Druhy a uspořádání otáček kolektorových otáček motoru

Sběračové motory lze často nalézt v domácích elektrospotřebičích a v elektrickém nářadí: pračka, bruska, vrtačka, vysavač atd. To není vůbec překvapivé, protože sběrné motory vám umožňují získat vysoké otáčky i vysoký točivý moment (včetně vysokého spouštěcího momentu) ) - což je potřeba pro většinu elektrických nástrojů.

V tomto případě mohou být kolektorové motory napájeny stejnosměrným proudem (zejména usměrněným) a střídavým proudem z domácí sítě. K řízení rychlosti otáčení rotoru motoru kolektoru se používají regulátory rychlosti, které budou popsány v tomto článku.

Nejprve si vybavte zařízení a princip motoru kolektoru. Motor kolektoru nutně obsahuje následující části: spínací jednotku rotoru, statoru a kartáčového komutátoru. Když je do statoru a rotoru přiváděna energie, jejich magnetická pole začnou interagovat a rotor se nakonec otáčí.

Energie je dodávána do rotoru pomocí grafitových kartáčů, které těsně přiléhají ke kolektoru (k lamelám kolektoru). Ke změně směru otáčení rotoru je nutné změnit fázování napětí na statoru nebo na rotoru.

Vinutí rotoru a statoru mohou být napájena z různých zdrojů nebo mohou být navzájem spojena paralelně nebo sériově. Rozlišují se tak kolektorové motory paralelního a sériového buzení. Konkrétně, u většiny domácích elektrických spotřebičů lze nalézt motory s postupným buzením, protože takové zahrnutí umožňuje získat motor, který je odolný vůči přetížení.

Když už mluvíme o regulátorech rychlosti, nejprve se pojďme soustředit na nejjednodušší tyristorový (triak) obvod (viz níže). Toto řešení se používá ve vysavačích, pračkách, bruskách a vykazuje vysokou spolehlivost při práci v obvodech střídavého proudu (zejména z domácí sítě).

Toto schéma funguje celkem jednoduše: v každém období síťového napětí kondenzátor nabitý přes odpor k napětí odblokování dinistoru připojeného k řídící elektrodě hlavního klíče (triak), po kterém triak otevírá a předává proud do zátěže (do motoru kolektoru).

Úpravou doby nabíjení kondenzátoru v řídicím obvodu otevírání triaku regulujte průměrný výkon dodávaný do motoru, respektive regulujte rychlost. Toto je nejjednodušší regulátor bez aktuální zpětné vazby.

Obvod triaku je podobný obvyklému stmívač pro nastavení jasu žárovek, v tom není zpětná vazba. Aby se například aktuální zpětná vazba objevila, například aby se udržel přijatelný výkon a zabránilo se přetížení, je zapotřebí další elektronika. Ale pokud uvažujete o možnostech z jednoduchých a ne jednoduchých schémat, pak triacký obvod následuje triacký obvod.

Obvod reostatu vám umožňuje účinně řídit rychlost, ale vede k rozptylu velkého množství tepla. Vyžaduje radiátor a efektivní odvod tepla, což na konci znamená energetické ztráty a nízkou účinnost.

Regulační obvody jsou účinnější na speciálních tyristorových řídicích obvodech nebo alespoň na integrovaném časovači. Spínání zátěže (motor kolektoru) na střídavý proud je prováděno výkonovým tranzistorem (nebo tyristorem), který se otevírá a zavírá jednou nebo vícekrát během každé periody síťového sinusoidu. To reguluje průměrný výkon dodávaný do motoru.

Řídicí obvod je napájen 12 V stejnosměrným napětím ze svého vlastního zdroje nebo ze sítě 220 V prostřednictvím zhášecího obvodu.Taková schémata jsou vhodná pro řízení výkonných motorů.

Princip regulace s DC čipy je samozřejmě PWM - modulace šířky pulsu. Například tranzistor se otevírá s přesně stanovenou frekvencí několik kilohertů, ale doba otevřeného stavu je nastavitelná. Otáčením rukojeti variabilního odporu tedy nastavte rychlost otáčení rotoru motoru kolektoru. Tato metoda je vhodná pro udržování malých otáček kolektorového motoru při zatížení.

Lepší kontrola - jedná se o regulaci stejnosměrného proudu. Když PWM pracuje na frekvenci řádově 15 kHz, úpravou šířky impulsu je napětí řízeno přibližně na stejném proudu. Řekněme, že regulací konstantního napětí v rozsahu od 10 do 30 voltů získají různé otáčky při proudu asi 80 ampér, čímž se dosáhne požadovaného průměrného výkonu.

Pokud chcete vytvořit jednoduchý regulátor pro kolektorový motor vlastními rukama bez jakýchkoli zvláštních požadavků na zpětnou vazbu, pak si můžete vybrat obvod na tyristoru. Vše, co potřebujete, je páječka, kondenzátor, dinistor, tyristor, pár rezistorů a vodičů.

Pokud potřebujete lepší regulátor se schopností udržovat stabilní rychlost pod dynamickým zatížením, podívejte se blíže na regulátory zpětné vazby, které mohou zpracovávat signál z tachogenerátoru (snímače rychlosti) motoru kolektoru, jako je tomu například u praček.

Viz také toto téma:Regulátory otáček motoru PWM - 555