Avtoargon.ru

АвтоАргон
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулятор оборотов электродвигателя 220в без потери мощности

Регулятор оборотов электродвигателя 220в без потери мощности


Практически во всех бытовых приборах и электроинструментах используется коллекторныйдвигатель. В более новых моделях болгарок, шуруповертов, ручных фрезеров, пылесосов, миксеров и других присутствует регулировка оборотов двигателя, но в более поздних моделях такой функции нет. Такими инструментами и бытовыми приборами не всегда удобно работать, и поэтому существуют регуляторы оборотов с поддержанием мощности.

Виды двигателей и принцип работы

Двигатели делятся на три типа: коллекторный, асинхронный и бесколлекторный. В большинстве электроинструментов стоит первый тип. Этот электродвигатель имеет довольно компактный размер. Его мощность значительно выше, чем у асинхронного, а цена довольно низкая. Что касается асинхронных, то этот тип в основном используется в металлообрабатывающей отрасли, а также широкое распространение они получили в угледобывающих шахтах. Довольно редко их можно встретить в быту.

Бесколлекторный электродвигатель используется там, где нужны большие обороты, точное позиционирование и малые размеры. Например, в различной медицинской технике, авиамоделировании. Принцип работы довольно прост. Если рамку прямоугольной формы, которая имеет ось вращения, поместить между плюсами постоянного магнита, то она начнет вращаться. Направление зависит от направления тока в рамке. В составе этого типа присутствуют якорь и статор. Якорь вращается, а статор стоит неподвижно. Как правило, на якоре стоит не одна рамка, а 4,5 или более.

Асинхронный двигатель работает по другому принципу. Благодаря эффекту переменного магнитного поля в статорных катушках он приводится во вращение. Если углубиться в курс физики, то можно вспомнить, что вокруг проводника, через который проходит ток, создается своеобразное магнитное поле, заставляющее вращаться ротор.

Принцип работы бесколлекторного типа основан на включении обмоток так, чтобы магнитные поля статора и ротора были ортогональны друг другу, а вращающий момент регулируется специальным драйвером.

На рисунке отчетливо видно, что для перемещения ротора нужно выполнить необходимую коммутацию, но и регулировать обороты не представляется возможным. Тем не менее бесколлекторный двигатель может очень быстро набирать обороты.

Устройство коллекторного двигателя

Коллекторный электродвигатель состоит из статора и ротора. Ротором называется часть, которая

вращается, а статор является неподвижным. Еще одной составляющей электродвигателя являются графитовые щетки, по которым ток течет к якорю. В зависимости от комплектации могут присутствовать датчики Холла, которые дают возможность плавного запуска и регулировки оборотов. Чем выше подаваемое напряжение, тем выше обороты. Этот тип может работать как от переменного, так и от постоянного тока.

По классификации коллекторные двигатели можно разделить на те, что работают от переменного и от постоянного тока. Их также можно разделить по типу возбуждения обмотки: двигатели с параллельным, последовательным и смешанным (параллельно-последовательным) возбуждением.

Типы регулировки

Существует довольно много вариантов регулировки оборотов. Вот основные из них:

  • Блок питания с регулировкой выходного напряжения.
  • Заводские устройства регулировки, которые идут изначально с электромотором.
  • Регуляторы на кнопочном управлении и стандартные регуляторы, которые просто ограничивают напряжение.

Эти типы регулировки плохи тем, что с уменьшением или увеличением напряжения падает и мощность. В некоторых электроинструментах это допустимо, но, как показывает практика, в большинстве случаев это является неприемлемым из-за сильного падения мощности и, соответственно, КПД.

Наиболее приемлемым вариантом будет регулятор на основе симистора или тиристора. Мало того что такой регулятор не уменьшает мощность при уменьшении напряжения, он еще и позволяет осуществлять более плавный пуск и регулировку оборотов. К тому же такую схему можно сделать своими руками. Ниже изображен регулятор оборотов с поддержанием мощности. Схема собрана на базе симистора BTA 41 800 В.

Все номиналы электроэлементов обозначены на схеме. Это схема после сборки, работает довольно стабильно и обеспечивает плавную регулировку коллекторного двигателя. При уменьшении выходного напряжения мощность не уменьшается, что является весомым плюсом.

При желании можно собрать регулятор оборотов коллекторного двигателя 220 В своими руками. Эта схема собрана на базе симистора ВТА26−600, который предварительно необходимо установить на радиатор, так как при нагрузке этот элемент довольно сильно греется.

К готовой схеме возможно подключить электромотор, мощность которого не превышает 4 кВт.

Схема выглядит следующим образом.

Она успешно справится с регулировкой таких электроинструментов, как дрель, болгарка, циркулярка, лобзик. При желании можно использовать схему в качестве регулятора мощности ТЭН-ов, обогревателей и в качестве диммера. К минусам можно отнести невозможность регулировки мощности приборов, которые питаются от постоянного тока.

Читать еще:  Горит лампочка давления масла на ауди 80 двигатель

Регулятор оборотов электродвигателя: описание и схема

Контроллер скорости вращения для однофазных коллекторных электродвигателей возможно собрать самому из распространенных деталей всего за несколько часов. Представленная ниже схема имеет интегрированный модуль обнаружения перегрузки, что обеспечивает плавный запуск электродвигателя и стабилизацию скорости оборотов. Работает регулятор с напряжением 220В (но так же будет работать с 110В).

Технические параметры регулятора оборотов электродвигателя:

  • напряжение питания: 230 В переменного тока
  • диапазон регулировки: 5..99%
  • напряжение нагрузки: 230 В / 12 А (2,5 кВт с радиатором)
  • максимальная мощность без радиатора 300 Вт
  • низкий уровень шума
  • стабилизация оборотов
  • мягкий пуск
  • размер платы 50×60 мм

Принципиальная электросхема

Схема модуля системы регулирования основана на генераторе ШИМ импульсов и симисторе управления мотором — традиционная схемотехника для аналогичных устройств.

Элементы D1, R1 ограничивают величины напряжения питания до безопасных значений для питания микросхемы генератора.

Конденсатор C1 отвечает за фильтрацию напряжения питания.

Элементы R3, R5 и P1 является делителем напряжения с возможностью его регулировки, который используется для задания величины мощности, подаваемой в нагрузку.

Благодаря использованию резистора R2, непосредственно входящего в цепь поступления на м/с фазы, внутренние блоки синхронизированы с симистором ВТ139.

На рисунке ниже показано месторасположение элементов на печатной плате. Во время монтажа и пуска следует обратить внимание на обеспечение условий безопасной работы (регулятор имеет питание от сети 220В и его элементы непосредственно подключены к фазе).

Подобный регулятор оборотов двигателя можно купить в Китае с бесплатной доставкой всего за 1,5$ (100 руб.)

Увеличение мощности регулятора

В испытательном варианте был использован симистор BT138/800 с предельным током 12 А, что позволяет управление нагрузкой более 2 кВт. В случае если нужно управление большими токами нагрузки — рекомендуем тиристор устанавливать за пределами платы на большом радиаторе. Также следует помнить о правильном выборе предохранителя FUSE в зависимости от нагрузки.

Также кроме управления оборотами электродвигателей, возможно без каких-либо переделок применить схему для регулирования яркости ламп освещения.

Этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что я зарабатываю небольшую комиссию за ссылки, используемые без каких-либо дополнительных затрат для вас. Дополнительную информацию смотрите в моей политике конфиденциальности.

Регулятор оборотов для болгарки своими руками.

У вас есть болгарка, но нет регулятора оборотов? Вы можете изготовить его своими руками.

Регулятор оборотов и плавный пуск для болгарки

И то и другое необходимо для надёжной и удобной работы электроинструмента.

Что такое регулятор оборотов и для чего он нужен

Это устройство предназначено для управления мощностью электродвигателя. С его помощью можно регулировать скорость вращения вала. Цифры на регулировочном колесе означают изменение частоты вращения диска.

Регулятор оборотов болгарки

Регулятор устанавливается не на все болгарки.

Болгарки с регулятором оборотов: примеры на фото

Отсутствие регулятора сильно ограничивает применение шлифовальной машины. Скорость вращения диска влияет на качество работы болгарки и зависит от толщины и твёрдости обрабатываемого материала.

Если скорость не регулируется, то обороты постоянно держатся на максимуме. Такой режим подходит только для твёрдых и толстых материалов, таких как уголок, труба или профиль. Причины, по которым наличие регулятора необходимо:

  1. Для тонкого металла или мягкого дерева нужна более низкая скорость вращения. Иначе кромка металла оплавится, рабочая поверхность диска замылится, а дерево почернеет от высокой температуры.
  2. Для резки минералов необходимо регулировать обороты. От большинства из них на высокой скорости откалываются мелкие кусочки и место реза становится неровным.
  3. Для полировки автомобилей не нужна самая высокая скорость, иначе лакокрасочное покрытие испортится.
  4. Чтобы поменять диск с меньшего диаметра на больший, надо уменьшить обороты. Практически невозможно удержать руками болгарку с большим диском, вращающимся на огромной скорости.
  5. Алмазные диски нельзя перегревать, чтобы не испортить поверхность. Для этого снижаются обороты.

Зачем нужен плавный пуск

Наличие такого пуска — это очень важный момент. При запуске мощного электроинструмента, подключенного к сети, происходит бросок пускового тока, который во много раз превышает номинальный ток двигателя, напряжение в сети проседает. Хотя этот бросок кратковременный, он вызывает повышенный износ щёток, коллектора двигателя и всех элементов инструмента, по которым он протекает. Это может стать причиной выхода из строя самого инструмента, особенно китайского, с ненадёжными обмотками, которые могут в самый неподходящий момент сгореть во время включения. А также идёт большой механический рывок при запуске, что ведёт к быстрому износу редуктора. Такой пуск продлевает жизнь электроинструмента и увеличивает уровень комфорта при работе.

Читать еще:  Что поменять в двигателе ланоса

Электронный блок в УШМ

Электронный блок позволяет объединить регулятор оборотов и плавный пуск в одно целое. Электронная схема реализована по принципу импульсно — фазового управления с постепенным увеличением фазы открытия симистора. Таким блоком могут снабжаться болгарки разной мощности и ценовой категории.

Регуляторы оборотов болгарок

Углошлифовальная машина Bosch GWS 9-125 S с регулировкой оборотов. Фото ВсеИнструменты.ру

Необходимость выполнения одним видом электроинструмента работ, требующих изменения установленных основных характеристик, приводит к оснащению его дополнительными устройствами. Так, например, болгарка с регулятором оборотов значительно повышает свои функциональные возможности. Более подробную информацию об особенностях эксплуатации УШМ с регулятором оборотов найдете в данном разделе.

  • Видеоверсия статьи
  • Что из себя представляет регулировка скорости вращения, как работает, нужна ли и зачем
  • Полезное видео
  • С обратной связью
  • Устройство, электросхема болгарки с регулятором скорости вращения
  • Другие функции: плавный пуск и не только
  • Достоинства универсальных УШМ
  • Критерии выбора УШМ с электронным регулятором частоты вращения
  • Сделать своими руками внешний регулятор без потери мощности
  • На симисторе ВТА-16-200 и тиристоре
  • Где купить кнопку регулировки двигателя

Видеоверсия статьи

Что из себя представляет регулировка скорости вращения, как работает, нужна ли и зачем

В простейшем варианте частоту вращения можно менять с помощью устройства регулировки мощности, в основе которого заложен принцип переменного сопротивления. То есть, по большому счету это обыкновенный реостат. Многие пользователи используют его на бытовых болгарках при проведении полировальных, шлифовальных работ с мягкими материалами, где на низких оборотах можно добиться качественного результата.

Типовая электрическая схема регулятора оборотов. Источник фото здесь

Профессиональные, мощные болгарки, комплектуются более сложным техническим устройством для регулировки оборотов, в основе которого заложена электронная схема. Наличие функции поддержки частоты вращения при изменении нагрузки является его отличительной чертой. Цены на такие болгарки намного выше, чем на обычные бытовые.

Полезное видео

С обратной связью

В систему поддержания оборотов болгарок профессионального типа при регулировании входит датчик, считывающий частоту вращения. Входящий в конструкцию датчика магнит подает сигнал на электронное регулирующее устройство, в котором сообщаются данные о величине частоты вращения. Электронный блок реагирует соответствующим образом, повышая силу тока в обмотках электропривода при увеличении нагрузки (уменьшении оборотов). Такая обратная связь таходатчика и электронного блока происходит непрерывно и поддерживает стабильную частоту вращения на разных режимах работы УШМ.

Устройство, электросхема болгарки с регулятором скорости вращения

Заводской регулятор оборотов находится внутри корпуса болгарки и встраивается в электрическую схему следующим образом:

Схема подключения регулятора. Источник здесь

Схема подключения достаточно проста: красный провод соединяется с одним из контактов выключателя, синий провод через второй контакт пускового устройства подключается к одной из двух обмоток статора, а черный провод непосредственно замыкается на другой обмотке.

При подключении регулятора, изготовленного своими руками или готового, приобретенного в магазине к болгарке, где он не предусмотрен производителем, далеко не всегда возможно уместить его внутри корпуса. Практика показывает примеры выполнения регулятора отдельным блоком в разрыв сетевого кабеля. Пользователи выполняют его в виде мобильного универсального устройства, который применим для других видов электроинструмента (дрель, перфоратор).

Другие функции: плавный пуск и не только

УШМ (болгарка) MAKITA 9565CVK с плавным пуском и регулировкой оборотов. Фото 220Вольт

Кроме устройства регулировки оборотов и их электронной стабилизации, которые повышают спектр выполняемых работ, болгарка может оснащаться другими полезными опциями.

  • Устройство плавного пуска позволяет уменьшить дополнительные усилия со стороны пользователя, так как динамические нагрузки, возникающие от резкого набора оборотов шпинделя, сильно этому способствуют. Особенно важна установка плавного пуска для мощных болгарок, обладающих большой инерционной массой. Повышение комфортности при работе, снижение риска получить травму, повышение надежности работы узлов и деталей обеспечивается данной опцией.
  • Механизм автоматической балансировки снижает вибрацию и биение, которая возникает из-за неравномерного износа рабочего инструмента.
  • Защита от заклинивания, которая отключает подачу тока к обмоткам болгарки во время непредвиденной принудительной остановки электропривода. Предотвращает перегрев мотора и выход его из строя.
  • С целью снижения травматизма, например, при внезапном отключении электроэнергии, затем таком же неожиданном включении, устанавливается защита от повторного запуска. Болгарка после отключения снова войдет в рабочий режим только после нажатия пользователем на фиксатор защиты.
  • Если характер работ не позволяет долго дожидаться остановки вращающегося шпинделя, то дополнительная опция торможения поможет остановить его максимально быстро.
  • Проблемы, возникающие при замене рабочего инструмента, даже при использовании специального ключа, решаются применением специальной быстрозажимной гайки. Она позволяет сменить оснастку за максимально короткое время.
Читать еще:  Большой расход топлива уаз двигатель инжектор 421

Достоинства универсальных УШМ

УШМ (болгарка) METABO WEV 10-125 Quick 600388000 (в коробке). Фото 220Вольт

Не всегда обычной болгаркой без дополнительных опций удается решить задачу по обработке некоторых видов материалов, рабочий инструмент не приспособлен для эффективной работы на оборотах, которые выдает болгарка без регулятора скорости. Особенно остро проблема выбора нужных режимов стоит перед пользователями, занимающимися шлифовкой, зачисткой, полировкой различных материалов. Для выполнения работ иногда приходится искать другой инструмент с подходящими характеристиками.

Универсальность УШМ с регулировкой числа оборотов как раз состоит в возможности задавать самостоятельно скорость вращения, например, кордщеток при зачистке. При выполнении шлифовальных операций увеличивается пятно контакта между рабочим инструментом и обрабатываемой поверхностью, что требует применения болгарок повышенной мощности. Такие болгарки с установленными на них дополнительными опциями выполняют практически любой вид работ с различными материалами.

Критерии выбора УШМ с электронным регулятором частоты вращения

Болгарка с электронным регулятором оборотов далеко не дешевый вариант приобретения. Следует четко представлять объем работ, при выполнении которых понадобится изменение скорости вращения рабочего инструмента. Убедившись в обоснованности покупки болгарки с такой опцией, подбираются технические характеристики УШМ в сочетании с возможностями электронного блока регулирования влиять на подбор режима работы. Подробную информацию о критериях выбора можно найти по ссылке «Выбираем болгарку с регулировкой оборотов».

Сделать своими руками внешний регулятор без потери мощности

Пользователи болгарок, на которых не установлен регулятор оборотов, сталкиваются с работами, качество которых можно улучшить обработкой на меньших, чем предусмотрено техническими данными частотах вращения. Расширить функционал болгарки можно установкой этой опции самостоятельно, своими руками.

В зависимости от характера выполняемых работ можно установить более простой регулятор мощности или сложный электронный прибор с обратной связью, которая обеспечит поддержку выбранной величины оборотов без потери мощности. Информацию о способах установки можно найти в статье по ссылке «Регулятор оборотов болгарки своими руками». В случае возникновения неисправностей в механизме следует ознакомиться с информацией, представленной в статье «Ремонт оборотов болгарок своими руками».

На симисторе ВТА-16-200 и тиристоре

Основными элементами регуляторов мощности являются полупроводниковые приборы – симисторы и тиристоры. Их легко купить в специализированных магазинах, также как и другие элементы, входящие в схему – резисторы и конденсаторы. Пользователь, имеющий навыки изготовления электронных плат, может сделать регулятор своими руками. Вариант покупки готового регулятора также популярен у желающих установить его на болгарку.

Схема регулятора на микросхеме U2010B. Источник фото здесь

Некоторые микросхемы, выступающие в качестве основного компонента электронного блока регулировки оборотов, работая совместно с датчиком, считывающим величину оборотов, обеспечивают поддержание нужных оборотов без потери мощности. Такую схему выполнить своими руками без знаний электроники достаточно сложно. Однако существуют микросхемы, например, U2010B, где для работы наличие таходатчика не требуется. Такое устройство можно пробрести в магазине и вставить в электрическую схему болгарки не представит большого труда.

Где купить кнопку регулировки двигателя

Приобрести механизм регулировки оборотов для установки или замены возможно у сотрудников компании, собранные в отдельном разделе нашего сайта. Кроме этого, посетителей сайта могут заинтересовать предприятия, предлагающие широкий выбор электроинструмента с регулировкой оборотов. Универсальные устройства реализуются специалистами компаний, которые собраны в разделе «Где купить УШМ с регулировкой оборотов».

Регулятор оборотов для болгарки своими руками

Болгарка в классическом варианте исполнения уже обладает широкими возможностями для применения. Оснащение дополнительными опциями еще больше повышает ее функционал, делая работу с ней более комфортной и безопасной. Самыми распространенными являются устройства плавного пуска, поддержка постоянных оборотов под нагрузкой.

Ремонт оборотов болгарок своими руками

Для болгарки всегда найдется применение в домашних условиях, на даче, в гараже или в качестве профессионального инструмента в производственных мастерских. Использование различного рабочего инструмента повышает функционал выполняемых работ. Соблюдение правил эксплуатации увеличивает срок службы электроинструмента.

Обороты болгарок

Болгарка – универсальный инструмент, который необходим как для домашней мастерской, так и в промышленных цехах. Популярность шлифовальной машинки обосновывается ее низкой стоимостью и широкими функциональными возможностями. При выборе болгарки необходимо ориентироваться на несколько параметров: диаметр диска, мощность.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector