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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Regler-Stabilisator der Drehzahl des Kollektormotors. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Die Elektromotoren Bei vielen elektrischen Haushaltsgeräten und Elektrowerkzeugen, die mit Kommutatormotoren ausgestattet sind, ist es nicht möglich, die Drehzahl und das Drehmoment der Motorwelle einzustellen. Dies macht die Verwendung solcher Geräte unpraktisch und zwingt sie dazu, viele Vorgänge in einem alles andere als optimalen Modus auszuführen. Diese Mängel werden durch den vorgeschlagenen Drehzahlregler-Stabilisator beseitigt, der zur Steuerung des Gleichstrommotors UV-705 (400 V, 10 A) ausgelegt ist. Der Regler kann mit anderen Kollektormotoren verwendet werden. Mit dem unten beschriebenen Regler können Frequenz und Drehmoment verändert und im Bereich von Null bis zum vom Motor entwickelten Maximum gehalten werden. Der reduzierte Drehmomentmodus ist beispielsweise nützlich, um die Spannung des Drahtes in einer Aufwickelvorrichtung zu begrenzen oder um einen Bruch des Schneidwerkzeugs zu verhindern, wenn es sich im verarbeiteten Material verklemmt. Das Gerät implementiert einen proportional-integrierenden (PI) Regleralgorithmus. Das Schema des Geräts ist in Abb. dargestellt. 1. Der Elektromotor M1 wird von einem gesteuerten Gleichrichter aus Trinistoren VS1, VS2 und Dioden VD3, VD4 gespeist. Gleichstrom ist auch für Wechselstromkollektormotoren günstig. Sie entwickeln in diesem Modus sogar mehr Drehmoment als im Nennmodus. Der den Motor überbrückende Widerstand R10 sorgt dafür, dass bei kurzzeitigen Unterbrechungen der Stromkreischarakteristik der Kollektorbürstenanordnung des Motors der Strom durch den eingeschalteten Trinistor größer bleibt als der Abschaltstrom.
Die Impulse, die die Trinistoren öffnen, werden von einem Knoten gebildet, der aus einem Generator auf Basis der Transistoren VT3, VT4, verbunden nach der analogen Schaltung eines Unijunction-Transistors, einem Leistungsverstärker auf Basis eines VT5-Transistors und einem Impulstransformator T1 besteht. Der Nulldetektor an den Transistoren VT1, VT2 entlädt zu Beginn jeder Halbwelle der Netzspannung den Kondensator C1, woraufhin der Kondensator durch den Strom geladen wird, der durch die Widerstände R6, R19 und die Diode VD10 fließt und proportional zur Ausgangsspannung des Operationsverstärkers DA1 ist. Je größer der Ladestrom, desto schneller erreicht die Spannung am Kondensator C1 die Betriebsschwelle des Analogon des Unijunction-Transistors. In diesem Moment entsteht ein Impuls mit einer Dauer von ca. 200 µs, der einen der Trinistoren VS1, VS2 öffnet, dessen Spannung an der Anode in dieser Halbwelle gegenüber der Kathode positiv ist. Wie das Experiment zeigte, reicht ein Impuls dieser Dauer aus, um einen der getesteten Trinistoren zu öffnen. Durch die Verkürzung des Impulses konnte die vom Steuergerät aufgenommene Leistung auf 1,6 W reduziert werden (unter Berücksichtigung der Verlustleistung des Widerstands R1). Vom Tachogenerator G1, der mechanisch mit dem Motor M1 verbunden ist, gelangt eine zur Wellendrehzahl proportionale Spannung in das Stabilisierungssystem. Der Operationsverstärker DA1 dient als Element zum Vergleichen dieser Spannung mit der vom Motor kommenden variablen Widerstand R12 – dem Geschwindigkeitsregler. Der Kondensator C4 verhindert das kurzzeitige Einschalten der vollen Motordrehzahl beim Anlegen der Netzspannung. Dank der Rückmeldung über die R20C5-Schaltung verstärkt der Operationsverstärker DA1 nicht nur das Fehlersignal, sondern fungiert auch als proportional-integrierender Filter für das Geschwindigkeitsstabilisierungssystem. Der variable Widerstand R19 regelt das Drehmoment. Je mehr Widerstand eingebracht wird, desto geringer ist das Drehmoment. Die meisten Teile des Regler-Stabilisators sind auf einer Platte aus einseitigem Fiberglas mit einer Dicke von 1,5 mm platziert (Abb. 2). Festwiderstände – MLT, Oxidkondensatoren – K50-6, Kondensatoren C1 und C5 – KM-4, KM-5 oder andere Keramikkondensatoren. Der Impulstransformator T1 ist auf einen Ferritring K16x10x4 2000NM gewickelt. Zwei Wicklungen mit 50 Windungen PEV-2 0,35-Draht sind durch Segmente eines PVC-Rohrs voneinander und vom Magnetkreis gemäß der in D. Priymaks Artikel „Wicklung eines Impulstransformators“ („Radio“, 1988, Nr. 9, S. 60) beschriebenen Methode isoliert. Anstelle eines selbstgebauten Transformators können Sie auch einen vorgefertigten MIT-4vm-Transformator installieren.
Als Tachogenerator wurde ein kleiner Gleichstrom-Elektromotor DPM-20-3.01 verwendet, Sie können DPM-25-NZ-03 oder DP-1-26TsR-2M verwenden (letzteres nach dem Ausbau des Fliehkraftreglers). Auch andere kleine Kollektormotoren mit Permanentmagnetstatoren eignen sich beispielsweise für elektromechanische Spielzeuge und tragbare Tonbandgeräte. Die mechanische Verbindung der Wellen des Tachogenerators G1 und des Elektromotors M1 muss starr und spielfrei sein, da sonst das Stabilisierungssystem an Stabilität verlieren kann und es zu ungedämpften Schwingungen der Drehzahl kommt. Bei der Auswahl eines Tachogenerators ist zu berücksichtigen, dass dieser elektrisch mit dem Netzwerk und mechanisch mit der Welle und dem Gehäuse des M1-Elektromotors verbunden, für den Bediener zugänglich und manchmal geerdet ist. Letzteres gewährleistet die elektrische Sicherheit, führt jedoch bei einem Ausfall der Isolierung des Tachogenerators zum Ausfall des Reglers. Wenn Zweifel an der Qualität der Isolierung der Wicklung des Tachogenerators von seiner Welle und seinem Gehäuse bestehen, ist es besser, auf die transformatorlose Stromversorgung des Regler-Stabilisators zu verzichten, indem eine Wechselspannung von 1 ... 12 V von einem kleinen Leistungsabwärtstransformator an die VD15-Brücke angelegt wird. Durch die Einstellung des Reglers, vor allem durch Auswahl der Widerstände R11 und R13, stellen sie sicher, dass die Einstellung des variablen Widerstands R12 des Motors in die obere Position gemäß dem Diagramm zu einem vollständigen Stopp des M1-Elektromotors führt. Die vorgegebene Höchstgeschwindigkeit (Motor R12 in der unteren Position) wird durch Auswahl des Widerstands R16 erreicht. Wenn bei einer starken Übersetzung des Motors des variablen Widerstands R12 von einer Position in eine andere die Drehzahl der Motorwelle M1 zu langsam einen neuen stabilen Wert erreicht oder dieser Vorgang mit Schwankungen der Drehzahl einhergeht, müssen die Werte des Widerstands R20 und des Kondensators C5 ausgewählt werden. Der Einfachheit halber bietet die Leiterplatte (Abb. 2) zusätzliche Kontaktflächen für den angegebenen Kondensator, sodass Sie ihn aus zwei kleineren Kapazitäten „rekrutieren“ können. Autor: V.Voinkov, Sewerodwinsk, Gebiet Archangelsk.
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▪ Abschnitt der Website Radioelektronik und Elektrotechnik. Auswahl an Artikeln ▪ Artikel Lavra Miltiades lass mich nicht schlafen. Populärer Ausdruck ▪ Artikel Wann wird der Pi-Tag gefeiert? Ausführliche Antwort ▪ Ferrit-Artikel. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik ▪ Artikel Mit einer Nadel einfädeln. Fokusgeheimnis
Kommentare zum Artikel: OyOy Auf der Leiterplatte ist ein Pfosten, R20 ist nicht so verbaut !!! Paul R20 korrekt installiert. Niedrige Drehzahl kann nicht eingestellt werden. Rumata Das Schema funktioniert. Angewendet für chinesische Desktop-Bohrmaschine. Der Umsatz hält ordentlich. Anstelle eines Sensors nahm er einen Kassettenspieler-Motor, der in eine Lichtmaschine umgewandelt wurde. Gebrauchtes Richten mit Doublieren.
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