Как сделать регулятор оборотов коллекторного двигателя?

Принцип управления

При задании скорости вращения вала двигателя резистором в цепи вывода 5 на выходе формируется последовательность импульсов для отпирания симистора на определенную величину угла. Интенсивность оборотов отслеживается по тахогенератору, что происходит в цифровом формате. Драйвер преобразует полученные импульсы в аналоговое напряжение, из-за чего скорость вала стабилизируется на едином значении, независимо от нагрузки. Если напряжение с тахогенератора изменится, то внутренний регулятор увеличит уровень выходного сигнала управления симистора, что приведёт к повышению скорости.

Микросхема может управлять двумя линейными ускорениями, позволяющими добиваться требуемой от двигателя динамики. Одно из них устанавливается по Ramp 6 вывод схемы. Данный регулятор используется самими производителями стиральных машин, поэтому он обладает всеми преимуществами для того, чтобы быть использованным в бытовых целях. Это обеспечивается благодаря наличию следующих блоков:

  • Стабилизатор напряжения для обеспечения нормальной работы схемы управления. Он реализован по выводам 9, 10.
  • Схема контроля скорости вращения. Реализована по выводам МС 4, 11, 12. При необходимости регулятор можно перевести на аналоговый датчик, тогда выводы 8 и 12 объединяются.
  • Блок пусковых импульсов. Он реализован по выводам 1, 2, 13, 14, 15. Выполняет регулировку длительности импульсов управления, задержку, формирования их из постоянного напряжения и калибровку.
  • Устройство генерации напряжения пилообразной формы. Выводы 5, 6 и 7. Он используется для регулирования скорости согласно заданному значению.
  • Схема усилителя управления. Вывод 16. Позволяет отрегулировать разницу между заданной и фактической скоростью.
  • Устройство ограничения тока по выводу 3. При повышении напряжения на нем происходит уменьшение угла отпирания симистора.

Использование подобной схемы обеспечивает полноценное управление коллекторным мотором в любых режимах. Благодаря принудительному регулированию ускорения можно добиваться необходимой скорости разгона до заданной частоты вращения. Такой регулятор можно применять для всех современных двигателей от стиралок, используемых в иных целях.

https://youtube.com/watch?v=yLHAaZTr0hQ

Способы изменения оборотов двигателя

Регулировка оборотов любого трехфазного электродвигателя, используемого в подъемно-транспортной технике и оборудовании, позволяет добиться требуемых режимов работы точно и плавно, что далеко не всегда возможно, например, за счет механических редукторов. На практике используется семь основных методов коррекции скорости вращения, которые делятся на два ключевых направления:

  1. Изменение скорости магнитного поля в статоре. Достигается за счет частотного регулирования, переключения числа полюсных пар или коррекции напряжения. Следует добавить, что эти методы применимы для электродвигателей с короткозамкнутым ротором;
  2. Изменение величины скольжения. Этот параметр можно откорректировать за счет питающего напряжения, подключения дополнительного сопротивления в электрическую цепь ротора, применения вентильного каскада или двойного питания. Используется для моделей с фазным ротором.

Наиболее востребованными методами являются регулирование напряжения и частоты (за счет применения преобразователей), а также изменение количества полюсных пар (реализуется путем организации дополнительной обмотки с возможностью переключения).

Работа коллекторного двигателя

Понимающему принципы работы коллекторного двигателя пуск не покажется сложной задачей. Давайте кратенько пробежимся, чтобы понять суть проблемы. Приведенный рисунок схематично показывает:

Принцип действия коллекторного двигателя

  1. Конструкция коллекторного двигателя из обмоток статора (прямоугольник с косыми линиями), коллектором (узкие оранжевые прямоугольники), щетками (вертикальные серые прямоугольники).
  2. Схема электрических соединений приводится для постоянного тока. Синей линией показан минус (северный полюс), красной – плюс (южный полюс).
  3. Вдоль по горизонтальному ряду даны поперечные разрезы ротора, статора (схематично). Для простоты неподвижная часть двигателя представлена двумя полюсами, хотя реально их больше. Синим помечен северный, красным – южный. Если разобрать электродвигатель, можно своими глазами наблюдать схожую картину. Срез ротора напоминает поперечину магнетрона.

Как это работает. Коллектор двигателя образован секциями, которые схематично видим на рисунке. Барабан медный разбит изолирующими поперечинами на ровные ряды ламелей. Каждая секция снабжена выводами строго на противоположных сторонах окружности. Соответственно, подходят две щетки. По одной на каждую сторону. Одна секция получает питание, в катушке возникает поле. Давайте посмотрим, к чему это приводит.

  • В верхней части рисунка видим прямое включение статора и ротора. Поле распределено так, что вал начинает крутиться по часовой стрелке. Заряды одинаковых знаков статора и ротора отталкиваются, разных – притягиваются. Секция пройдет некоторое расстояние по кругу, щетки перебрасываются на следующую, и начинает работать она. Цикл повторяется, пока подведено напряжение питания.
  • Включая щетки навстречу статору, распределение зарядов на роторе сменяем противоположным. Смотрите, к чему приводит реверс (нижняя часть рисунка). Вал электродвигателя крутится против часовой стрелки. Как и прежде, заряды одинаковых знаков притягиваются, разных — отталкиваются.

Для изменения направления движения двигателя стиральной машины используются специальные контакторы (силовые реле). При необходимости ротор включается навстречу статору, образуется реверс

Важно одно: если вал крутится не так, измените направление включения обмоток. А как сделать – расскажем позже

Настройка и ремонт системы зажигания

Как правильно отрегулировать работу системы? Если вы не знаете, как выставить зажигание на Таврии, то мы готовы научить вас этому. Принцип настройки СЗ заключается в изменении положения распределителя по отношению к установочной улитке. Перед тем, как приступить к настройке, необходимо открыть капот и посмотреть на эту улитку и трамблер. Выставьте на каждом элементе метки — это позволит все вернуть на место, если в процессе ремонта вы допустите ошибки.

Процедура настройки выглядит так:

  1. Сядьте за руль, установите ключ в замок зажигания своей Таврии и запустите двигатель.
  2. Затем на заведенном силовом агрегате нужно слегка провернуть распределительное устройство — сначала в одну, а потом в другую сторону. В этот момент нужно прислушиваться к тому, как работает мотор, изменилась ли динамика оборотов. Вам необходимо уловить тот момент, когда обороты ДВС будут наиболее максимальными. Обычно это не конкретная точка, а место в половину деления на участке. В данном диапазоне и находится самое оптимальное зажигание. Если силовой агрегат вашего авто работает с детонацией, то попробуйте выставить более позднее зажигание.
  3. Затем распределительный узел необходимо зафиксировать в данном положении, после чего произвести диагностику работоспособности ДВС на разных режимах работы.
  4. Когда трамблер будет закреплен, нужно немного проехаться. Разгоните автомобиль приблизительно до 60 км/ч, переключитесь на четвертую передачу, а затем сбросьте скорость примерно до 40 км/ч и опять резко нажмите на педаль газа. В этот момент должна проявиться детонация, но буквально на 1-2 секунды, не более. Если это так, то можно считать, что половина дела сделано.
  5. Помимо этого, нужно также проверить и мощность ДВС. В том случае, если мощность двигателя не особо высокая, то можно попытаться еще раз произвести регулировку привода распределителя. В данном случае вам потребуется пинцет, поскольку с его помощью выполнить эту задачу будет намного легче. Если вы посмотрите на распределитель, то заметите, что разрез под него на приводе немного смещен в сторону, так что допустить ошибок и установить привод неправильно вы не должны (автор видео — канал Ремонт таврий).

Регулировка оборотов двигателя

Рассмотрим на примере коллекторного мотора, так как он наиболее часто применяется на стиральных машинах.

Регулировка оборотов двигателя – важно, потому что с помощью него можно будет приспособить деталь отработавшей помощницы. Чтобы регулировать обороты мотора, его нужно правильно подключить

Чтобы сделать это, необходимо подсоединить несколько выходов. В первую очередь требуется взять двигатель от стиральной машинки, после следует заметить катушку, от которой идет несколько проводов, обычно 2-3. Теперь нам требуется выбрать 2 кабеля с наибольшим сопротивлением, для этого пригодится мультиметр

Чтобы регулировать обороты мотора, его нужно правильно подключить. Чтобы сделать это, необходимо подсоединить несколько выходов. В первую очередь требуется взять двигатель от стиральной машинки, после следует заметить катушку, от которой идет несколько проводов, обычно 2-3. Теперь нам требуется выбрать 2 кабеля с наибольшим сопротивлением, для этого пригодится мультиметр.

Следом требуется обнаружить коллектор мотора и щетки, от которых идут по 2 кабеля. После чего нужно найти выходы таходатчика. Лучше всего это сделать визуально. Провода от датчика легко видны. Они как правило красного цвета и самые тонкие.

элементы коллекторного мотора

Теперь берем один кабель, идущий от коллектора, и присоединяем с одним из электропроводов катушки. Второй от коллектора и катушки подключаем к сети 220 вольт через нагревательный элемент. Если запуск был успешно и движок постепенно набрал обороты без рывков и заеданий, то можно подключить движок стиральной машины через регулятор.

Схема подключения коллекторного мотора

Критерии выбора и соимость

Для того, чтобы правильно выбрать наиболее подходящий тип регулятора, нужно хорошо представлять себе, какие есть разновидности таких устройств:

  1. Различные типы управления. Может быть векторная или скалярная система управления. Первые применяются чаще, а вторые считаются более надёжными.
  2. Мощность регулятора должна соответствовать максимально возможной мощности мотора.
  3. По напряжению удобно выбирать устройство, имеющее наиболее универсальные свойства.
  4. Характеристики по частоте. Регулятор, который вам подходит, должен соответствовать наиболее высокой частоте, которую использует мотор.
  5. Другие характеристики. Здесь речь идёт о величине гарантийного срока, размерах и других характеристиках.

В зависимости от назначения и потребительских свойств, цены на регуляторы могут существенно различаться.

Большей частью они находятся в диапазоне примерно от 3,5 тысяч рублей до 9 тысяч:

  1. Регулятор оборотов KA-18 ESC, предназначенный для моделей масштаба 1:10. Стоит 6890 рублей.
  2. Регулятор оборотов MEGA коллекторный (влагозащищенный). Стоит 3605 рублей.
  3. Регулятор оборотов для моделей LaTrax 1:18. Его цена 5690 рублей.

Источник

Принцип работы

Для регулировки оборотов может использоваться способ понижения или повышения напряжения, изменение силы тока и частоты, подаваемых в обмотки асинхронных и коллекторных электродвигателей. Поэтому далее рассмотрим варианты частотных преобразователей и регуляторов напряжения.

Среди используемых в промышленной и бытовой сфере следует выделить:

  • Введение рабочего сопротивления – реализуется при помощи переменных резисторов, делителей и прочих преобразователей. Хорошо обеспечивает снижение в однофазных двигателях за счет контроля скольжения (разницы между магнитным полем статора и скоростью вращения асинхронных агрегатов). Для этого устанавливаются электродвигатели большей мощности, чтобы на них можно было подавать меньшее напряжение. Соотношение по скорости оборотов будет составлять до 2 раз в сторону уменьшения.
  • Автотрансформаторный – выполняется путем перемещения подвижного контакта по обмотке, что снижает или увеличивает скорость вращения электродвигателя. Преимущество такого принципа заключается в четкой синусоиде переменного тока и большой перегрузочной способности.
  • Тиристорный или симисторный – изменяет величину питающего напряжения посредством пары встречно включенных тиристоров или совместного включения с симистором. Этот способ применим не только в асинхронных двигателях, но и других бытовых приборах – диммерах, переключателях и т.д.

Как видите на схеме, подаваемое на тот же асинхронный однофазный электродвигатель напряжение, проходит через переменный резистор R1 на тиристор D1 и на управляющий электрод симистора T1. Перемещая ручку тиристорного регулятора R1 изменяем и скорость вращения однофазного электродвигателя.

Транзисторный – позволяет изменять форму подаваемого напряжения за счет преобразования числа импульсов и временной паузы между подаваемым напряжением. Благодаря чему получил название широтно-импульсной модуляции, пример такого регулятора приведена на схеме ниже.

Здесь питание однофазного асинхронного двигателя производится от линии 220В через выпрямительный блок VD1-4, далее напряжение поступает на эмиттер и коллектор транзисторов VT1 и VT2. Подавая управляющий сигнал на базы этих транзисторов, и регулируют обороты мотора.

Частотный – преобразует частоту подаваемого напряжения на обмотки однофазного или трехфазного асинхронного электродвигателя. Это наиболее современный способ, ранее он относился к дорогостоящим, но с появлением дешевых высоковольтных полупроводников и микроконтроллеров перешел в разряд наиболее эффективных. Может реализовываться с помощью транзисторов, микросхем или микроконтроллеров, способных уменьшать или увеличивать частоту ШИМ.

Полюсный – позволяет регулировать частоту вращения электродвигателя при переключении количества катушек в фазных обмотках, в результате чего изменяется направление и величина тока, протекающего в каждой из них. Реализуется как за счет намотки нескольких катушек для каждой из фаз, так и одновременным последовательным или параллельным соединением катушек, такой принцип приведен на рисунке ниже.

Регулировка карбюратора мотоблока

Нестабильность оборотов двигателя мотоблока говорит о том, что карбюратор нуждается в регулировке. Необходимость выполнения данной процедуры, как правило, возникает перед началом сельскохозяйственного сезона, когда техника длительное время не использовалась, либо же после него, когда мотоблок подвергался значительным нагрузкам длительный период времени. Перед тем, как приступить к регулировке, необходимо прогреть двигатель. Непосредственно процесс работы выглядит следующим образом:

  • Винты, регулирующие малый и максимальный газ вворачиваются полностью, после чего ослабляются примерно на полтора оборота.
  • Мотор запускается и около 10 минут прогревается.
  • Рычаг, который контролирует работу силовой установки, должен быть установлен в минимальную позицию, но мотор останавливаться не должен.
  • Винт, регулирующий заслонку дросселя, поможет отрегулировать минимальные обороты на холостом ходу, чтобы работа мотора была стабильной, без посторонних шумов и остановок.
  • Вращение винтов дает возможность точно установить количество горючей смеси, которое попадает в мотор.
  • Затягивание винта способствует обогащению смеси, тогда как его выкручивание, наоборот, увеличивает объем воздуха, попадающего в двигатель;

При помощи винта малого газа следует отрегулировать максимальные обороты на холостом ходу. Аналогичным образом следует поступить и с минимальными оборотами, пользуясь винтом упора заслонки дросселя. Суть такой регулировки заключается в том, что винт заслонки позволяет регулировать угол, на который она закрыта;

Рычаг, отвечающий за управление мотором, следует перевести в позицию “газ”. Если работа мотоблока по-прежнему не может быть названа стабильной, винт полного газа регулируется до того момента, пока не будет наблюдаться идеальный ход. Тем не менее, максимально допустимое число оборотов винта – 2.5.

Точность регулировки карбюратора может быть определена и по тому, как выглядит свеча зажигания после непродолжительной работы под нагрузкой. Если рабочая смесь идеальна, то на свече не будет ни нагара, ни следов топлива, которые говорят о слишком бедной, либо, наоборот, слишком богатой горючей смеси. Нужно, однако, заметить, что нагар или следы топлива на свече могут говорить не только о некорректной регулировке, но и о более серьезных проблемах мотоблока, среди которых неисправное зажигание или система охлаждения.

Регулировка зазора клапанов мотоблока

С течением времени, при значительных нагрузках, зазор клапанов двигателя мотоблока изменяется. Причина этого может заключаться в износе деталей. Недостаточное расстояние приводит к тому, что значительно меняются стадии газораспределения, в результате чего не удается достичь достаточной степени сжатия, силовая установка работает с перебоями и не выходит на заявленную мощность. В особо серьезных ситуациях можно наблюдать даже деформацию клапанов. Если зазор слишком велик, то фиксируются значительные механические шумы, фазы распределения газа также значительно изменяются, клапаны открываются на слишком короткое время, из-за чего цилиндр не заполняется должным образом, мощность падает, случаются сбои. Регулировка зазоров необходима сразу, как только работа двигателя стала некорректной или происходить со значительным шумом. В идеале, двигатель, на котором ведется регулировка, должен быть остывшим.

Итак, сначала необходимо добраться до маховика. Именно на этой детали отмечено значение верхней мертвой точки. Маховик скрыт под кожухом, а потому придется снять его. Перед снятием кожуха снимается масляная ванна воздушного фильтра. Облегчить задачу в процессе снятия кожуха можно, если зафиксировать все защелки при помощи резинок. Ключом раскручиваются все болтовые соединения, после чего крышка без проблем снимается.

Регулятор напряжения

Самым простым и доступным регулятором количества оборотов электромотора стиральной машины является любое устройство, предназначенное для подобных действий. Это может быть:

  • Димер;
  • Гашетка электродрели;
  • Поворотное колесо и т.д., взятое от любого бытового прибора или приобретенное в магазине.

Смысл операции по регулировке оборотов прост и заключается в уменьшении или увеличении поступающего напряжения на двигатель из сети 220 Вольт. То есть поворачивая колесо регулировки, мы регулируем напряжение, а следовательно, и задаем скорость вращения. Схема данного подключения выглядит следующим образом:

  • Провод от катушки (1) соединяем с кабелем, идущим от якоря.
  • 2-катушечный провод направляем на сеть.

  • Оставшийся кабель (2) якоря замыкаем на димер.
  • Второй выход димера – на сеть.
  • Производим пробный запуск электромотора и работу регулятора.

Если вы ничего не перепутали, двигатель будет послушно изменять количество своих оборотов. Но появится одна большая проблема. При касании к вращающейся оси двигателя он будет останавливаться. То есть при малейшем стороннем воздействии происходит потеря мощности, независимо от подаваемого напряжения. По сути, мы имеем на руках работающий движок без каких-либо полезных функций.

Подключение через плату (микросхему)

Наша схема регулировки оборотов изначально не была самой элементарной. И именно для этого мы использовали в ней тахогенератор. Теперь пришло время заняться им. Ведь с помощью таходатчика мы сможем регулировать обороты двигателя стиральной машины без какой-либо потери его мощности, то есть превратив электромотор в реально функциональное устройство.

В нашем случае таходатчик является посредником между двигателем и микросхемой, которая выглядит следующим образом. Данная схема создана на основе заводской платы с маркировкой TDA 1085. Приобрести ее не составит никакого труда в магазинах радиотехники.

Вполне уместным будет вопрос — что изменится в работе двигателя после его подключения через микросхему? Очень многое.

Если при обычном подключении, описанном нами выше, запускать двигатель в работу приходилось движением руки. То теперь это возможно простым поворотом тумблера. При попытке воздействия на вращающийся шкив двигатель не останавливается полностью, а сбрасывает обороты буквально на долю секунды, после чего возвращается к заданной мощности, но уже с учетом возросшей нагрузки.

То есть встроенная нами микросхема, получив сигнал от таходатчика об уменьшении количества оборотов из-за возросшей нагрузки, мгновенно реагирует на это и увеличивает мощность, а следовательно, и количество оборотов электромотора.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт авто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector