Регулятор оборотов своими руками: подробная инструкция как сделать, схемы, чертежи и примеры изготовления (95 фото + видео)

Устройство системы

Коллекторный тип двигателя состоит главным образом из ротора, статора, а также щёток и тахогенератора.

1. Ротор — это часть вращения, статор — это внешний по типу магнит.
2. Щётки, которые произведены из графита — это главная часть скользящего контакта, через которую на вращающийся якорь и стоит подавать напряжение.
3. Тахогенератор —это устройство, которое производит слежку за характеристикой вращения прибора. Если происходит нарушение в размеренности процесса вращения, то он корректирует поступающий в двигатель уровень напряжения, тем самым делая его наиболее плавным и медленным.
4. Статор. Такая деталь может включать в себя не один магнит, а, к примеру, две пары полюсов. Вместе с этим на месте статических магнитов здесь будут находиться катушки электромагнитов. Совершать работу такое устройство способно как от постоянного тока, так и от переменного.

Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя

Именно по этой причине частотные преобразователи применяются в нагруженных устройствах. Чем медленнее будет происходить процесс разгона, тем меньшая нагрузка будет совершена на редуктор, а также конвейер. Во всех частотниках можно найти несколько степеней защиты: по нагрузке, току, напряжению и другим показателям.

Некоторые модели частотных преобразователей совершают питание от однофазового напряжения (оно будет доходить до 220 Вольт), создают из него трехфазовое. Это помогает совершить подключение асинхронного мотора в домашних условиях без применения особо сложных схем и конструкций. При этом потребитель сможет не потерять мощность во время работы с таким прибором.

https://youtube.com/watch?v=EYkb8_6F-Sw

Зачем используют такой прибор-регулятор

Если говорить про двигатели регуляторов, то обороты нужны:

1. Для существенной экономии электроэнергии. Так, не любому механизму нужно много энергии для выполнения работы вращения мотора, в некоторых случаях можно уменьшить вращение на 20−30 процентов, что поможет значительно сократить расходы на электроэнергию сразу в несколько раз.
2. Для защиты всех механизмов, а также электронных типов цепей. При помощи преобразовательной частоты можно осуществлять определённый контроль за общей температурой, давлением, а также другими показателями прибора. В случае когда двигатель работает в виде определённого насоса, то в ёмкости, в которую совершается накачка воздуха либо жидкости, стоит вводить определённый датчик давления. Во время достижения максимальной отметки мотор попросту автоматически закончит свою работу.
3. Для процесса плавного запуска. Нет особой необходимости применять дополнительные электронные виды оборудования — все можно осуществить при помощи изменения в настройках частотного преобразователя.
4. Для снижения уровня расходов на обслуживание устройств. С помощью таких регуляторов оборотов в двигателях 220 В можно значительно уменьшить возможность выхода из строя приборов, а также отдельных типов механизмов.

Схемы, по которым происходит создание частотных преобразователей в электродвигателе, широко используются в большинстве бытовых устройств. Такую систему можно найти в источниках беспроводного питания, сварочных аппаратах, зарядках телефона, блоках питания персонального компьютера и ноутбука, стабилизаторах напряжения, блоках розжига ламп для подсветки современных мониторов, а также ЖК-телевизоров.

Роторно-лопастной двигатель Вигриянова

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, конструкция которого разработана в 1973 году инженером Михаилом Степановичем Вигрияновым. Особенность двигателя — применение вращающегося сложносоставного ротора размещённого внутри цилиндра и состоящего из четырех лопастей.

На представленной схеме лопасти движутся против часовой стрелки неравномерно, то ускоряясь, то замедляясь. В результате в нижнем правом секторе происходит такт впуска, в верхнем правом секторе — такт сжатия, в «верхней мертвой точке» — воспламенение смеси, в верхнем левом секторе — рабочий ход, в левом нижнем секторе — такт выпуска.

Такая последовательность тактов повторяется за каждый полный оборот ротора. Таким образом, весь четырехтактный цикл выполняется за один оборот вала ротора. Этим роторно-лопастной двигатель существенно отличается от поршневого ДВС. У последнего четырехтактный цикл осуществляется за два оборота коленвала.

Данный роторный двигатель относится ко второй классификационной группе возможных вариантов роторных моторов, из 7 возможных групп конструктивной компоновки. Классификация определена согласно сведениям изложенным на сайте. Эта схема компоновки двигателя отличается тем, что главный рабочий элемент двигателя, воспринимающий на себя давление рабочих газов состоит из двух частей. Каждая часть представляет собой «коромысло», центр которого расположен на главном валу мотора, а на концах — расположены «поршни-лопасти». Два этих коромысла с лопастями движутся согласованно друг относительно друга и между их поршневыми лопастями то уменьшается, то увеличивается объем. В этих рабочих объемах-камерах и совершаются рабочие такты 4-х тактного цикла — «всасывание», «сжатие», «сгорание-расширение» и «выхлоп». При всей очевидности и наглядности осуществления 4-х тактного цикла в этом типе роторных двигателей, они имеют ряд существенных технологических и конструктивных недостатков, которые и не позволили до сих пор создать эффективно действующей модели этого типа роторных двигателей.

Роторно–лопастная схема двигателя была предложена ещё в 1910 году. Предлагалось только придумать к ней механизм, позволяющий двигаться лопастям по определённой закономерности. В шестидесятых годах прошлого века немецкая фирма Клёкнер-Хумбольд-Дойц провела исследование этого двигателя с механизмом Коуэрца. Результаты были отрицательными. Одним из отрицательных факторов была работа самого механизма преобразования движения лопастей.

В 1973 году была разработана идея нового механизма преобразования движения лопастей. Идея пришла одновременно Иванову О. М. (Томск) и группе людей из Бердска (Новосибирская область) независимо друг от друга. М. С. Вигриянов к этому не имел ни малейшего отношения. Информацию о возможности изготовления роторно-лопастного двигателя он получил лишь в 1978 году, когда Иванов О. М., по приезде в Бердск изготовил первый макет этого двигателя.

Бердская группа не стала дальше работать над двигателем по причине внутренних разногласий. Иванов же создал группу из трёх человек: Иванов О. М. — автор идеи, Вигриянов М. С. — инженер патентовед, Перемитин В. А. — слесарь.

Был изготовлен рабочий образец, который не удалось запустить по простейшим причинам, которые стали понятны позже. За время работы с образцом стали видны некоторые недостатки этого механизма. Иванов предложил новый механизм преобразования движения, который можно было легко изготовить на простом доступном оборудовании. Двигатель с этим механизмом был изготовлен в Институте теплофизики СО РАН. Из бракованных деталей был собран макет, демонстрируемый Вигрияновым на фотографиях.

Разработкой интересовались в России и за рубежом: немец, американцы, бразилец. Предполагалось просто проверить на работоспособность данную схему, и если бы мотор проработал всего лишь пять минут, авторов схемы это вполне удовлетворило бы. Испытания показали, что в принципе мотор работоспособен, но требует больших доработок. Уплотнения никакие не канальные], как рекламирует Вигриянов, а пластинчатые, могут быть графитовыми и не требовать смазки. А вот уплотнения и смазка торцов валов — серьёзная проблема.

Больше этот двигатель не изготавливался. Директор Института теплофизики СО РАН академик Накоряков В. Е. создал акционерное общество для производства данного двигателя. Интересы Иванова в данном деле не присутствовали. Без автора мотор дальше дорабатывать было некому. Авторство Вигриянова в некоторой степени ставится под сомнение, так как по сути никаких кардинальных изменений в конструкции двигателя с его стороны не было, тем более не мог продолжить разработку.

Пошаговая инструкция

Классическая схема синистора работает по принципу зарядки конденсатора через мало ёмкий резистор. После того, как напряжение между обкладками достигнет нужного значения, симистор начинает пропускать ток к нагрузке.

Таким образом, можно контролировать емкость конденсатора, изменяя напряжение, которое пойдет на нагрузку.  Для этого отлично подойдет реостат, который устанавливается на место резистора.

К сожалению, такая схема быстро нагревается из-за чего нужно устанавливать дополнительный радиатор позволяющий эффективно отводить тепло.

Данная установка может осуществлять работу от внутреннего накопителя с напряжением 12 В и внешнего 220 В. Однако в таком случае требуется гасящая схема.

В таком режиме работы можно изменять пороговую мощность, это напрямую влияет на мощность работы ротора. Силовые резисторы выставляются на определенные показания входящего тока, собирая его в нужных объемах.

Признаки и причины неисправности генератора

Определить, что генератор автомобиля требует технического обслуживания или даже срочного ремонта можно по следующим признакам:

• Аппарат перестал вырабатывать ток. Мигает или непрерывно горит лампа, сигнализирующая о разрядке аккумулятора
• Ток вырабатывается и поступает на аккумулятор, но при этом напряжение занижено и его недостаточно для обеспечения нужного заряда.
• Ток, вырабатываемый генератором, слишком завышен. Понять это можно
• Посторонние звуки при вращении генератора. Как правило, это может быть вой или постоянный писк.

Чаще всего распространены неисправности следующего характера:

• Повреждение или выработка шкива
• Выработка токосъёмных щёток и колец
• Замыкание обмоток
• Разрушение подшипника
• Пробой диодного моста
• Повреждения проводки

Узел выходит из строя по следующим причинам:

• Заводской брак или низкое качество комплектующих. Особенно это актуально в том случае, если генератор уже подвергался ремонту.
• Нарушение условий эксплуатации, и использование в ненормальных условиях. В частности речь идёт о повышенных или пониженных температурах.
• Агрессивная внешняя среда, а точнее грязь, соль, вода и т.д.
• Банальная выработка и износ отдельных элементов генератора, который неизбежен при длительной эксплуатации.

Настройка смеси воздух/топливо (AFR) – это сделать смесь оптимальной для сгорания в двигателе.

Идеальное соотношение бензина и воздуха , в котором вся смесь полностью сгорает считается стехиометрической (идеальной). Двигатель хорошо работает, если хорошо горит смесь бензин + воздух. Смесь хорошо горит, если она оптимальна. Смесь оптимальна, если на 14.7 г воздуха подают 1 г бензина. Оптимальная топливо-воздушная смесь, сгорает максимально быстро и отдает нужное количество энергии без лишнего нагрева. Главным в оптимальном образовании топливо-воздушной смеси является ДМРВ.

AFR – отношение воздуха к топливу в камере сгорания двигателя.

Идеальное соотношение топлива и воздуха для бензиновых двигателей (стехиометрической смесь) = 14.7/1 (AFR ) для бензина / дизеля.

14,7 г воздуха на 1 г бензина.

Под каждое топливо нужно свое соотношение топливо/воздух.

Бедная или богатая смесь. Топливовоздушная смесь может быть бедной или богатой.

Я хочу с тобой прокатиться! На одно платном Pilot никаких проблем вроде не было, акпп вообще переключается ровненько. А поставил ваговский недавно, думаю ведь родной лучше же, и че коробка че-то тупит иногда с первой на вторую. Пойду менять на сей девайс ДПДЗ Pilot . С ним работает лучше плавно. С перекрестка на нем милое дело педалить 1 2 3 отлично сами переключаются во время. ДПДЗ Pilot бесконтактный Благодарю умных, честных, темпераментных за отзывы и распространение информации .

Регулировка карбюратора. | Автор топика: Mitsue

Для того, чтобы сберечь мотор в период обкатки, китайцы перестраховываются.

Mikhail (Delman) как простому обывателю изготовить жиклер с меньшей пропускной способностью?

Using (Ramakrisna) Михаил, запаяй старый жиклёр оловом и просверли отверстие меньше, ну или подбери жиклёр подходящий, что вернее

Mikhail (Delman) https://www.wagnerland.ru/index.php? topic=602.msg13410.. тут по понятнее будет

Denis (Vishala) Статья обалденная))))

Denis (Vishala) Костя, Подогнуть либо подпаять лапку клапана.

Mikhail (Delman) Ещё одно наблюдение: главный жиклер от ВАЗовского карбюратора идеально подходит к карбюраторам КДшек. Завтра съезжу, поспрашиваю размеры. У меня есть диаметром в милиметр. Впринцепе и его можно подогнать, если родной утерян

Farid (Ratnamala) На сколько оборотов вывернуть винт регулировки смеси, перед первым запуском?

Denis (Vishala) Фарид, это винт холостого хода. Регулировка смеси в этом карбюраторе осуществляется положением иглы и подбором жиклера.

Farid (Ratnamala) Денис, понятно, спасибо!

Sergey (Volkert) как понять 80 куб я купил или 50.

Alexey (Eckehard) Выкрути свечу из цилиндра, вставь в отверстие соломинку и опусти поршень в нижнее положение. теперь возьми шприц на 20 кубов и заливай бензин в цилиндр. Посчитать скок влил сумеешь )) 49 или больше не 80 точно но около того )))

Denis (Vishala) Сергей, а фото можно?

Denis (Vishala) Андрій, очень хорошо.

Marat (Aingeal) Алексей, меня терзают смутные сомненья, если опустить поршень в нижнее положение и заливать шприцом бензин в цилиндр, не потечет-ли бензин через выпускные или впускные окна цилиндра в выхлопную трубу и во внутрь двигателя. На 3 картинке видно что каналы открыты при нижнем расположении поршня

Alexey (Eckehard) Марат, Логично!! Не подумал я о том ))) Так окошки можно заглушить, к примеру пластилином. Надо мне у себя провести такой тест. Сезон закончиться тогда и посмотрю.

Marat (Aingeal) Алексей, я думаю проще узнать диаметр и ход поршня после чего думаю можно будет расчитать объем цилиндра.

Vladimir (Achelous) Сергей, Простите, что вломился без спросу, случайно попал на ссылку. На F80 шпильки крепления цилиндра М8, на 50-ке — М6.

Vladimir (Achelous) Алексей, Алексей, таким образом ты зальёшь кубиков 200. Через окна всё потечет в картер, а потом и в глушитель!

Vladimir (Achelous) Для оптимизации карбюратора КД прежде всего надо понизить уровень топлива в карбюраторе. Для этого достаточно разобрать его, выкрутить впускной штуцер, удалить прокладку из-под него, и аккуратно собрать обратно. Без прокладки уровень понизится до (-10) — (-11) мм..Жиклер запаять с кислотой припоем, и дунуть в него, пока припой расплавлен. Лишний припой вылетит, останется отверстие, которое надо прокалибровать обычной швейной иглой диаметром 0, 65 — 0, 67 мм, протолкнув её до середины и вытянув обратно. Лишний припой из расширенной части отверстия аккуратно убрать свёрлышком (ВРУЧНУЮ! ), чтобы не повредить собственно жиклер, т.е. калиброванную часть. Пропусная способность такого жиклёра станет 72-76 мл/мин. Появятся полные обороты.

Регулирование напряжением

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя — разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:

n₁ — скорость вращения магнитного поля

n₂— скорость вращения ротора

При этом обязательно выделяется энергия скольжения — из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз — то есть, снижением питающего напряжения.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Автотрансформаторное регулирование напряжения

Автотрансформатор — это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков. При этом нет гальванической развязки от сети, но она в данном случае и не нужна, поэтому получается экономия из-за отсутствия вторичной обмотки.

На схеме изображён автотрансформатор T1, переключатель SW1, на который приходят отводы с разным напряжением, и двигатель М1.

Регулировка получается ступенчатой, обычно используют не более 5 ступеней регулирования.

• неискажённая форма выходного напряжения (чистая синусоида)
• хорошая перегрузочная способность трансформатора

• большая масса и габариты трансформатора (зависят от мощности нагрузочного мотора)
• все недостатки присущие регулировке напряжением

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

В данной схеме используются ключи — два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.

Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки — ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).

Ещё один способ регулирования — пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно — шумы и рывки при работе.

Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

• устанавливают защитные LRC-цепи для защиты силового ключа (конденсаторы, резисторы, дроссели)
• добавляют на выходе конденсатор для корректировки формы волны напряжения
• ограничивают минимальную мощность регулирования напряжения — для гарантированного старта двигателя
• используют тиристоры с током в несколько раз превышающим ток электромотора

Достоинства тиристорных регуляторов:

• можно использовать для двигателей небольшой мощности
• при работе возможен шум, треск, рывки двигателя
• при использовании симисторов на двигатель попадает постоянное напряжение
• все недостатки регулирования напряжением

Стоит отметить, что в большинстве современных кондиционеров среднего и высшего уровня скорость вентилятора регулируется именно таким способом.

Транзисторный регулятор напряжения

Как называет его сам производитель — электронный автотрансформатор или ШИМ-регулятор.

Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы — полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

Выходной каскад такой же как и у частотного преобразователя, только для одной фазы — диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

Плюсы электронного автотрансформатора:

• Небольшие габариты и масса прибора
• Невысокая стоимость
• Чистая, неискажённая форма выходного тока
• Отсутствует гул на низких оборотах
• Управление сигналом 0-10 Вольт

• Расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора)
• Все недостатки регулировки напряжением

Преобразователь частоты однофазный

Компактное устройство преобразования частоты служит для управления однофазными электродвигателями для оборудования бытового предназначения. Большинство частотных преобразователей обладает следующими конструктивными возможностями:

1. Большинство моделей использует в своей конструкции новейшие технологии векторного управления.
2. Они обеспечивают улучшенный вращающий момент однофазного двигателя.
3. Энергосбережение введено в автоматический режим.
4. Некоторые модели частотных преобразователей используют съемный пульт управления.
5. Встроенный PLC контроллер (он незаменим для создания устройств сбора и передачи данных, для создания систем телеметрии, объединяет устройства с различными протоколами и интерфейсами связи в общую сеть).
6. Встроенный ПИД регулятор (контролирует и регулирует температуру, давление и технологические процессы).
7. Напряжение выхода регулируется в автоматическом режиме.

Рис.№7. Современный преобразователь Optidrive с основными функциональными особенностями.

Частотный преобразователь не служит для двойного преобразования напряжения, благодаря наличию в конструкции ШИМ-регулятора, он может поднять величину напряжения не более чем на 10%.

Главная задача однофазного преобразователя частоты – обеспечить питание как одно- так и трехфазного электродвигателя. В этом случае ток двигателя будет соответствовать параметрам подключения от трехфазной сети, и оставаться постоянным

Простейший регулятор оборотов электродвигателя своими руками

Изготавливая различные самоделки, приходится сталкиваться с рядом проблем и поиском их решений. Так и в случае с различными приспособлениями, которые имеют в своей конструкции коллекторный электродвигатель.

Очень часто нужно сделать так, чтобы двигатель имел регулируемые обороты. Для этих целей используется регулятор (контроллер) оборотов двигателя, который можно собрать своими руками.

Представленный ниже регулятор для электродвигателей позволяет не только обеспечить плавный пуск мотора и степень регулировки оборотов, но и защитить двигатель от перегрузок. Работать контроллер может не только от 220 Вольт, но и от пониженного напряжения, вплоть от 110 Вольт.

Причины и признаки приближения ремонта

Перечислим кратко причины и признаки, по которым водитель может определить, что необходимо делать капитальный ремонт двигателя. Итак, к признакам относится:

1. Возникновение стука в КШМ (кривошипно-шатунный механизм).
2. Снижение давление масла (об этом сигнализирует лампа на приборной панели). Однако учтите, что единоразовое снижение давления не означает, что нужна «капиталка». Однако если снижение появляется регулярно и через короткое время, то нужна дополнительная диагностика.
3. Повышенный расход масла. Здесь та же логика, что и в предыдущем пункте. Если вы очень часто заливаете масло, существует вероятность, что надо проводить капитальный ремонт двигателя.

Лампа снижения давления масла на приборной панели

Теперь рассмотрим причины, из-за которых возникают описанные выше проблемы.

1. Закоксовывание масляных каналов, значительное загрязнение, старение масла или использование некачественного.
2. Выход из строя или значительный износ подшипников скольжения в КШМ и/или вкладышей коленчатого вала.
3. Падение компрессии может быть вызвано износом колец поршня, прогоранием клапанов или прокладки главного блока цилиндров.
4. Повышение расхода масла возникает по самым разным причинам. Это может быть снижение эластичности маслосъемных колпачков газораспределительного механизма или закупоривание сгоревшим маслом маслосъемных поршневых колец.

Теперь вкратце остановимся на действиях, которые полезно выполнять каждому водителю для предотвращения частых ремонтов двигателя и продления срока между очередными «капиталками».

1. Регулярно контролировать уровень и состояние моторного масла. Производить его замену в соответствии с рекомендациями производителя, а при его неудовлетворительном состоянии — чаще.
2. Не допускать перегрева двигателя. В том числе следить за состоянием охлаждающей системы в целом и ее отдельных узлов в частности. В том числе регулярно проверять состояние и уровень охлаждающей жидкости, а при необходимости доливать ее.
3. Использовать качественное топливо. Плохой бензин или солярка имеют в своем составе много вредных примесей, которые в процессе сгорания остаются на поверхности отдельных частей мотора, ускоряя его износ.
4. Не перегружать двигатель. В частности, не возить грузы, масса которых превышает указанную производителем авто, в том числе не буксировать тяжелые прицепы.
5. Не допускать длительной работы на холостых оборотах. При этом скорость появления нагара на поверхности цилиндров и свечах увеличивается.
6. Придерживаться спокойного стиля езды. Старайтесь избегать резких разгонов и торможений, работы двигателя на повышенных оборотах (в красной зоне тахометра), частых переключений передач и так далее.