Det foreslås å vurdere et produksjonsalternativ. elektronisk hastighetsregulator for en likestrømsmotor med en driftsspenning på 24 V.
Den foreslåtte utformingen av motorhastighetsregulatoren er utformet for å endre rotasjonshastigheten til verktøyet på en boremaskin, hvis fremstilling er beskrevet i merknaden "Boremaskin - romboid". Imidlertid kan denne enheten brukes til strømstyring i andre design.
Behovet for å justere verktøyrevolusjoner skyldes følgende årsaker. Endring av bearbeidet materiale, diameter og type verktøy krever en endring i skjærehastighet. For eksempel vil boring av pleksiglass eller noe termoplastisk plast, under optimale forhold for å bore metall, bare føre til smelting av det bearbeidede materialet i skjæresonen og det kleber seg til boret. Boring, rømming og senkesenk av det samme hullet krever også forskjellige omdreininger for overflatebehandling av høy kvalitet. Å øke diameteren på boret krever en proporsjonal reduksjon i antall omdreininger. I tillegg er det noen ganger nødvendig å reversere verktøyets rotasjonsretning. For elementær oppfyllelse av disse betingelsene foreslås det å produsere en elektronisk hastighetskontroller.
Lager motorhastighetsregulator.
1. Kildedataene.
I dette eksemplet brukes en 24-volts likestrømsmotor (0,7A) på en boremaskin.
For drift av denne elektriske motoren er det nødvendig med en passende strømkilde.
Spenningen og strømmen som kreves for driften av motoren kan leveres av en vertikal skannetransformator TVK-110L-1, hentet fra en gammel TV. Den har små dimensjoner og masse (ШЛ 20 х 32), og fra sekundærviklingen er den i stand til å produsere en strøm på 1 A med en spenning på 22 ... 24 V. I dette tilfellet vil den utbedrede spenningen være omtrent 30 V, men med en økning i strømforbruket vil utgangsspenningen avta noe.
2. Produksjonen av en likeretter.
Siden med en mulig skarp bremsing av prosesseringsverktøyet, er det sannsynlig at strømmen som forbrukes av motoren opp til 1,5 ... 2,0 A, for den produserte likeretteren er det nødvendig å bruke dioder med en margin på strømgrensen. Det anbefales å bruke dioder med en driftsspenning på mer enn 30V og en begrensningsstrøm på mer enn 2,0A.
I den vurderte versjonen av regulatoren brukes de optimale KD202D-dioder (200V - 5.0A), som er til hånden.
Fra de valgte dioder vil vi sette sammen en bro likeretter og koble den til sekundærviklingen på transformatoren. Vi strømmer transformatoren fra strømnettet og sjekker utgangsspenningen.
3. Lage etui for enheten.
Det er på tide å plassere den elektriske delen av hastighetskontrolleren. Følgende alternativer er mulige. I et eget tilfelle uavhengig av maskinen, i et tilfelle permanent installert på maskinen, og også integrert i maskinstrukturen (for eksempel i maskintabellen).
Siden den foreslåtte konstruksjonen er en strømregulator for forskjellige enheter, med hensyn til utsiktene for dens eventuelle videre bruk, er det tilrådelig å produsere denne enheten i et separat mobilt etui. Produksjon eller kjøp av et passende etui vil avhenge av dine ønsker og evner. Som et alternativ ble en plastflaske fra kjemikalier med en generell dimensjon på 90 x 70 x 90 mm brukt i den aktuelle designen.
Beholderen har delvis avskåret den øvre delen. Det resulterende vinduet lukkes med et dekorativt panel laget av en metallplate med en tykkelse på 0,4 mm. Ribbene dannet etter bøyning på tre sider av hyllene på arbeidsstykket gir panelet tilstrekkelig stivhet til å fungere. Når panelet er installert i en konstruksjon, gir det huset ekstra styrke. Panelet er utstyrt med en sokkel for utgangsspenning, en strømregulator, et kort med en elektronisk krets (bunn).
I henhold til størrelsen på vinduet i saken, fra det universelle kretskortet, kuttes et arbeidsbrett ut for å imøtekomme den elektroniske kretsen til kontrolleren.
4. Den elektriske kretsen til regulatoren.
På Internett kan du finne mange alternativer for kretsløp for å regulere hastigheten på en likestrømsmotor. De enkleste og mest stabile kretsene er basert på NE555 tidtakeren. De krever et minimum av komponenter, trenger praktisk talt ikke å konfigureres og blir raskt montert. Derfor vil vi ikke strebe etter originalitet, vi vil utføre en elektronisk hastighetskontroller basert på en velprøvd generatorkrets med en tidtaker NE555, i henhold til figuren nedenfor.
Kontrollkretsen er basert på DA1 - en importert integrert tidtaker NE555 (innenlandsk analog - KR1006VI1). Utformeren av tidtakeren er en multifunksjonell integrert krets (IC). Det brukes ofte på forskjellige enheter (elektronikk, datateknologi, automatisering). Hovedformålet med denne tidtakeren er å generere pulser med et stort område av repetisjonsperioden (fra mikrosekunder til flere timer).
Den gitte kontrollkretsen på NE555-timeren lar deg kontrollere motorhastigheten ved hjelp av pulsbreddemodulasjon (PWM).
I denne metoden tilføres forsyningsspenningen til motoren i form av pulser med konstant repetisjonshastighet, men samtidig kan deres varighet (pulsbredde) styres. Med denne kontrollmetoden vil den overførte kraften og motorhastigheten være proporsjonal med pulslengden (PWM-signalets driftssyklus - forholdet mellom pulsvarigheten og dens periode).
Prinsippet om drift av PWM-signalgeneratoren på NE555-timeren er gjentatte ganger og i detalj beskrevet i de relevante publikasjonene, som du finner på Internett.
Regulatorgeneratoren opererer med en frekvens på omtrent 500 Hz. Frekvensen avhenger av kapasitansen til kondensatoren C1. Pulsvarigheten vil bli regulert av en variabel motstand R2. Signalene fra utgangen fra PWM-signalgeneratoren, gjennom strømforsterkeren på transistoren VT1, styrer maskinens motor. Ved å øke bredden på den positive pulsen som kommer inn i basisen til transistoren VT1, øker vi kraften som tilføres DC-motoren, og omvendt.Pulslengden, og derfor motorhastigheten, kan endres i området fra 0 til 95 ... 98%.
Omvendt rotasjonsretning av verktøyet kan gjøres ved hjelp av vippebryteren som er installert på panelet. Men for å forenkle designen, utføres denne funksjonen ved å vri pluggen (polbytte) i kontakten på panelet.
I stedet for den sammensatte n-p-n-transistoren KT 829A, kan en felt-effekt-transistor eller en optokoppler med den tilsvarende kraft brukes.
Regulatoren vil bli drevet fra et 220 V-nettverk og ha en 24 V-utgang regulert med strøm. Forsyningsspenningen til NE555-timeren skal være i området 5 ... 16 V, i kretsen vil den fungere fra en stabilisert spenning på 12V. Denne kontrollkretsen kan også fungere fra en annen strømkilde innen 24 ... 30 V.
5. Det komplette settet med enheten.
Vi kompletterer enheten med deler i henhold til diagrammet ovenfor. Utgangstransistoren VT1 og stabilisatoren VR1 er installert på små radiatorer. I den gitte designen er de laget av et aluminiumshjørne.
6. Kontroller driften av generatorkretsen.
På Internett er det mange lignende varianter av generatorkretsen på NE555 tidtakeren, men verdiene til deler i forskjellige kretsløp varierer med titalls og hundrevis av ganger. For å forenkle fremstilling og feilsøking av en arbeidskrets anbefales det derfor å forhåndsmontere det på et universelt kretskort.
Vi samler generatorkretsen. Til timerutgangen (pinne 3) kobler vi basen til n-p-n-transistoren KT315. I kretsen til samleren hans slår vi på indikatorlampen gjennom en 1 k resist begrensningsmotstand. Senderen er koblet til minuskretsen. Vi mater generatorkretsen fra en stabilisert 12V strømforsyning. Ved å velge verdiene på delene, kontrollerer vi riktig drift av generatoren ved lyset av LED.
Kontroll-LED-en kan også installeres direkte på timerutgangen (pinne 3), men husk at NE555-timeren har en utgangsstrøm på opptil 200 mA. Tett innenlandsk analog KR1006VI1 tillater en utgangsstrøm på opptil 100 mA.
7. Installasjon av hastighetskontrollkretsen.
Vi utfører oppsettet av brettet - vi plasserer delene på radiatorene, en motstand med variabel hastighet, elektrolytiske kondensatorer. Vi borer hull i brettet for å montere deler og feste brettet på enhetspanelet. Vi utfører installasjonen av regulatorkretsen på arbeidsplaten.
8. Montering av motorens turtallsregulator.
Vi samler alle nodene til hastighetskontrolleren. Vi fikser brettet på enhetspanelet ved hjelp av en tynn PCB-pakning for å isolere platekontaktene fra metallpanelet. Regulatorens utgang er koblet til stikkontakten på panelet. I motsatt retning lodder vi også VD3-dioden til terminalene. Det vil dempe selvinduksjonspulsene til motorviklingen. Denne dioden må tåle driftsspenning og strøm på minst to ganger motorens ytelse.
Rollen til regulatorens driftsindikator vil utføres av ett element på LED1 LED-stripe, ved en spenning på 12V. Plasser (lim) den på skulderen til motorfestet, over borehylsen, for samtidig med indikasjon på belysning av behandlingsområdet.
9. Avslutning av konstruksjonen av boremaskinen.
Arbeidet med den produserte maskinen viste behovet for en forfining av designen.
En ekstra plate er installert under festeskruen i høyden, som lar deg fordele klemmetrykket over et stort område, eliminere fastkjøring og gjøre det lettere å skyve hengebunnen på maskinstativet.
Etter forslag fra kommentatoren om kontroll av verktøyets optimale plassering i forhold til arbeidsstykket, ble det justert stopp og installert. Den er montert øverst på hengebunnen og fungerer som stopp for den øvre opphengsarmen. Vektleggingen justeres slik at borehylsen og fjærarmene ikke kan falle under 2 mm fra nulllinjen. I stillingen på stoppet er boret installert i chucken til den berører maskinbordet.Så den vil automatisk fungere i den optimale sonen på 4mm, med en minimum sideforskyvning på 0,01 mm.
