- Vrste motora i princip rada
- Kolektorski motorni uređaj
- Vrste prilagodbe
- DC kontroleri napajanja
- Indukcijski motor i regulator brzine
Gotovo svi kućanski aparati i električni alati koriste komutatorski motor. Kod novijih modela brusilica, odvijača, ručnih glodalica, usisavača, miksera i drugih dolazi do podešavanja brzine motora, ali u kasnijim modelima nema takve funkcije. Nije uvijek prikladno raditi s takvim alatima i kućanskim aparatima, i zato postoje kontroleri brzine s održavanjem napajanja.
Vrste motora i princip rada
Motori su podijeljeni u tri vrste: sakupljački, asinkroni i bez četkice. Većina električnih alata ima prvu vrstu. Ovaj elektromotor ima prilično kompaktnu veličinu. Njegova snaga je puno veća od snage asinkrone, a cijena je prilično niska. Što se tiče asinkronosti, ova se vrsta uglavnom koristi u metalnoj industriji, a oni se široko koriste u rudnicima ugljena. Rijetko ih se može naći u svakodnevnom životu.
Motor bez četkica koristi se tamo gdje su potrebni visoki obrtaji, precizno pozicioniranje i male dimenzije. Na primjer, u raznoj medicinskoj opremi, modeliranju zrakoplova. Princip rada je prilično jednostavan. Ako se pravokutni okvir, koji ima os rotacije, postavi između pluseva stalnog magneta, tada će se početi okretati. Smjer ovisi o smjeru struje u okviru. Kao dio ove vrste prisutno je sidro i stator. Sidro se okreće, a stator miruje. U pravilu nije usidren niti jedan okvir, već 4, 5 ili više.
Indukcijski motor djeluje na drugačijem principu. Zbog učinka naizmjeničnog magnetskog polja u zavojnicama statora, ono se pokreće u rotaciji. Ako prodremo u tijek fizike, možemo se prisjetiti da se oko vodiča stvara neka vrsta magnetskog polja kroz koje prolazi struja, uzrokujući okretanje rotora.
Princip rada tipa bez četkice temelji se na uključivanju namota tako da su magnetska polja statora i rotora pravokutna jedni drugima, a zakretni moment regulira poseban pokretač.
Na slici je jasno vidljivo da je za pomicanje rotora potrebno izvršiti potrebno prebacivanje, ali nije moguće podesiti brzinu. Međutim, motor bez četkica može ubrzati vrlo brzo.
Kolektorski motorni uređaj
Kolektorski motor sastoji se od statora i rotora. Rotor je dio koji
rotira i stator je nepomičan. Druga komponenta elektromotora su grafitne četke kroz koje struja teče prema armaturi. Ovisno o konfiguraciji, mogu biti prisutni Hall senzori koji omogućuju nesmetani start i podešavanje brzine. Što je napon veći, to su veći obrtaji. Ova vrsta može raditi i od naizmjenične, ali i s jednosmerne struje.
Prema klasifikaciji, kolektorski motori se mogu podijeliti na one koji rade na izmjeničnu i istosmjernu struju. Oni se također mogu podijeliti prema vrsti uzbuđenja navijanja: motori s paralelnim, serijskim i mješovitim (paralelno-serijskim) pobuđenjima.
Vrste prilagodbe
Postoji prilično nekoliko opcija za podešavanje brzine . Evo glavnih:
- Napajanje s podesivim izlaznim naponom.
- Uređaji za tvorničko prilagođavanje koji u početku dolaze s električnim motorom.
- Pritisnite regulatore i standardne kontrolere koji jednostavno ograničavaju napon.
Ove su vrste podešavanja loše jer se snaga smanjuje kako se napon smanjuje ili povećava. U nekim je električnim alatima to prihvatljivo, ali kao što pokazuje praksa, u većini slučajeva to je neprihvatljivo zbog snažnog pada snage i, sukladno tome, učinkovitosti.
Najprihvatljivija opcija bio bi kontroler koji se temelji na trijaku ili tiristoru. Takav regulator ne samo da ne smanjuje snagu kada je napon smanjen, već omogućuje i glatko pokretanje i kontrolu brzine. Osim toga, takva se shema može učiniti vlastitim rukama. Ispod je kontrola brzine s održavanjem napajanja. Krug je sastavljen na osnovi triafa BTA 41 800 V.
Sve su vrijednosti električnih elemenata označene na dijagramu . Ovaj krug nakon sklapanja, djeluje prilično stabilno i omogućuje glatko podešavanje motora kolektora. S padom izlaznog napona, snaga se ne smanjuje, što je značajan plus.
Ako želite, možete sastaviti okretne kontrolere za 220 V kolektorski motor vlastitim rukama. Ovaj krug sastavljen je na osnovi triafa BTA26-6600, koji se prvo mora ugraditi na radijator, jer se ovaj element prilično zagrijava pod opterećenjem.
Moguće je priključiti elektromotor na gotovi krug, čija snaga ne prelazi 4 kW.
Shema je sljedeća .
Ona će se uspješno nositi s prilagodbom takvih električnih alata kao bušilica, brusilica, kružna, slagalica. Ako želite, krug možete koristiti kao regulator snage za grijaće elemente, grijače i kao dimmer. Nedostaci uključuju nemogućnost podešavanja snage uređaja koji se napajaju izravnom strujom.
DC kontroleri napajanja
Ponekad je potrebno prilagoditi brzinu motora istosmjernog kolektora.
Ako potrošač nema veliku snagu, tada je moguće serijski spojiti varijabilni otpornik, ali tada će učinkovitost takvog regulatora naglo pasti. Postoje sheme pomoću kojih je moguće sasvim glatko prilagoditi brzinu bez smanjenja učinkovitosti. Takav je regulator pogodan za promjenu svjetline različitih svjetiljki, napon napajanja koji ne prelazi 12 V. Ovaj krug također djeluje kao stabilizator brzine, dok mijenja mehaničko opterećenje osovine, okretaji ostaju nepromijenjeni.
Ovaj krug regulatora okretaja istosmjernog motora od 12 V prilično je prikladan za regulaciju i stabilizaciju okretaja motora sa strujom koja ne prelazi 5 A. Ovaj krug uključuje pogonski sklop za bipolarne tranzistore i timer 7555, što osigurava stabilan rad i glatku brzinu podešavanja. Cijena dijelova je prilično niska, a to je definitivan plus. Također možete sami sastaviti regulator brzine vrtnje motora 12 V.
Indukcijski motor i regulator brzine
U pravilu se ova vrsta koristi u različitim industrijama, od rudnika do metaloprerađivačke industrije. Na primjer, u rudnicima ugljena za glatko pokretanje transportnih traka koristi se APM starter u koji je ugrađen tiristorski uređaj koji omogućuje nesmetanom pokretanju transportera. Asinhroni jednofazni motor koristi se i u automobilima, ventilatorima peći, motorima koji pokreću brisače, kućanskim ventilatorima napajanim naponom od 220 V. U automobilu motori rade na konstantnom naponu od 12 V, ali nemaju gladak start.
Za podešavanje brzine indukcijskog motora koriste se takozvani frekventni pretvarači. Ovi pretvarači mogu radikalno promijeniti oblik i frekvenciju signala. U pravilu se takvi pretvarači sastavljaju na temelju snažnih poluvodičkih tranzistora i impulsa modulatora, a PWM kontroler upravlja svim elementima.
Treba imati na umu: što glađe ubrzanje motora, to manje ima preopterećenja. To se odnosi na mjenjače, transportne trake, snažne pumpe, dizala. Evo jednog dijagrama regulatora brzine asinhronog motora 220 V.
Pomoću ove sheme možete prilagoditi brzinu motora, čija snaga ne prelazi tisuću vata. Pri sastavljanju ove sheme moraju se uzeti u obzir nijanse:
- Vrsta veze je trokut.
- Potreban je trofazni pokretač mosta IR2133.
- Mikrokontroler AT90SPWM3B.
- Za mikrokontrolere firmvera potreban je programer.
- Power tranzistori IRG4BC30W ili njihovi analozi.
- LCD zaslon kao pokazatelj.
- Mrežno napajanje koje možete kupiti ili sastaviti sami.
Zbog značajnog zagrijavanja, diodni most i tranzistori napajanja moraju biti instalirani na radijatoru. Ako namjeravate spojiti motor snage do 400 W, tada je potreban temperaturni senzor, a za kontrolu se može koristiti optoizolacija.
Da biste povećali radni vijek raznih vrsta motora, preporuča se korištenje regulatora brzine koji rješavaju veliki broj problema.