ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Pengawal pemacu elektrik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Motor elektrik Pengawal selia kelajuan enjin, yang menstabilkan kelajuannya apabila beban berubah, dengan ketara meningkatkan keupayaan operasi peralatan rumah seperti gerudi elektrik, gergaji elektrik, pemproses makanan, dll. Pengawal selia separuh gelombang yang mudah dan berkesan bagi komutator yang teruja siri motor elektrik diketahui, yang menstabilkan kelajuan putaran disebabkan oleh maklum balas oleh magnitud belakang-EMF yang berlaku dalam pemutar motor dan bergantung kepada bebannya. Malangnya, pengawal selia ini mempunyai kelemahan yang ketara - ia menggunakan thyristor yang sangat sensitif dengan arus pembukaan kurang daripada 100 μA. Mencari penggantinya hampir mustahil. Dalam artikel yang diterbitkan, penulis menawarkan versi reka bentuk litar pengaturnya sendiri, di mana sekatan pada parameter thyristor dialih keluar. Sebelum beralih kepada perihalan pengawal pemacu elektrik yang dimodenkan, mari kita memikirkan secara ringkas prinsip operasi peranti kawalan mudah [1]. Rajah litarnya ditunjukkan dalam Rajah. 1. Ini adalah jambatan, lengan kirinya dibentuk oleh pembahagi voltan rangkaian R1 - R2C1 - VD1, dan lengan kanan dibentuk oleh thyristor VS1 dan motor M1. Persimpangan kawalan thyristor termasuk dalam pepenjuru jambatan. Isyarat pembukaan thyristor ialah jumlah isyarat yang ditambah dalam antifasa: voltan rangkaian yang ditetapkan oleh peluncur R2 perintang, dan EMF belakang dari pemutar motor elektrik. Apabila voltan kekal malar, jambatan adalah seimbang dan kelajuan enjin juga tidak berubah. Peningkatan beban pada aci motor mengurangkan kelajuannya dan, dengan itu, mengurangkan nilai back-EMF, yang membawa kepada ketidakseimbangan jambatan. Akibatnya, isyarat yang tiba pada peralihan kawalan thyristor meningkat, dan dalam separuh kitaran positif seterusnya ia dibuka dengan kurang kelewatan, sekali gus meningkatkan kuasa yang dibekalkan kepada motor. Akibatnya, pengurangan dalam kelajuan enjin akibat peningkatan beban ternyata jauh lebih rendah berbanding dengan ketiadaan pengawal selia. Dalam kes ini, peraturan ternyata sangat stabil, kerana ketidakpadanan dihapuskan dalam setiap separuh kitaran positif voltan utama. Kesan penstabilan paling ketara pada kelajuan enjin rendah dan sederhana. Dengan peningkatan dalam voltan pengawalseliaan pada perintang R2 dan peningkatan dalam kelajuan enjin, tahap di mana kelajuan enjin malar dikekalkan semakin merosot. Thyristor VS1 dalam pengawal selia melaksanakan dua fungsi: ambang - berdasarkan isyarat ketidakpadanan jambatan dan kuasa - berdasarkan arus beralih melalui motor. Diod VD1, VD2 menyediakan operasi separuh gelombang peranti, kerana perbandingan voltan dari perintang R2 dan belakang-EMF hanya mungkin jika tiada arus melalui motor. Kapasitor C1 dalam pembahagi voltan rangkaian mengembangkan zon kawalan ke arah kelajuan rendah, dan kapasitor C2 dalam litar elektrod kawalan thyristor mengurangkan sensitiviti pengawal selia kepada percikan berus motor. Operasi separuh gelombang enjin membawa kepada penurunan kuasa output. Untuk mencapai kuasa dan kelajuan maksimum, anda harus memintas thyristor dengan menekan butang SA1. Dalam kes ini, kedua-dua separuh gelombang voltan sesalur akan dibekalkan kepada motor. Seperti yang telah ditunjukkan, kelemahan utama pengawal selia yang dipertimbangkan adalah keperluan untuk menggunakan thyristor yang sangat sensitif dengan arus pembukaan kurang daripada 100 μA, yang hampir tiada apa-apa untuk diganti. Pengenalan analog transistor thyristor memungkinkan untuk menghapuskan sekatan pada parameter pembukaan VS1 sambil mengekalkan ciri kawalan yang sama. Memasang diod zener dalam pembahagi voltan sesalur mengurangkan perubahan dalam kelajuan motor apabila voltan bekalan turun naik. Gambar rajah pengawal selia yang dimodenkan ditunjukkan dalam Rajah. 2. Seperti peranti yang dibincangkan di atas, pengawal selia hanya beroperasi dengan separuh gelombang positif voltan sesalur. Voltan tidak padan jambatan melalui diod VD2 dan perintang R10 dibekalkan kepada simpang pemancar asas transistor VT2. Kepekaan peranti ini dan kualiti peraturannya lebih tinggi, kerana voltan pembukaan transistor jauh lebih rendah daripada thyristor. Kawal arus dengan analogi dengan pengawal selia yang ditunjukkan dalam Rajah. 1, dipilih bersamaan dengan 0,1 mA dengan memecut persimpangan transistor dengan perintang R7. Jika voltan yang datang dari motor perintang R2 lebih tinggi daripada voltan pada pemutar motor, maka transistor VT2 terbuka dan membuka VT1. Peranti ini membentuk analog thyristor dan, apabila dihidupkan, membentuk nadi kuat arus nyahcas kapasitor C3, yang dibekalkan melalui perintang pengehad arus R9 ke elektrod kawalan triac VS1. Triac dihidupkan, voltan dikenakan pada enjin, dan kelajuannya meningkat. Jika voltan pada perintang R2 lebih rendah daripada pada rotor motor, triac tidak akan dihidupkan, dan kelajuan akan berkurangan. Kapasitor storan C3 dicas daripada rangkaian melalui perintang R5. Diod Zener VD4 mengehadkan voltan pada kapasitor ke tahap lebih tinggi sedikit daripada kemungkinan voltan pembukaan triac atau thyristor. Di samping itu, diod zener menghilangkan penampilan voltan terbalik pada transistor penguat. Kapasitor C4, selain mengurangkan gangguan daripada berus motor yang mencetuskan, melaksanakan fungsi penyepaduan dalam litar maklum balas. Meningkatkan kapasitinya meningkatkan kestabilan pengawal selia, yang diperlukan dalam kes sentuhan yang lemah pada berus, disertai dengan percikan kuat, atau apabila menetapkan kelajuan yang sangat rendah, apabila apa yang dipanggil "ayunan" kelajuan mungkin berlaku. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa apabila kapasiti kapasitor C4 meningkat, ciri dinamik pemacu semakin merosot dan kualiti penstabilan kelajuan berkurangan. Pemalar litar R5C3 adalah sedemikian rupa sehingga kapasitor C3 mengecas lebih cepat daripada cas kapasitor C4. Ini dilakukan supaya pada bila-bila masa yang mungkin apabila transistor VT2 dibuka, voltan operasi yang diperlukan untuk menjana nadi permulaan sudah ada pada kapasitor C3. Kadang-kadang keadaan ini boleh dilanggar apabila jambatan tiba-tiba tidak seimbang - apabila motor dihentikan (rintangan rotor rendah) dan voltan maksimum pada motor perintang R2 (arus bukaan tinggi dari pembahagi). Akibatnya, transistor terbuka sebelum pengecasan kapasitor C3 selesai, tiada voltan di atasnya, dan nadi arus pelepasan tidak terbentuk. Arus yang mengalir melalui perintang R5 adalah mencukupi untuk memastikan transistor terbuka, tetapi cukup kecil untuk menghidupkan triac, dan oleh itu motor tidak berputar. Kemungkinan ini boleh dianggap sebagai positif, kerana dalam kes ini, walaupun pemacu macet, enjin dimatikan. Jika ia tidak diingini, ia boleh dihapuskan dengan mengurangkan sedikit rintangan perintang R5 - R7 dan (atau) meningkatkan rintangan perintang R1. Magnitud dan bentuk voltan merentasi perintang R2 secara praktikalnya bebas daripada perubahan dalam voltan sesalur disebabkan oleh kehadiran pengehad R4 - VD1. Akibatnya, turun naik dalam voltan bekalan tidak membawa kepada ketidakstabilan dalam sudut fasa yang ditetapkan bukaan triac. Ketidakstabilan kelajuan motor yang ditetapkan dari segi voltan sesalur juga berkurangan dengan ketara. Dengan sudut fasa malar, kelajuan berubah hanya disebabkan oleh perubahan amplitud voltan pada motor. Keanehan pengawal selia yang diterangkan ialah penggunaan triac. Hakikatnya ialah menukar kelajuan maksimum dengan menutup litar katod anod memerlukan kehadiran sesentuh SA1 serta-merta dengan kuasa pecah yang mencukupi. Jika sesentuh direka bentuk secara berbeza, percikan api atau arka elektrik mungkin berlaku di dalamnya. Yang terakhir adalah sangat tidak diingini, kerana ia membawa kepada pembakaran kenalan dan papan litar bercetak dan, oleh itu, adalah bahaya kebakaran. Triac membolehkan pensuisan dipindahkan ke litar elektrod kawalan, yang menghapuskan sepenuhnya percikan dalam kenalan, memudahkan reka bentuk dan sambungannya ke perintang pelaras R2. Apabila dikawal, triac berfungsi seperti thyristor, dan apabila sesentuh ditutup, ia menghantar arus ulang alik ke motor. Semasa keadaan terbuka triac, transistor disekat dan tidak berfungsi. Sambungan belitan stator dan rotor yang ditunjukkan dalam gambar rajah pengawal adalah optimum untuk motor dengan hujung belitan yang dialihkan secara berasingan. Apabila menggunakan motor dengan sambungan dalaman belitan pemutar dan pemegun, ia disambungkan menggantikan belitan pemutar yang ditunjukkan dalam rajah, dan litar belitan pemegun digantikan dengan pelompat. Walau bagaimanapun, disebabkan kehadiran belitan stator dalam litar maklum balas, versi pengawal yang terakhir mempunyai ciri kawalan kelajuan yang lebih teruk. Kapasitor C2, C6 menghapuskan gangguan, dan rantai R11C5 menghalang percikan berus. Perintang R1 mengehadkan had kawalan keadaan terbuka triac kepada permulaan separuh kitaran positif. Apabila beban pada aci meningkat, EMF belakang enjin juga mengalihkan momen buka kunci triac ke permulaan separuh kitaran berbanding kedudukan yang ditentukan oleh perintang pelaras R2 semasa melahu. Jika perintang R1 dipilih semasa melahu, maka di bawah beban belakang-EMF nampaknya mengalihkan momen pembukaan triac melebihi permulaan separuh kitaran. Akibatnya, ia dibuka selepas satu tempoh dan "penurunan" (penurunan) kelajuan berlaku di kedudukan atas peluncur R2 perintang. Fenomena ini dihapuskan dengan meningkatkan rintangan perintang R1. Semasa pembangunan, pengawal selia telah diuji dengan pelbagai motor elektrik komutator: DK77 (untuk peralatan elektrik rumah dan alat kuasa), MSh-2 (untuk mesin jahit) dan juga dengan motor pengujaan selari SL261M. Kawalan enjin yang berbeza dengan ketara tidak memerlukan sebarang perubahan pada pengawal selia. Apabila menggunakan motor dengan pengujaan selari, perlu diingat bahawa belitan statornya mesti dikuasakan dari sumber luaran yang berasingan dan, lebih-lebih lagi, sebelum menggunakan voltan melalui pengawal selia ke angker. Keupayaan pengawal selia digambarkan oleh ciri beban (garisan pepejal tanpa VD1, garis putus-putus dengan VD1) yang diambil dengan enjin DK77-280-12 pada kelajuan melahu 1500 rpm dan voltan sesalur yang berbeza (Gamb. 3). Enjin dengan kuasa 400 W pada kelajuan 1200 rpm ini mudah dibrek dengan meletakkan tangan pada acinya sehingga ia berhenti sepenuhnya jika kuasa dibekalkan kepadanya melalui autotransformer, menetapkan kelajuan melahu yang sama kepada 1500 rpm. Dengan sedikit komplikasi berbanding prototaip, pengawal selia sama sekali tidak kritikal terhadap variasi dalam parameter elemen. TS, TS2, 2TS112 dan TS106 untuk arus 6,3-10-16 A, serta KU208G atau 2U208G untuk 5 A boleh digunakan sebagai triac. Anda juga boleh menggunakan thyristor KU201L, 2U201L, KU202N-M, 2U202N, 228UXNUMXN yang lain dengan syarat bahawa penyentuh dipasang dalam litar anod-katod. Keperluan untuk penyingkiran haba ditentukan oleh magnitud arus beban. Transistor mesti membenarkan arus sekurang-kurangnya 250 mA dan voltan sekurang-kurangnya 15 V. Fungsi VT1 boleh dilakukan oleh KT350A, KT209 (A-M), KT501A, KT502A (B-E), KT661 A, KT681A dan lain-lain, dan VT2 - KT503A (B -E), KT645A, KT660A (B), KT684A (B) dan lain-lain yang mempunyai ciri yang serupa. Diod boleh mempunyai arus sekurang-kurangnya 10 mA dan voltan sekurang-kurangnya 400 V - KD105 (B-G), KD209 (A-V), KD221 (V-G), KD226 (V-D), D209, D210, D211, D226, D237 (B-C ). Diod zener VD1 sesuai untuk voltan penstabilan 120...180 V (KS630A, KS650A, KS680A, 2S920A, 2S950A, 2S980A) dan boleh digantikan dengan rantaian diod zener kuasa rendah bersiri untuk jumlah diod zener voltan rendah. daripada 150 V. Diod Zener VD4 - mana-mana yang berkuasa rendah dengan voltan penstabilan 9...11 V, kecuali untuk yang diberi pampasan suhu. Kapasitor C1-C4 - KM seramik, KM-6, K10-17 atau filem K73-17. Kapasitor C5, C6 - K73-17 dengan voltan terkadar 630 V (kapasitor jenis lain dan K73-17 untuk voltan terkadar yang lebih rendah tidak boleh digunakan). Perintang tetap - MLT atau mana-mana yang lain. Perintang R2 ialah RP1-64A, ia boleh digantikan oleh mana-mana perintang pembolehubah bukan wayar dengan ciri linear (SPZ-4M, SPZ-6, SPZ-9, dll.). Memilih perintang dengan ciri log-irama songsang (B) akan mengembangkan kelancaran peraturan dalam zon kelajuan enjin rendah. Perintang pemangkas R3 - SPZ-27, SPZ-38. Ia boleh digantikan dengan perintang tetap terpilih. Penyentuh kelajuan maksimum SA1 dibuat dalam bentuk sesentuh plat spring boleh alih dan dirian tetap pada papan pengawal. Di antara perintang R2 dan sesentuh alih terdapat lengan plastik penyesuai dengan sesondol yang memastikan penutupan sesentuh alih dengan dirian di kedudukan atas perintang boleh ubah R2 dalam rajah. Semasa menyediakan pengawal selia, peluncur perintang R2 hendaklah ditetapkan ke kedudukan yang lebih rendah mengikut rajah dan perintang pemangkasan R3 hendaklah digunakan untuk menetapkan kelajuan putaran enjin minimum yang dikehendaki. Seterusnya, dengan menukar kedudukan gelangsar R2 perintang, anda harus menyemak perubahan dalam revolusi dari minimum ke maksimum, ketiadaan "ayunan" dalam revolusi pada kelajuan minimum tanpa beban, ketiadaan "pencelupan" dalam revolusi pada kelajuan maksimum mod separuh gelombang di bawah beban, serta pengaktifan kenalan kelajuan maksimum. Buaian dihapuskan dengan meningkatkan kapasitansi kapasitor C4, dan penurunan disingkirkan dengan meningkatkan rintangan perintang R1, selepas itu kedudukan peluncur perintang R3 diperjelaskan lagi. Kesimpulannya, perlu diingatkan bahawa dalam pengawal selia jenis ini, tachometer adalah motor elektrik eksekutif dan voltan maklum balas ditentukan oleh kemagnetan sisa litar magnet motor dan kestabilan sentuhan berus. Atas sebab ini, kualiti peraturan secara langsung bergantung pada ciri-ciri tertentu enjin yang digunakan. Walau bagaimanapun, kesederhanaan melampau peranti kawalan dan ciri beban yang baik sepenuhnya mengimbangi kelemahan ini. Kesusasteraan
Pengarang: V. Zhgulev, Serpukhov, wilayah Moscow. Lihat artikel lain bahagian Motor elektrik. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Kandungan alkohol bir hangat
07.05.2024 Faktor risiko utama untuk ketagihan perjudian
07.05.2024 Kebisingan lalu lintas melambatkan pertumbuhan anak ayam
06.05.2024
Berita menarik lain: ▪ Kad pembayaran untuk orang cacat penglihatan ▪ Lampu berfungsi tanpa elektrik ▪ Sistem suria berada di tengah-tengah taufan jirim gelap Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu
Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma: ▪ bahagian laman web Cerita anda. Pemilihan artikel ▪ artikel Rake daripada bahagian sampah. Petua untuk tuan rumah ▪ artikel Kecederaan tulang belakang. Penjagaan kesihatan ▪ artikel Wadah basuh automatik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ kertas bertukar menjadi wang. Fokus rahsia
Tinggalkan komen anda pada artikel ini: Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |