นกระแสโหลดที่ไร้สาระอย่างสมบูรณ์ :)

ผู้อ่านที่เอาใจใส่ต้องให้ความสนใจกับส่วนตัดขวางของสายไฟที่ฉันเชื่อมต่อพลังงานกับตัวควบคุม
ใช่ ฉันจึงตัดสินใจเข้าหาปัญหาทั่วโลกและเชื่อมโยงเอ็นจิ้นที่ทรงพลังยิ่งขึ้น
เห็นได้ชัดว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าตัวควบคุม แต่เปิด ไม่ทำงานกระแสของมันอยู่ที่ประมาณ 5 แอมแปร์ ซึ่งทำให้สามารถตรวจสอบตัวควบคุมในโหมดที่ใกล้ถึงค่าสูงสุดได้
ตัวควบคุมทำงานอย่างสมบูรณ์แบบโดยวิธีการที่ฉันลืมที่จะระบุว่าเมื่อเปิดเครื่องควบคุมจะเพิ่มการเติม PWM อย่างราบรื่นจากศูนย์เป็นค่าที่ตั้งไว้เพื่อให้มั่นใจในการเร่งความเร็วที่ราบรื่นในขณะที่ตัวบ่งชี้จะแสดงค่าที่ตั้งไว้ทันทีและไม่ชอบความถี่ ไดรฟ์ที่แสดงกระแสจริง
เครื่องควบคุมไม่ล้มเหลวอุ่นขึ้นเล็กน้อย แต่ไม่สำคัญ

เนื่องจากเรกูเลเตอร์ถูกพัลซิ่ง ฉันจึงตัดสินใจเพียงเพื่อความสนุกว่าจะลองใช้ออสซิลโลสโคปและดูว่าเกิดอะไรขึ้นที่เกตของทรานซิสเตอร์กำลังในโหมดต่างๆ
ความถี่ PWM อยู่ที่ประมาณ 15 kHz และไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการทำงาน เครื่องยนต์สตาร์ทที่การเติมประมาณ 10%

ตอนแรกฉันวางแผนที่จะใส่ตัวควบคุมในแหล่งจ่ายไฟเก่า (ค่อนข้างเก่าแล้ว) สำหรับเครื่องมือไฟฟ้าขนาดเล็ก (เพิ่มเติมในบางครั้ง) ตามทฤษฎีแล้วมันควรจะเป็นแทนที่จะเป็นแผงด้านหน้าและตัวควบคุมความเร็วควรจะอยู่ที่ด้านหลังฉันไม่ได้วางแผนที่จะวางปุ่ม (โชคดีที่เมื่อเปิดเครื่องเครื่องจะเปลี่ยนเป็นโหมดเปิดทันที) .
มันจะต้องดีและเรียบร้อย

แต่ความผิดหวังรอฉันอยู่อีก
1. แม้ว่าตัวบ่งชี้จะมีขนาดเล็กกว่าเม็ดมีดที่แผงด้านหน้าเล็กน้อย แต่ก็แย่กว่านั้นคือไม่พอดีกับความลึก โดยวางพิงกับชั้นวางเพื่อเชื่อมต่อครึ่งหนึ่งของเคส
และถ้าพลาสติกของตัวเรือนตัวบ่งชี้สามารถถูกตัดออกได้ ก็จะไม่มีความสำคัญ เนื่องจากคณะกรรมการควบคุมจะเข้าไปแทรกแซงเพิ่มเติม
2. แม้ว่าฉันจะแก้ปัญหาแรกได้ แต่ก็มีปัญหาที่สอง ฉันลืมไปเลยว่าแหล่งจ่ายไฟของฉันถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร ความจริงก็คือเครื่องปรับลมตัดการจ่ายประจุลบและฉันมีรีเลย์สำหรับถอยหลัง เปิดเครื่องและบังคับให้เครื่องยนต์หยุดทำงาน และวงจรควบคุมสำหรับสิ่งนี้ทั้งหมด และด้วยการเปลี่ยนแปลงทุกอย่างกลับกลายเป็นเรื่องยากขึ้นมาก :(

หากตัวควบคุมมีการรักษาเสถียรภาพความเร็ว ฉันยังคงสับสนและทำซ้ำการควบคุมและวงจรย้อนกลับ หรือทำซ้ำตัวควบคุมสำหรับการสลับ + กำลัง เป็นไปได้และฉันจะทำมันใหม่ แต่ไม่มีความกระตือรือร้นและตอนนี้ฉันไม่รู้ว่าเมื่อไหร่
อาจมีใครสนใจรูปถ่ายด้านในของ PSU ของฉันเมื่อประมาณ 13-15 ปีที่แล้วใช้งานได้เกือบตลอดเวลาโดยไม่มีปัญหาเมื่อฉันต้องเปลี่ยนรีเลย์

สรุป.
ข้อดี
อุปกรณ์ทำงานได้อย่างสมบูรณ์
ลักษณะเรียบร้อย
สร้างคุณภาพ
ชุดประกอบด้วยทุกสิ่งที่คุณต้องการ

ข้อเสีย.
การทำงานที่ไม่ถูกต้องจากการสลับแหล่งจ่ายไฟ
ทรานซิสเตอร์กำลังไม่มีขอบแรงดัน
ด้วยฟังก์ชันที่เจียมเนื้อเจียมตัว ราคาจึงสูงเกินไป (แต่ทุกอย่างสัมพันธ์กันที่นี่)

ความคิดเห็นของฉัน. หากคุณปิดตากับราคาของอุปกรณ์มันก็ค่อนข้างดีในตัวมันเองและดูเรียบร้อยและใช้งานได้ดี ใช่ค่ะ มีปัญหาเรื่องภูมิต้านทานเสียงไม่ค่อยดีนัก คิดว่าแก้ได้ไม่ยาก แต่ก็น่าหงุดหงิดนิดหน่อย นอกจากนี้ ขอแนะนำไม่ให้เกินแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่สูงกว่า 25-27 โวลต์
สิ่งที่น่าผิดหวังยิ่งกว่าคือความจริงที่ว่าฉันมีตัวเลือกมากมายสำหรับหน่วยงานกำกับดูแลแบบสำเร็จรูปทุกประเภท แต่ไม่มีที่ไหนเลยที่พวกเขาเสนอวิธีแก้ปัญหาด้วยการรักษาเสถียรภาพของความเร็ว บางทีอาจมีคนถามว่าทำไมฉันถึงทำเช่นนี้ ฉันจะอธิบายว่าเครื่องบดที่มีความเสถียรตกอยู่ในมืออย่างไรมันน่าพอใจกว่าที่ทำงานมากกว่าปกติมาก

นั่นคือทั้งหมด ฉันหวังว่ามันน่าสนใจ :)

ผลิตภัณฑ์นี้จัดทำขึ้นเพื่อเขียนรีวิวโดยร้านค้า

เครื่องมือไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ในครัวเรือนสมัยใหม่ใช้มอเตอร์สับเปลี่ยน นี่เป็นเพราะความเก่งกาจ กล่าวคือ ความสามารถในการทำงานทั้งจากตัวแปรและจาก แรงดันคงที่. ข้อดีอีกประการหนึ่งคือแรงบิดเริ่มต้นที่มีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม ความถี่สูงความเร็วของเครื่องยนต์ตัวสะสมนั้นไม่เหมาะกับผู้ใช้ทุกคน เพื่อการเริ่มต้นที่ราบรื่นและความสามารถในการเปลี่ยนความเร็วได้มีการคิดค้นตัวควบคุมซึ่งค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะทำด้วยมือของคุณเอง

มอเตอร์ไฟฟ้าแต่ละตัวประกอบด้วยสับเปลี่ยน สเตเตอร์ โรเตอร์ และแปรง หลักการทำงานค่อนข้างง่าย:

นอกจากอุปกรณ์มาตรฐานแล้ว ยังมี:

อุปกรณ์ควบคุม

มีอุปกรณ์ดังกล่าวมากมายในโลก อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มคือ ผลิตภัณฑ์มาตรฐานและสินค้าดัดแปลง

อุปกรณ์มาตรฐาน

ผลิตภัณฑ์ทั่วไปนั้นง่ายต่อการผลิต idinistor ความน่าเชื่อถือที่ดีเมื่อเปลี่ยนความเร็วของเครื่องยนต์ ตามกฎแล้วโมเดลดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับตัวควบคุมไทริสเตอร์ หลักการทำงานของโครงร่างดังกล่าวค่อนข้างง่าย:

ดังนั้นความเร็วของมอเตอร์สะสมจึงถูกปรับ ในกรณีส่วนใหญ่ มีการใช้รูปแบบที่คล้ายกันในเครื่องดูดฝุ่นในครัวเรือนในต่างประเทศ อย่างไรก็ตาม คุณควรทราบว่าตัวควบคุมความเร็วดังกล่าวไม่มีผลตอบรับ ดังนั้นเมื่อโหลดเปลี่ยน คุณจะต้องปรับความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า

แผนผังที่เปลี่ยนแปลง

แน่นอนว่าอุปกรณ์มาตรฐานนี้เหมาะกับผู้ที่ชื่นชอบอุปกรณ์ควบคุมความเร็วหลายคนในการ "เจาะลึก" อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อย่างไรก็ตาม หากปราศจากความก้าวหน้าและปรับปรุงผลิตภัณฑ์ เราจะยังคงอยู่ในยุคหิน ดังนั้นจึงมีการคิดค้นรูปแบบที่น่าสนใจมากขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งผู้ผลิตหลายรายยินดีที่จะใช้

ที่ใช้กันมากที่สุดคือตัวควบคุมแบบรีโอสแตติกและอินทิกรัล ตามความหมายของชื่อ ตัวเลือกแรกจะขึ้นอยู่กับวงจรลิโน่ ในกรณีที่สอง จะใช้ตัวจับเวลาแบบอินทิกรัล

รีโอสแตตมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนจำนวนรอบของมอเตอร์สะสม ประสิทธิภาพสูงเกิดจากทรานซิสเตอร์กำลังซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นกระแสไฟจะลดลงและมอเตอร์ทำงานด้วยความกระตือรือร้นน้อยลง

วิดีโอ: อุปกรณ์ควบคุมความเร็วพร้อมการบำรุงรักษาพลังงาน

ข้อเสียเปรียบหลักของโครงการนี้คือความร้อนจำนวนมาก ดังนั้นเพื่อการทำงานที่ปราศจากปัญหา ตัวควบคุมจะต้องเย็นลงอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้การระบายความร้อนของอุปกรณ์ควรจะเข้มข้น

มีการใช้แนวทางที่แตกต่างออกไปในตัวควบคุมแบบอินทิกรัล โดยที่ตัวจับเวลาแบบอินทิกรัลมีหน้าที่รับผิดชอบในการโหลด ตามกฎแล้ววงจรดังกล่าวจะใช้ทรานซิสเตอร์เกือบทุกชื่อ เนื่องจากองค์ประกอบประกอบด้วยไมโครวงจรที่มีค่ากระแสไฟขาออกมาก

หากโหลดน้อยกว่า 0.1 แอมแปร์ แรงดันไฟฟ้าทั้งหมดจะไปที่ไมโครเซอร์กิตโดยตรง โดยไม่ผ่านทรานซิสเตอร์ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ตัวควบคุมทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องมีแรงดันเกตเป็น 12V ดังนั้นวงจรไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟจะต้องสอดคล้องกับช่วงนี้

ภาพรวมของวงจรทั่วไป

สามารถควบคุมการหมุนของเพลาของมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังต่ำได้โดยใช้ การเชื่อมต่อแบบอนุกรมตัวต้านทานอุปทานที่ไม่มี อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกนี้มีประสิทธิภาพต่ำมากและไม่สามารถเปลี่ยนความเร็วได้อย่างราบรื่น เพื่อหลีกเลี่ยงความรำคาญ คุณควรพิจารณาแผนการควบคุมหลายอย่างที่ใช้บ่อยที่สุด

ดังที่คุณทราบ PWM มีแอมพลิจูดของพัลส์คงที่ นอกจากนี้แอมพลิจูดยังเหมือนกับแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นมอเตอร์ไฟฟ้าจะไม่หยุดแม้จะวิ่งด้วยความเร็วต่ำ

ตัวเลือกที่สองคล้ายกับตัวเลือกแรก ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือใช้แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานเป็นออสซิลเลเตอร์หลัก ส่วนประกอบนี้มีความถี่ 500 Hz และมีส่วนร่วมในการพัฒนาพัลส์ที่มีรูปร่างเป็นสามเหลี่ยม การปรับยังกระทำโดยตัวต้านทานแบบปรับค่าได้

วิธีการ DIY

หากคุณไม่ต้องการจ่ายเงินเพื่อซื้ออุปกรณ์สำเร็จรูป คุณสามารถทำเองได้ ดังนั้นคุณไม่เพียง แต่ประหยัดเงินเท่านั้น แต่ยังได้รับประสบการณ์ที่มีประโยชน์อีกด้วย ดังนั้นสำหรับการผลิตตัวควบคุมไทริสเตอร์คุณจะต้อง:

• หัวแร้ง (เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพ);
• สายไฟ;
• ไทริสเตอร์ ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทาน
• โครงการ

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพ มีเพียง 1 รอบครึ่งเท่านั้นที่ควบคุมโดยเครื่องปรับลม อย่างไรก็ตาม สำหรับการทดสอบประสิทธิภาพกับหัวแร้งธรรมดา การทดสอบนี้ก็เพียงพอแล้ว

หากความรู้เกี่ยวกับการถอดรหัสโครงร่างไม่เพียงพอ คุณสามารถทำความคุ้นเคยกับเวอร์ชันข้อความได้:

การใช้ตัวควบคุมช่วยให้ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าได้อย่างประหยัดมากขึ้น ในบางสถานการณ์ อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถสร้างได้อย่างอิสระ อย่างไรก็ตาม สำหรับวัตถุประสงค์ที่จริงจังมากขึ้น (เช่น การควบคุมอุปกรณ์ทำความร้อน) การซื้อรุ่นสำเร็จรูปจะดีกว่า โชคดีที่มีผลิตภัณฑ์ดังกล่าวให้เลือกมากมายในตลาดและราคาค่อนข้างไม่แพง

สวัสดีทุกคน อาจเป็นนักวิทยุสมัครเล่นหลายคนเช่นฉันมีงานอดิเรกมากกว่าหนึ่งอย่าง แต่มีงานอดิเรกหลายอย่าง นอกจากการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้ว ฉันยังมีส่วนร่วมในการถ่ายภาพ ถ่ายวิดีโอด้วยกล้อง DSLR และการตัดต่อวิดีโอ ในฐานะช่างภาพวิดีโอ ฉันต้องการแถบเลื่อนสำหรับการถ่ายวิดีโอ และก่อนอื่นฉันจะอธิบายคร่าวๆ ว่ามันคืออะไร ภาพด้านล่างแสดงแถบเลื่อนจากโรงงาน

ตัวเลื่อนถูกออกแบบมาสำหรับการถ่ายวิดีโอบนกล้องและกล้องวิดีโอ คล้ายกับระบบรางที่ใช้ในโรงภาพยนตร์แบบจอกว้าง ด้วยความช่วยเหลือของกล้องนี้ กล้องจะเคลื่อนที่ไปรอบๆ วัตถุที่กำลังถ่ายทำได้อย่างราบรื่น เอฟเฟกต์ที่ทรงพลังอีกอย่างหนึ่งที่สามารถใช้ได้เมื่อทำงานกับตัวเลื่อนคือความสามารถในการขยับเข้าใกล้หรือออกห่างจากวัตถุมากขึ้น ภาพถัดไปแสดงเครื่องยนต์ที่ฉันเลือกทำแถบเลื่อน

ตัวเลื่อนถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ กระแสตรงขับเคลื่อนด้วยไฟ 12 โวลต์ บนอินเทอร์เน็ตพบวงจรควบคุมสำหรับเครื่องยนต์ที่เคลื่อนย้ายแคร่เลื่อน ในภาพถัดไป ไฟแสดงสถานะบน LED, สวิตช์สลับที่ควบคุมการถอยหลังและสวิตช์เปิดปิด

เมื่อใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าว สิ่งสำคัญคือต้องมีการควบคุมความเร็วที่ราบรื่น รวมถึงการสตาร์ทเครื่องยนต์ถอยหลังอย่างง่ายดาย ความเร็วของการหมุนของเพลามอเตอร์ ในกรณีของการใช้เครื่องปรับลมของเรา จะถูกควบคุมอย่างราบรื่นโดยการหมุนปุ่มของตัวต้านทานปรับค่าได้ 5 kOhm บางทีไม่ใช่แค่ฉันซึ่งเป็นผู้ใช้ไซต์นี้คนหนึ่งที่ชอบถ่ายรูปและมีคนอื่นต้องการทำซ้ำอุปกรณ์นี้ผู้ที่ต้องการสามารถดาวน์โหลดไฟล์เก็บถาวรด้วยวงจรและแผงวงจรพิมพ์ของตัวควบคุมที่ท้ายบทความ . รูปต่อไปนี้แสดงให้เห็น แผนภูมิวงจรรวมตัวควบคุมเครื่องยนต์:

วงจรควบคุม

วงจรนี้ง่ายมากและสามารถประกอบได้อย่างง่ายดายแม้โดยนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ ข้อดีของการประกอบอุปกรณ์นี้ ฉันสามารถเรียกได้ว่าราคาถูกและสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับความต้องการของคุณได้ รูปแสดงแผงวงจรพิมพ์ของตัวควบคุม:

แต่ขอบเขตของเรกูเลเตอร์นี้ไม่ได้จำกัดอยู่แค่ตัวสไลเดอร์อย่างเดียว มันสามารถใช้เป็นเรกูเรเตอร์ความเร็วได้อย่างง่ายดาย เช่น สว่านกล เดรเมลทำเอง ใช้ไฟ 12 โวลต์ หรือเครื่องทำความเย็นของคอมพิวเตอร์ เช่น ขนาด 80 x 80 หรือ 120 x 120 มม. ฉันยังพัฒนารูปแบบการถอยหลังของเครื่องยนต์ หรืออีกนัยหนึ่งคือ การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในการหมุนเพลาไปในทิศทางอื่น ในการทำเช่นนี้ ฉันใช้สวิตช์สลับหกพินที่มี 2 ตำแหน่ง รูปต่อไปนี้แสดงไดอะแกรมการเชื่อมต่อ:

หน้าสัมผัสตรงกลางของสวิตช์สลับที่มีเครื่องหมาย (+) และ (-) เชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสบนบอร์ดที่มีเครื่องหมาย M1.1 และ M1.2 ขั้วไม่สำคัญ ทุกคนรู้ดีว่าคอมพิวเตอร์เย็นลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าและความเร็วทำให้เกิดเสียงรบกวนน้อยลง ในภาพถัดไปทรานซิสเตอร์ KT805AM บนหม้อน้ำ:

ทรานซิสเตอร์ขนาดกลางถึงขนาดใหญ่เกือบทุกชนิดสามารถใช้ในวงจรได้ อำนาจ n-p-nโครงสร้าง ไดโอดยังสามารถแทนที่ด้วยแอนะล็อกที่เหมาะกับกระแสได้ เช่น 1N4001, 1N4007 และอื่นๆ เอาต์พุตของมอเตอร์ถูกแบ่งด้วยไดโอดแบบย้อนกลับ ซึ่งทำขึ้นเพื่อป้องกันทรานซิสเตอร์ในช่วงเวลาของการเปิดและปิดวงจร เนื่องจากมอเตอร์ที่เรามีนั้นเป็นโหลดแบบอุปนัย นอกจากนี้ วงจรยังแสดงการรวมตัวเลื่อนบน LED ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับตัวต้านทาน

เมื่อใช้เครื่องยนต์ พลังงานมากขึ้นกว่าที่แสดงในภาพต้องติดทรานซิสเตอร์กับหม้อน้ำเพื่อปรับปรุงการระบายความร้อน ภาพของบอร์ดผลลัพธ์แสดงอยู่ด้านล่าง:

อภิปรายบทความ ENGINE SPEED REGULATOR WITH REVERSE

สามารถปรับความเร็วในการหมุนของเพลาของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบสะสมที่มีกำลังไฟต่ำได้โดยเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรจ่ายไฟ แต่ตัวเลือกนี้สร้างประสิทธิภาพที่ต่ำมาก นอกจากนั้น จะไม่สามารถเปลี่ยนความเร็วในการหมุนได้อย่างราบรื่น

สิ่งสำคัญคือวิธีนี้บางครั้งนำไปสู่การหยุดมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ด้วยแรงดันไฟต่ำ ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้า วงจรไฟฟ้ากระแสตรงที่อธิบายไว้ในบทความนี้ไม่มีข้อเสียเหล่านี้ โครงร่างเหล่านี้ยังสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนความสว่างของการเรืองแสงของหลอดไส้ได้สำเร็จ 12 โวลต์

คำอธิบายของตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ 4 แบบ

โครงการแรก

เปลี่ยนความเร็วในการหมุนด้วยตัวต้านทานปรับค่า R5 ซึ่งจะเปลี่ยนระยะเวลาของพัลส์ เนื่องจากแอมพลิจูดของพัลส์ PWM นั้นคงที่และเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ไฟฟ้า มันจึงไม่เคยหยุดนิ่งแม้ในความเร็วรอบที่ต่ำมาก

โครงการที่สอง

คล้ายกับก่อนหน้านี้ แต่แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ DA1 (K140UD7) ใช้เป็นออสซิลเลเตอร์หลัก

op-amp นี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่สร้างพัลส์สามเหลี่ยมและมีความถี่ 500 Hz ตัวต้านทานปรับค่า R7 กำหนดความเร็วของมอเตอร์

โครงการที่สาม

เธอเป็นคนพิเศษ สร้างขึ้นจากเธออยู่บน ออสซิลเลเตอร์หลักทำงานที่ความถี่ 500 Hz ความกว้างพัลส์และความเร็วของเครื่องยนต์จึงเปลี่ยนจาก 2% เป็น 98%

จุดอ่อนในรูปแบบทั้งหมดข้างต้นคือพวกเขาไม่มีองค์ประกอบสำหรับการรักษาความเร็วให้คงที่ด้วยการเพิ่มหรือลดภาระบนเพลาของมอเตอร์กระแสตรง คุณสามารถแก้ปัญหานี้ด้วยรูปแบบต่อไปนี้:

เช่นเดียวกับตัวควบคุมที่คล้ายกันส่วนใหญ่ วงจรของตัวควบคุมนี้มีเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าหลักที่สร้างพัลส์รูปสามเหลี่ยมที่มีความถี่ 2 kHz ความจำเพาะทั้งหมดของวงจรคือการมีข้อเสนอแนะเชิงบวก (POS) ผ่านองค์ประกอบ R12, R11, VD1, C2, DA1.4 ซึ่งทำให้ความเร็วของเพลามอเตอร์คงที่ด้วยการเพิ่มหรือลดภาระ

เมื่อสร้างวงจรด้วยเครื่องยนต์บางอย่าง ความต้านทาน R12 ความลึกของ POS จะถูกเลือกซึ่งการสั่นของความเร็วรอบตัวเองจะไม่เกิดขึ้นเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง

รายละเอียดของตัวควบคุมการหมุนของมอเตอร์

ในวงจรเหล่านี้ สามารถใช้การเปลี่ยนส่วนประกอบวิทยุดังต่อไปนี้: ทรานซิสเตอร์ KT817B - KT815, KT805; KT117A สามารถเปลี่ยน KT117B-G หรือ 2N2646 ได้ เครื่องขยายเสียงปฏิบัติการ K140UD7 บน K140UD6, KR544UD1, TL071, TL081; ตัวจับเวลา NE555 - S555, KR1006VI1; ชิป TL074 - TL064, TL084, LM324

เมื่อใช้โหลดที่ทรงพลังมากขึ้น สามารถเปลี่ยนคีย์ทรานซิสเตอร์ KT817 เป็นทรานซิสเตอร์แบบ field-effect อันทรงพลังได้ เช่น IRF3905 หรืออื่นๆ ที่คล้ายกัน

มอเตอร์ไฟฟ้าจำเป็นสำหรับการเร่งความเร็วและการเบรกที่ราบรื่น ประยุกต์กว้างได้รับอุปกรณ์ดังกล่าวในอุตสาหกรรม ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา เปลี่ยนความเร็วของสายพานลำเลียง การหมุนของพัดลม มอเตอร์ 12 โวลต์ใช้ในระบบควบคุมและรถยนต์ ทุกคนเคยเห็นสวิตช์ที่เปลี่ยนความเร็วของพัดลมเตาในรถยนต์ นี่คือตัวควบคุมประเภทหนึ่ง เพียงแต่ไม่ได้ออกแบบมาให้ทำงานได้อย่างราบรื่น การเปลี่ยนแปลงความเร็วในการหมุนเกิดขึ้นในขั้นตอน

การประยุกต์ใช้ตัวแปลงความถี่

ตัวแปลงความถี่ใช้เป็นตัวควบคุมความเร็วและ 380V เหล่านี้เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไฮเทคที่ให้คุณเปลี่ยนลักษณะของกระแสได้อย่างรุนแรง (รูปคลื่นและความถี่) พวกมันใช้ทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ทรงพลังและโมดูเลเตอร์ความกว้างพัลส์ การทำงานทั้งหมดของอุปกรณ์ถูกควบคุมโดยบล็อกบนไมโครคอนโทรลเลอร์ การเปลี่ยนความเร็วรอบการหมุนของโรเตอร์ของเครื่องยนต์เป็นไปอย่างราบรื่น

ดังนั้นจึงใช้ในกลไกการโหลด ยิ่งอัตราเร่งช้าลงเท่าใด ความเค้นที่สายพานลำเลียงหรือกระปุกเกียร์ก็จะยิ่งลดลง chastotniki ทั้งหมดมีการป้องกันหลายระดับ - สำหรับกระแส โหลด แรงดันไฟ และอื่นๆ ตัวแปลงความถี่บางรุ่นใช้พลังงานจาก แรงดันไฟฟ้าเฟสเดียว(220 โวลต์) ทำให้เป็นสามเฟส สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถเชื่อมต่อมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่บ้านโดยไม่ต้องใช้ แผนงานที่ซับซ้อน. และพลังจะไม่สูญหายเมื่อทำงานกับอุปกรณ์ดังกล่าว

หน่วยงานกำกับดูแลใช้ทำอะไร?

ในกรณีของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส ตัวควบคุมความเร็วมีความจำเป็นสำหรับ:

1. ประหยัดพลังงานได้มาก. เพราะไม่ใช่ทุกกลไกที่ต้องการ ความเร็วสูงการหมุนของมอเตอร์ - บางครั้งสามารถลดลงได้ 20-30% และจะช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานลงครึ่งหนึ่ง
2. การป้องกันกลไกและวงจรอิเล็กทรอนิกส์. ด้วยความช่วยเหลือของตัวแปลงความถี่ คุณสามารถควบคุมอุณหภูมิ ความดัน และพารามิเตอร์อื่นๆ ได้ หากเครื่องยนต์ทำงานเป็นไดรฟ์ปั๊ม จะต้องติดตั้งเซ็นเซอร์ความดันในถังเพื่อสูบลมหรือของเหลว และเมื่อถึงค่าสูงสุด มอเตอร์ก็จะดับลง
3. ความสำเร็จ ซอฟต์สตาร์ท . ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติม - ทุกอย่างสามารถทำได้โดยเปลี่ยนการตั้งค่า ตัวแปลงความถี่.
4. ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา. ด้วยความช่วยเหลือของตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า 220V ความเสี่ยงของความล้มเหลวของไดรฟ์และกลไกส่วนบุคคลจะลดลง

รูปแบบที่สร้างเครื่องแปลงความถี่นั้นแพร่หลายในหลาย ๆ เครื่องใช้ในครัวเรือน. สิ่งที่คล้ายกันสามารถพบได้ในแหล่งที่มา เครื่องสำรองไฟ, เครื่องเชื่อม, ตัวปรับแรงดันไฟฟ้า, แหล่งจ่ายไฟสำหรับคอมพิวเตอร์, แล็ปท็อป, ที่ชาร์จโทรศัพท์, ชุดจุดระเบิดสำหรับไฟแบ็คไลท์ของทีวี LCD และจอภาพที่ทันสมัย

การควบคุมการหมุนทำงานอย่างไร

คุณสามารถสร้างตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ด้วยมือของคุณเอง แต่สำหรับสิ่งนี้ คุณจะต้องศึกษาประเด็นทางเทคนิคทั้งหมด โครงสร้างมีองค์ประกอบหลักหลายประการ กล่าวคือ:

1. มอเตอร์ไฟฟ้า.
2. ระบบควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์และคอนเวอร์เตอร์ยูนิต
3. ไดรฟ์และกลไกที่เกี่ยวข้อง

ในตอนเริ่มต้นของการทำงาน หลังจากใช้แรงดันไฟฟ้ากับขดลวดแล้ว โรเตอร์ของมอเตอร์จะหมุนด้วยกำลังสูงสุด คุณลักษณะนี้ทำให้เครื่องอะซิงโครนัสแตกต่างจากเครื่องอื่น เพื่อเพิ่มภาระจากกลไกที่ตั้งค่าให้เคลื่อนที่ เป็นผลให้เมื่อ ชั้นต้นพลังงานและปริมาณการใช้กระแสไฟเพิ่มขึ้นสูงสุด

ความร้อนจำนวนมากถูกปล่อยออกมา ทั้งขดลวดและสายไฟร้อนเกินไป การใช้เครื่องแปลงความถี่จะช่วยกำจัดสิ่งนี้ ถ้าตั้งค่า เริ่มต้นอย่างราบรื่นจากนั้นถึง ความเร็วสูงสุด(ซึ่งถูกควบคุมโดยอุปกรณ์และอาจไม่ใช่ 1500 รอบต่อนาที แต่เพียง 1,000) เครื่องยนต์จะไม่เร่งความเร็วในทันที แต่เป็นเวลา 10 วินาที (เพิ่ม 100-150 รอบต่อวินาที) ในเวลาเดียวกัน ภาระของกลไกและสายไฟทั้งหมดจะลดลงอย่างมาก

เครื่องควบคุมแบบโฮมเมด

คุณสามารถสร้างตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้า 12V ได้อย่างอิสระ สิ่งนี้จะต้องใช้สวิตช์หลายตำแหน่งและตัวต้านทานแบบลวด ด้วยความช่วยเหลือของตัวหลัง แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายจะเปลี่ยนไป (และด้วยความเร็วในการหมุน) ระบบที่คล้ายกันสามารถใช้สำหรับ มอเตอร์เหนี่ยวนำแต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า เมื่อหลายปีก่อน ตัวควบคุมเชิงกลถูกใช้อย่างแพร่หลาย โดยยึดตามตัวขับเฟืองหรือตัวแปรผัน แต่พวกเขาไม่น่าเชื่อถือมาก วิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์แสดงตัวเองได้ดีขึ้นมาก ท้ายที่สุด พวกมันไม่ได้เทอะทะมาก และให้คุณปรับแต่งไดรฟ์ได้อย่างละเอียด

ในการสร้างตัวควบคุมการหมุนของมอเตอร์ คุณจะต้องมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายอย่างที่สามารถซื้อได้ที่ร้านค้าหรือถอดออกจากอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์เก่า VT138-600 triac แสดงผลลัพธ์ที่ดีในวงจรของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าว ในการปรับเปลี่ยนคุณต้องรวมไว้ในวงจร ตัวต้านทานปรับค่าได้. ด้วยความช่วยเหลือของแอมพลิจูดของสัญญาณที่เข้าสู่ triac จะเปลี่ยนไป

การนำระบบการจัดการไปปฏิบัติ

เพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์ให้มากที่สุด อุปกรณ์ง่ายๆคุณจะต้องรวมการควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ไว้ในวงจรควบคุมความเร็วมอเตอร์ ในการทำเช่นนี้คุณต้องเลือกโปรเซสเซอร์ที่มีอินพุตและเอาต์พุตที่เหมาะสม - เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์, ปุ่ม, กุญแจอิเล็กทรอนิกส์. สำหรับการทดลอง คุณสามารถใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ AtMega128 ซึ่งเป็นที่นิยมและใช้งานง่ายที่สุด ในโดเมนสาธารณะ คุณสามารถค้นหาวงจรจำนวนมากโดยใช้ตัวควบคุมนี้ การค้นหาด้วยตนเองและนำไปปฏิบัติไม่ใช่เรื่องยาก เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง คุณจะต้องเขียนอัลกอริทึมลงไป - ตอบสนองต่อการกระทำบางอย่าง ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิถึง 60 องศา (การวัดจะเกิดขึ้นที่หม้อน้ำของอุปกรณ์) พลังงานควรดับลง

ในที่สุด

หากคุณตัดสินใจที่จะไม่ทำอุปกรณ์ด้วยตัวเอง แต่ต้องซื้ออุปกรณ์สำเร็จรูป ให้ใส่ใจกับพารามิเตอร์หลัก เช่น กำลังไฟฟ้า ประเภทของระบบควบคุม แรงดันไฟฟ้าขณะทำงาน ความถี่ ขอแนะนำให้คำนวณคุณสมบัติของกลไกที่มีการวางแผนว่าจะใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ และอย่าลืมเปรียบเทียบกับพารามิเตอร์ของตัวแปลงความถี่