Схема регулятора скорости фрезера

Регулятор оборотов с обратной связью для коллекторных двигателей переменного тока

Большинство мировых производителей профессиональных угловых шлифовальных машинок (болгарок) таких как Bosch, Metabo, Makita, DeWalt и других используют два типа регуляторов оборотов с обратной связью.

С помощью таходатчика

На конце якоря мотора установлен кольцевой магнит с прорезью или срезом, а на плате регулятора установлена ка­тушка индуктивности или датчик Холла. Такой регулятор обес­печивает максимально точную стабилизацию оборотов дви­гателя при изменении нагрузки.

На основе измерения падения напряжения на электро­двигателе

В этом случае измеряется падение напряжения на дви­гателе, и схема управления изменяет длительность открытия силового ключа. Такой регулятор, если он правильно наст­роен, обеспечивает также хорошую стабилизацию оборотов двигателя при изменении нагрузки.

Все промышленные регуляторы, собранные на микро­контроллерах, полностью залитые эпоксидной смолой и в ито­ге они не пригодны для ремонта, а цена за новый регулятор достаточно большая, и составляет примерно 20-30% от сто­имости самого электроинструмента.

В поиске специализированных микросхем для решения данной задачи мне приглянулись регуляторы Phase Control фирмы Atmel. Например, простой вариант регулятора на ми­кросхеме U2008B. Рассмотрим схему регулятора на ИМС U2008B приведенную на рис.1. В данном регуляторе можно использовать обратную связь по току или режим плавного пуска, однако в нём нет защиты от перегрузки. Если исполь­зовать плавный пуск тогда нужны только элементы С1, R4 и перемычку Х1 не ставим, а если нужна обратную связь — тог­да все наоборот.

Так как ИMC U2008B не может одновременно работать в режиме плавного пуска и обратной связи, она не подходит для нашей задачи. На рис.2 пока­зана схема регулятора на микросхеме U2010B, у которой есть обратная связь по току, защи­та от перегрузки и плавный старт одновре­менно. Светодиод D2 индицирует перегрузку электродвигателя. Переключатель SA1 «Mode» обеспечивает возможность выбора действий при перегрузке на двигателе в трех режимах: Положение А — индикация перегрузки и по­следующий сброс на минимальные обороты. Для восстановления рабочих оборотов, необходимо выключить инструмент.

Положение В — индикация перегрузки, по­следующий сброс на минимальные обороты, по­сле снятие нагрузки с инструмента, восста­навливаются установленные обороты, т.е. про­исходит авто старт.

Положение С — только индикация перегруз­ки, без остановки двигателя и защиты.

Подбором ёмкости конденсатора СЗ от 1 до 10 мкФ можно изменять длительность и плав­ность пуска двигателя.

Настройка регулятора.

В техническом описании к ИМС U2010B в схеме подключения обозначено только падение напряжение на R6 в 250 мВ и не указано, ка­ким именно должен быть этот резистор.

Рассчитать сопротивление R6 можно исходя из мощнос­ти двигателя по формуле:

где:
U_R6 — напряжение на R6 (250 мВ),
Р_двиг — мощность двигателя,
U_ПИТ — напряжение питания сети.

Например, для двигателя мощностью 750 Вт рассчитыва­ем: R6= 0,25/(750/220) = 0,07 Ом.

Номиналы резисторов R6 и R11, в зависимости от мощ­ности электродвигателя, приведены в таблице.

Главное правильно подбирать резистор R6 под мощность двигателя. Выше представленная формула правильная, но на практике может потребоваться некоторая коррекция по по­ведению двигателя под нагрузкой. Если резистор великоват, то двигатель довольно резко стартует (т.е. происходит боль­шая компенсация нагрузки, чем надо), а потом отключается, а если резистор будет мал, то не будет обеспечиваться ком­пенсация нагрузки.

В Datasheet к ИМС U2010B ёмкость конденсатора С2 указана 0,01 мкФ, но она рассчитана на 60-герцовую сеть, и при использования ИМС в сети 50 Гц за период выдава­лось несколько импульсов управления. В итоге, обороты эле­ктродвигателя практически не регулировались и двигатель ра­ботал на полную мощность. Для сети с частотой 50 Гц нуж­но ёмкость конденсатора С2 увеличить до 0,015 мкФ.

Первый пуск

Переменный резистор Р1 (регулятор оборотов) нужно установить на минимальные обороты двигателя, по схеме движок потенциометра должен быть повернут в сторону ре­зистора R13. Затем подстроенный резистор R10 (компенса­ция нагрузки) установить в среднее положение, а на место R11 (перегрузка) временно подпаять постоянный резистор сопротивлением 62 кОм. Потом включить регулятор в сеть 220 В / 50 Гц и подстроенным резистором R8 выставить са­мые минимальные обороты двигателя.

Нужно сделать так, чтобы при включении двигатель на­чинал вращаться на минимальных оборотах. Если настроить устройство так, чтобы совсем не было напряжения на элек­тродвигателе, то тогда становится слишком нелинейная за­висимость управления резистором Р1 — при его повороте сначала двигатель не крутится, а потом резко стартует без плавного пуска.

Далее нужно подключить вольтметр с диапазоном изме­рения 300 В к выводам двигателя, включить двигатель и на средних оборотах, зажимая вал или привод двигателя через тряпку рукой, выставить такое положение резистора R10, что­бы обороты электродвигателя не менялись при изменении нагрузки на его валу. Одновременно с этим нужно смотреть на вольтметр, подключенный к двигателю. При увеличении нагрузки на валу электродвигателя регулятор прибавляет напряжение, и двигатель крутится с одинаковыми оборота­ми, независимо от нагрузки.

И вот в последнюю очередь настраивается резистор R11 (перегрузка). Постоянный резистор номиналом 62 кОм вы­паиваем и вместо него ставим подстроенный или перемен­ный резистор номиналом 220 кОм. На оборотах двигателя чуть больше минимальных, сильно зажимая вал или привод двигателя, стараемся почти заклинить вал двигателя, и по степенно изменяем величину резистора R11, пока не начнет срабатывать защита, и не станет светиться VD2. Затем из­мерьте сопротивление переменного резистора тестером и за­паяйте в устройство соответствующий резистор. В таблице указано приблизительные значения сопротивления R11,

Детали регулятора

Купить микросхемы U2008B, U2010B можно через сайт AliExpress (www.ru.aliexpress.com) в Китае с бесплатной до­ставкой на Украину, а далее посылка бесплатно отправляется через «Укрпочту» в любое почтовое отделение на тер­ритории Украины. Доставка на Украину производится на про­тяжении 25-40 дней. Например, цена 1 шт. микросхемы U2010B зависит от корпуса исполнения, примерно 0,9 USD в корпусе S016 и 1,2 USD в корпусе DIP16, а симистора ВТА24-800 — 0,4 USD.

Печатная плата устройства изготовлена из односторонне­го фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм.

Симистор VS1 лучше использовать с изолированной пло­щадкой под радиатор серии ВТА, например BTA12-800, BTA16-800, BTA24-800, или применить другие. При мощнос­ти двигателя до 400 Вт, VS1 можно не устанавливать на ра­диатор. Все SMD детали типоразмера 1206, их можно запа­ять обычным паяльником с тонким жалом.

Подстроенные резисторы — типа СП3-19а или другой ма­логабаритный. Переменный резистор Р1 любой на 47-50 кОм, можно малогабаритные СП4-1, СП3-9. Резистор R1 мощностью не менее 2 Вт, например, типа MЛT-2 или др. Резистор R6 изготовлен из нихромовой проволоки диаметром 0,7 — 1 мм. Автор использовал нихромовый провод из старого блока сопротивлений для зажигания автомобилей ГАЗ с маркировкой 1402.3729. Все электролитические конденса­торы на напряжение не менее 50 В. Диод D1 — типа 1N4007 или КД208, также можно использовать диод в SMD исполне­нии. Светодиод D2 любой малогабаритний диаметром 3-5 мм красного света. Переключатель SA1 любой малогабаритный 3-х позиционный. Если нужен только один режим перегруз­ки, тогда вместо него можно установить перемычку.

Литература:

1. Бирюков С. Автомат плавного пуска коллекторных эле­ктродвигателей. // Радио. — 1997. — №7. — С.40-42.

Печатная плата для схемы показанной на рисунке 2:

Автор: Валентин Шипляк, г. Ужгород

Источник



Регулятор оборотов электродвигателя

Может кому-нибудь пригодится…

Все началось с брака… Мой первый фрезер «Энкор» в один прекрасный день сломался (как показала диагностика сгорел регулятор оборотов двигателя). В гарантийном «ремонте» он провалялся полгода, нужная запчасть так и не пришла. ЯЧ психанул, попросил соединить все напрямую (мимо регулятора) и забрал фрезер обратно. Сделал из него кромочный триммер.

Но для кромочного фрезера крайне важна работа на небольших оборотах (чтобы не горела пластмасса), вот я и озаботился его ремонтом…

Учитываю мою довольно слабую подкованность в электонике, я пошел по пути наименьшего сопротивления — поиска среди готовых решений. Взор мой упал на диммер (регулятор яркости освещения), его я и решил пристроить в качестве регулятора.

Чтобы не утяжелять сам фрезер, прикручивая регулятор к корпусу, решил сделать его отдельно, в виде розетки. С помощью жидких гвоздей склеил оба компонента (розетку и диммер) точно напротив друг друга (чтобы можно было потом сделать корпус). С одной стороны получилась розетка, с другой — регулятор.

Подключаем к обоим компонентам шнур с вилкой (см. на фото), вторую клемму соединяем перемычкой. Вот и все! Осталось только сделать корпус (четыре стенки — две уже есть).

Теперь втыкаем двигатель в розетку, а верньер является не только регулятором, но и выключателем.

Плюсом такого регулятора является универсальность, например в него можно втыкать любой электроинструмент, требующий регулировки оборотов…

Кстати Энкорка работает и посей день в амплуа кромочного (уже примерно три года), так что свои 1800 руб, которые я отдал магазину Всеинструменты окупились.

Источник

Регулятор частоты фрезера

Может кто знает,что за регулятор частоты вращения стоит на фрезере Makita 3612С,имеется ввиду какой там принцип регулирования?
Ещё пишут,что тем есть поддержание частоты вращения под нагрузкой,а это как организовано?

gusek , На точно таком не знаю, но на других инструментах: — тиристор, микросхема, датчик Хола, магнит на валу. Поата управления залита компаундом. Если не явн… Читать ещё

Andriy , Pirамiдон , мне не для ремонта. Хочу купить фрезер попроще,а к нему сделать регулятор частоты от Makita 3612С,вот поэтому и ищу схему или хотя-бы прин… Читать ещё

leonni сказал(а): Скачал по ссылке Спасибо что выложил. Содержание ФУФЕЛ качать не стоит. Добавлено 23-09-2011 15:17 gusek сказал(а): Хочу купить фрезер попр… Читать ещё

gusek , и вообще, зачем у фрезера регулировать обороты? На меньших оборотах хуже обработка. А если под нагрузкой обороты падают — так мощи не достает. Всегда у… Читать ещё

КЕН45 сказал(а): Всегда удивлялся регулятору мощности в пылесосах. Рекламный трюк и не более того! Удивляешься потому что не можешь отличить две большие раз… Читать ещё

Pirамiдон , я не спрашивал совета по выбору фрезера,так что все твои советы оставь при себе. А схему регулятора частоты вращения Makita 3612С хотелось бы увиде… Читать ещё

gusek сказал(а): А схему регулятора частоты вращения Makita 3612С хотелось бы увидеть. Хотеть не вредно. Был бы ум то и проблем не стояло с «регулятора ча… Читать ещё

gusek сказал(а): Но это же не схема,да и не от Макиты. А от чего? Что, тебе ламеру , даст реальная схема «от Макиты» при отсутствии ума и доступа к компонента… Читать ещё

Источник