Простейший вариант
Это самый неэкономичный вариант. Механические характеристики двигателя с независимым возбуждением самые невыгодные из-за больших потерь, результатом чего является падение механической мощности, КПД.
Еще одна возможность – введение реостата в обмотку возбуждения. Рассматривая характеристики двигателя с независимым возбуждением, увидим, что регулирование скорости вращения возможно только в сторону увеличения оборотов. Это происходит ввиду насыщения обмотки.
Итак, реостатное регулирование скорости вращения аппарата независимого возбуждения оправдано в системах с минимальной нагрузкой. Лучше всего, когда работа при таком включении буде периодической.
Схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока 12В и особенности его работы Применение и схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока 12В
- Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
- Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
- Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
- Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
- Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.
В цепи якоря
Это лучший вариант регулирования скорости мотора с независимым возбуждением. Частота вращения прямо пропорциональна подводимому к якорю напряжению. Механические характеристики не меняют своего угла наклона, а перемещаются параллельно друг другу.
Для осуществления этой схемы нужно цепь якоря подключить к источнику напряжения, которое можно менять.
Это возможно в электрических машинах малой или средней мощности. Двигатель большой мощности целесообразно подключить в схему с генератором напряжения независимого возбуждения.
В качестве привода для генератора используют обычный трехфазный асинхронник. Чтобы уменьшить обороты, достаточно на якоре понизить напряжение. Оно меняется от номинального и вниз. Эта схема имеет название «двигатель-генератор». Таким образом можно менять параметры на двигателе 220в.
Для низкого напряжения
Управление агрегатами на 12в проще из-за более низкого напряжения и как следствие, более доступных деталей. Вариантов подобных схем множество, поэтому важно понять сам принцип.
Такой двигатель имеет ротор, щеточный механизм и магниты. На выходе у него всего два провода, контролирование скорости идет по ним. Питание может быть 12, 24, 36в, или другое. Что нужно – это его менять. Лучше, когда в пределах от нуля до максимума. В более простых вариантах 12–0в не получится, другие варианты дают такую возможность.
Кто-то паяет радиоэлементы навесным монтажом, кто-то набирает печатную плату – это уже зависит от желания и возможностей каждого человека.
Этот вариант подойдет, если точность неважна: например, вентилятор. Напряжение меняется от 0 до 12 вольт, пропорционально меняется крутящий момент.
Другой вариант – со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу.
Есть еще один вариант, только это уже не для 12, а для 24в питания.
Двигатель постоянного тока, питание – переменное, так как стоит диодный мост. При желании можно мост выбросить и запитывать постоянкой от своего блока питания.
Конструкционные особенности и принцип работы преобразователя частоты
Сделать своими руками простейший регулятор двигателя на 12B постоянного тока не составит особого труда даже при наличии базовых навыков. Для этого достаточно иметь следующие компоненты:
С помощью резисторов происходит изменение напряжения от источника питания, а следовательно и частота оборотов электромотора. Такой самодельный регулятор двигателя разгоняет его ступенчато методом установки переключателя в соответствующее положение. Его можно эффективно применять для запуска силовых агрегатов асинхронного и контактного типа.
Данное устройство функционирует по следующему принципу:
- напряжение от источника питания подается на конденсатор, который полностью заряжается;
- ток перенаправляется на отходящий провод и резистор;
- подсоединенный к положительному конденсаторному контакту электрод тиристора получает нагрузку;
- после передачи заряда напряжения открывается второй полупроводник;
- поступающая от конденсатора нагрузка пропускается через тиристор и конденсатор разряжается;
- цикл полупериода повторяется.
Делаем плавную регулировку вентилятора печки — Лада 2106, 1.6 л, 1997 года на DRIVE2
- в электромоторах коллекторного типа чаще используются векторные регуляторы, но скалярные считаются надежнее;
- заявленная мощность контроллера должна соответствовать номинальным характеристикам силового агрегата (даже немного превышать их, чтобы обеспечить более стабильную и безопасную работу системы);
- характеристики напряжения подбираются в пределах допустимого диапазона;
- параметры преобразования частоты вращения должны отвечать техническим требованиям оборудования.
Регулятор оборотов на ШИМ транзисторе
Процесс регулировки оборотов электромотора малой мощности можно организовать с помощью транзистора ШИМ и последовательно соединенных резисторов от источника питания. Такой способ достаточно легко реализовать самостоятельно, но он отличается низким коэффициентом полезного действия и не дает возможность плавно наращивать или снижать скорость вращения ротора.
Самодельный ШИМ регулятор скорости на транзисторах имеет следующие особенности:
- современные транзисторы широтно-импульсной модуляции содержат 150-герцовый генератор напряжения пилообразного типа;
- в качестве компаратора применяются операционные усилители;
- длительностью импульсов управляет переменный резистор, в результате чего и происходит регулировка скорости.
Делаем плавную регулировку вентилятора печки
Везде в интернете рассказывают, как поставить 4-х позиционный регулятор от Калины, принцип действия которого заключается в переключении 4-х силовых резисторов разного номинала. Но мы пойдем другим путем — решим вопрос кардинальным образом, применяя современные технологии. Будем делать плавный регулятор оборотов.
Вентилятор печки потребляет до 6 ампер, соответственно, данный регулятор подойдет.
Будем собирать и смотреть. Продолжение следует…
Продолжение 24.09.2017
Теперь задача сверстать все это на автомобиль.
Электрическая схема подключения вентилятора печки классики всем известна
Принцип ее в том, что с питания (желто-черного провода) с помощью трехпозиционного переключателя напряжение подается либо напрямую на мотор (в первом положении выключателя), либо через шунтирующее сопротивление (второе положение выключателя) — половинная скорость.
Поэтому сохранить управление через плюсовой провод не удастся, придется переделать трехпозиционный переключатель на минусовой провод. Схема получилась следующая:
Данную схему легче понять, читая наоборот, начиная от массы, и двигаясь по направлению к плюсовому проводу. Ток от выключателя пойдет либо по коричневому проводу, либо по серому.
Итак, заменил диод на КД213, однако транзистор все равно греется. Путем общения на форумах было выяснено, что при повышении частоты за 20 кГц резко падает КПД данного регулятора, транзистор не успевает открываться и закрываться полностью, поэтому работает не в ключевом режиме.
Понизил частоту до 10 Гц — эта частота находится тоже за пределами слышимости. Для этого увеличил номиналы конденсаторов С2 и С4 на 22нФ и 2,2мкФ соответственно. Теперь транзистор холодный и вентилятор тоже работает отлично.
После чего резисторы R1 и R3 были выпаяны и заменены на другие с параметрами, соответствующими найденным величинам.
2. Для совсем эффективной работы нужно подходить еще более коренным образом — менять конструкцию самой печки — лопастной вентилятор менять на улитку, с перепроектированием корпуса печки. Где-то на драйве были примеры такой переделки.
3. Еще хотелось бы добавить светодиодную индикацию (полоску) вокруг ручки регулятора, чтобы видеть уровень обдува визуально, т.к. проверять поток воздуха рукой не всегда удобно.
