คำแนะนำในการก่อสร้างและปรับปรุง

การทำงานของเครื่องยนต์ราบรื่น ไม่มีกระตุกหรือไฟกระชากเป็นกุญแจสำคัญในความทนทาน เพื่อควบคุมตัวบ่งชี้เหล่านี้ ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้าใช้สำหรับ 220V, 12V และ 24V ความถี่ทั้งหมดเหล่านี้สามารถทำได้ด้วยมือของคุณเองหรือคุณสามารถซื้อหน่วยสำเร็จรูปได้

ทำไมคุณต้องมีตัวควบคุมความเร็ว?

ตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ซึ่งเป็นตัวแปลงความถี่เป็นอุปกรณ์ที่มีทรานซิสเตอร์ทรงพลังซึ่งจำเป็นในการกลับแรงดันไฟฟ้าตลอดจนเพื่อให้แน่ใจว่าการหยุดและสตาร์ทมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสอย่างราบรื่นโดยใช้ PWM PWM – การควบคุมพัลส์กว้างของอุปกรณ์ไฟฟ้า มันถูกใช้เพื่อสร้างไซนัสอยด์เฉพาะของกระแสสลับและกระแสตรง

รูปภาพ - ตัวควบคุมอันทรงพลังสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของตัวแปลงคือตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบธรรมดา แต่อุปกรณ์ที่อยู่ระหว่างการสนทนานั้นมีช่วงการทำงานและพลังงานที่กว้างกว่ามาก

ตัวแปลงความถี่ใช้ในอุปกรณ์ใดๆ ที่ใช้พลังงานไฟฟ้า กัฟเวอร์เนอร์ให้การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าที่แม่นยำอย่างยิ่ง เพื่อให้สามารถปรับความเร็วของเครื่องยนต์ขึ้นหรือลงได้ รักษารอบให้อยู่ในระดับที่ต้องการ และปกป้องเครื่องมือจากการหมุนอย่างกะทันหัน ในกรณีนี้ มอเตอร์ไฟฟ้าจะใช้พลังงานที่จำเป็นในการทำงานเท่านั้น แทนที่จะใช้งานอย่างเต็มกำลัง


รูปภาพ - ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์กระแสตรง

ทำไมคุณถึงต้องใช้ตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส:

  1. เพื่อประหยัดพลังงาน ด้วยการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ ความเรียบของการสตาร์ทและการหยุด ความแรงและความเร็ว คุณสามารถประหยัดเงินส่วนบุคคลได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น การลดความเร็วลง 20% อาจส่งผลให้ประหยัดพลังงานได้ 50%
  2. ตัวแปลงความถี่สามารถใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิกระบวนการ ความดัน หรือโดยไม่ต้องใช้ตัวควบคุมแยกต่างหาก
  3. ไม่จำเป็นต้องมีตัวควบคุมเพิ่มเติมสำหรับการสตาร์ทแบบนุ่มนวล
  4. ค่าบำรุงรักษาลดลงอย่างมาก

อุปกรณ์นี้มักใช้กับเครื่องเชื่อม (ส่วนใหญ่สำหรับเครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติ), เตาไฟฟ้า, เครื่องใช้ในครัวเรือนจำนวนหนึ่ง (เครื่องดูดฝุ่น, จักรเย็บผ้า, วิทยุ, เครื่องซักผ้า), เครื่องทำความร้อนในบ้าน, เรือรุ่นต่างๆ ฯลฯ


รูปภาพ - ตัวควบคุมความเร็ว PWM

หลักการทำงานของตัวควบคุมความเร็ว

ตัวควบคุมความเร็วเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยระบบย่อยหลักสามระบบดังต่อไปนี้:

  1. มอเตอร์กระแสสลับ;
  2. ตัวควบคุมไดรฟ์หลัก
  3. ไดรฟ์และชิ้นส่วนเพิ่มเติม

เมื่อมอเตอร์ AC สตาร์ทเต็มกำลัง กระแสจะถูกถ่ายโอนด้วยกำลังเต็มของโหลด โดยทำซ้ำ 7-8 ครั้ง กระแสไฟฟ้านี้จะทำให้ขดลวดมอเตอร์โค้งงอและก่อให้เกิดความร้อนที่จะถูกสร้างขึ้นเป็นเวลานาน ซึ่งสามารถลดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์ได้อย่างมาก กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวแปลงเป็นอินเวอร์เตอร์แบบสเต็ปที่ให้การแปลงพลังงานเป็นสองเท่า


รูปภาพ - ไดอะแกรมของตัวควบคุมสำหรับมอเตอร์สับเปลี่ยน

ตัวควบคุมความถี่ของความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้าสามเฟสหรือเฟสเดียวจะแก้ไขกระแส 220 หรือ 380 โวลต์ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า การกระทำนี้ดำเนินการโดยใช้ไดโอดเรียงกระแสซึ่งอยู่ที่อินพุตพลังงาน จากนั้นกระแสจะถูกกรองโดยใช้ตัวเก็บประจุ ถัดไปจะสร้าง PWM วงจรไฟฟ้าจะรับผิดชอบในเรื่องนี้ ตอนนี้ขดลวดของมอเตอร์เหนี่ยวนำพร้อมที่จะส่งสัญญาณพัลส์และรวมเข้ากับคลื่นไซน์ที่ต้องการ แม้จะมีมอเตอร์ไมโครอิเล็กทริก แต่สัญญาณเหล่านี้ก็ยังถูกส่งออกมาเป็นชุด


รูปภาพ - ไซน์ซอยด์ของการทำงานปกติของมอเตอร์ไฟฟ้า

วิธีการเลือกตัวควบคุม

มีคุณสมบัติหลายประการที่คุณต้องเลือกตัวควบคุมความเร็วสำหรับรถยนต์ มอเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องจักร หรือความต้องการในครัวเรือน:

  1. ประเภทการควบคุม สำหรับมอเตอร์สับเปลี่ยนจะมีตัวควบคุมที่มีระบบควบคุมแบบเวกเตอร์หรือสเกลาร์ แบบแรกมักใช้บ่อยกว่า แต่แบบหลังถือว่ามีความน่าเชื่อถือมากกว่า
  2. พลัง. นี่เป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเลือกตัวแปลงความถี่ไฟฟ้า จำเป็นต้องเลือกเครื่องกำเนิดความถี่ที่มีกำลังไฟที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดที่อนุญาตบนอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน แต่สำหรับมอเตอร์แรงดันต่ำควรเลือกตัวควบคุมที่ทรงพลังกว่าค่าวัตต์ที่อนุญาตจะดีกว่า
  3. แรงดันไฟฟ้า โดยธรรมชาติแล้วทุกสิ่งที่นี่เป็นรายบุคคล แต่ถ้าเป็นไปได้คุณจะต้องซื้อตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งเป็นแผนภาพวงจรซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตได้หลากหลาย
  4. ช่วงความถี่ การแปลงความถี่เป็นงานหลักของอุปกรณ์นี้ ดังนั้นลองเลือกรุ่นที่เหมาะกับความต้องการของคุณมากที่สุด สมมติว่าสำหรับเราเตอร์แบบแมนนวล 1,000 เฮิรตซ์ก็เพียงพอแล้ว
  5. ตามลักษณะอื่น ๆ นี่คือระยะเวลาการรับประกัน จำนวนอินพุต ขนาด (สำหรับเครื่องเดสก์ท็อปและเครื่องมือช่าง จะมีเอกสารแนบพิเศษมาให้)

ในเวลาเดียวกันคุณต้องเข้าใจด้วยว่ามีสิ่งที่เรียกว่าตัวควบคุมการหมุนสากล นี่คือตัวแปลงความถี่สำหรับมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน


รูปภาพ – ไดอะแกรมตัวควบคุมสำหรับมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน

วงจรนี้มีสองส่วน ส่วนแรกเป็นตรรกะ โดยที่ไมโครคอนโทรลเลอร์อยู่บนชิป และส่วนที่สองคือกำลัง โดยพื้นฐานแล้ววงจรไฟฟ้าดังกล่าวใช้สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังสูง

วิดีโอ: ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้าพร้อม SHIRO V2

วิธีทำตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์แบบโฮมเมด

คุณสามารถสร้างตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ triac อย่างง่ายได้โดยมีแผนภาพแสดงด้านล่างและราคาประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ขายในร้านขายอุปกรณ์ไฟฟ้าเท่านั้น

ในการทำงานเราจำเป็นต้องมี triac อันทรงพลังประเภท BT138-600 แนะนำโดยนิตยสารวิศวกรรมวิทยุ


รูปภาพ - ไดอะแกรมตัวควบคุมความเร็วที่ต้องทำด้วยตัวเอง

ในวงจรที่อธิบาย ความเร็วจะถูกปรับโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ P1 พารามิเตอร์ P1 กำหนดเฟสของสัญญาณพัลส์ขาเข้า ซึ่งจะเปิดไตรแอค โครงการนี้สามารถใช้ได้ทั้งในการทำนาและที่บ้าน คุณสามารถใช้ตัวควบคุมนี้กับจักรเย็บผ้า พัดลม เครื่องเจาะแบบตั้งโต๊ะ

หลักการทำงานนั้นง่าย: ในขณะที่มอเตอร์ช้าลงเล็กน้อย ความเหนี่ยวนำจะลดลง ซึ่งจะทำให้แรงดันไฟฟ้าใน R2-P1 และ C3 เพิ่มขึ้นซึ่งจะนำไปสู่การเปิด triac อีกต่อไป

ตัวควบคุมการตอบสนองของไทริสเตอร์ทำงานแตกต่างออกไปเล็กน้อย ให้พลังงานกลับเข้าสู่ระบบพลังงานซึ่งประหยัดและให้ผลกำไรอย่างมาก อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นี้เกี่ยวข้องกับการรวมไทริสเตอร์อันทรงพลังไว้ในวงจรไฟฟ้า แผนภาพของเขามีลักษณะดังนี้:


ในการจ่ายกระแสตรงและวงจรเรียงกระแส จำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดสัญญาณควบคุม เครื่องขยายสัญญาณ ไทริสเตอร์ และวงจรรักษาความเร็ว

การทำงานของเครื่องยนต์ราบรื่น ไม่มีกระตุกหรือไฟกระชากเป็นกุญแจสำคัญในความทนทาน เพื่อควบคุมตัวบ่งชี้เหล่านี้ ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้าใช้สำหรับ 220V, 12V และ 24V ความถี่ทั้งหมดเหล่านี้สามารถทำได้ด้วยมือของคุณเองหรือคุณสามารถซื้อหน่วยสำเร็จรูปได้

ทำไมคุณต้องมีตัวควบคุมความเร็ว?

ตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ซึ่งเป็นตัวแปลงความถี่เป็นอุปกรณ์ที่มีทรานซิสเตอร์ทรงพลังซึ่งจำเป็นในการกลับแรงดันไฟฟ้าตลอดจนเพื่อให้แน่ใจว่าการหยุดและสตาร์ทมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสอย่างราบรื่นโดยใช้ PWM PWM – การควบคุมพัลส์กว้างของอุปกรณ์ไฟฟ้า มันถูกใช้เพื่อสร้างไซนัสอยด์เฉพาะของกระแสสลับและกระแสตรง

รูปภาพ - ตัวควบคุมอันทรงพลังสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของตัวแปลงคือตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบธรรมดา แต่อุปกรณ์ที่อยู่ระหว่างการสนทนานั้นมีช่วงการทำงานและพลังงานที่กว้างกว่ามาก

ตัวแปลงความถี่ใช้ในอุปกรณ์ใดๆ ที่ใช้พลังงานไฟฟ้า กัฟเวอร์เนอร์ให้การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าที่แม่นยำอย่างยิ่ง เพื่อให้สามารถปรับความเร็วของเครื่องยนต์ขึ้นหรือลงได้ รักษารอบให้อยู่ในระดับที่ต้องการ และปกป้องเครื่องมือจากการหมุนอย่างกะทันหัน ในกรณีนี้ มอเตอร์ไฟฟ้าจะใช้พลังงานที่จำเป็นในการทำงานเท่านั้น แทนที่จะใช้งานอย่างเต็มกำลัง


รูปภาพ - ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์กระแสตรง

ทำไมคุณถึงต้องใช้ตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส:

  1. เพื่อประหยัดพลังงาน ด้วยการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ ความเรียบของการสตาร์ทและการหยุด ความแรงและความเร็ว คุณสามารถประหยัดเงินส่วนบุคคลได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น การลดความเร็วลง 20% อาจส่งผลให้ประหยัดพลังงานได้ 50%
  2. ตัวแปลงความถี่สามารถใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิกระบวนการ ความดัน หรือโดยไม่ต้องใช้ตัวควบคุมแยกต่างหาก
  3. ไม่จำเป็นต้องมีตัวควบคุมเพิ่มเติมสำหรับการสตาร์ทแบบนุ่มนวล
  4. ค่าบำรุงรักษาลดลงอย่างมาก

อุปกรณ์นี้มักใช้กับเครื่องเชื่อม (ส่วนใหญ่สำหรับเครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติ), เตาไฟฟ้า, เครื่องใช้ในครัวเรือนจำนวนหนึ่ง (เครื่องดูดฝุ่น, จักรเย็บผ้า, วิทยุ, เครื่องซักผ้า), เครื่องทำความร้อนในบ้าน, เรือรุ่นต่างๆ ฯลฯ


รูปภาพ - ตัวควบคุมความเร็ว PWM

หลักการทำงานของตัวควบคุมความเร็ว

ตัวควบคุมความเร็วเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยระบบย่อยหลักสามระบบดังต่อไปนี้:

  1. มอเตอร์กระแสสลับ;
  2. ตัวควบคุมไดรฟ์หลัก
  3. ไดรฟ์และชิ้นส่วนเพิ่มเติม

เมื่อมอเตอร์ AC สตาร์ทเต็มกำลัง กระแสจะถูกถ่ายโอนด้วยกำลังเต็มของโหลด โดยทำซ้ำ 7-8 ครั้ง กระแสไฟฟ้านี้จะทำให้ขดลวดมอเตอร์โค้งงอและก่อให้เกิดความร้อนที่จะถูกสร้างขึ้นเป็นเวลานาน ซึ่งสามารถลดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์ได้อย่างมาก กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวแปลงเป็นอินเวอร์เตอร์แบบสเต็ปที่ให้การแปลงพลังงานเป็นสองเท่า


รูปภาพ - ไดอะแกรมของตัวควบคุมสำหรับมอเตอร์สับเปลี่ยน

ตัวควบคุมความถี่ของความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้าสามเฟสหรือเฟสเดียวจะแก้ไขกระแส 220 หรือ 380 โวลต์ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า การกระทำนี้ดำเนินการโดยใช้ไดโอดเรียงกระแสซึ่งอยู่ที่อินพุตพลังงาน จากนั้นกระแสจะถูกกรองโดยใช้ตัวเก็บประจุ ถัดไปจะสร้าง PWM วงจรไฟฟ้าจะรับผิดชอบในเรื่องนี้ ตอนนี้ขดลวดของมอเตอร์เหนี่ยวนำพร้อมที่จะส่งสัญญาณพัลส์และรวมเข้ากับคลื่นไซน์ที่ต้องการ แม้จะมีมอเตอร์ไมโครอิเล็กทริก แต่สัญญาณเหล่านี้ก็ยังถูกส่งออกมาเป็นชุด


รูปภาพ - ไซน์ซอยด์ของการทำงานปกติของมอเตอร์ไฟฟ้า

วิธีการเลือกตัวควบคุม

มีคุณสมบัติหลายประการที่คุณต้องเลือกตัวควบคุมความเร็วสำหรับรถยนต์ มอเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องจักร หรือความต้องการในครัวเรือน:

  1. ประเภทการควบคุม สำหรับมอเตอร์สับเปลี่ยนจะมีตัวควบคุมที่มีระบบควบคุมแบบเวกเตอร์หรือสเกลาร์ แบบแรกมักใช้บ่อยกว่า แต่แบบหลังถือว่ามีความน่าเชื่อถือมากกว่า
  2. พลัง. นี่เป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเลือกตัวแปลงความถี่ไฟฟ้า จำเป็นต้องเลือกเครื่องกำเนิดความถี่ที่มีกำลังไฟที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดที่อนุญาตบนอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน แต่สำหรับมอเตอร์แรงดันต่ำควรเลือกตัวควบคุมที่ทรงพลังกว่าค่าวัตต์ที่อนุญาตจะดีกว่า
  3. แรงดันไฟฟ้า โดยธรรมชาติแล้วทุกสิ่งที่นี่เป็นรายบุคคล แต่ถ้าเป็นไปได้คุณจะต้องซื้อตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งเป็นแผนภาพวงจรซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตได้หลากหลาย
  4. ช่วงความถี่ การแปลงความถี่เป็นงานหลักของอุปกรณ์นี้ ดังนั้นลองเลือกรุ่นที่เหมาะกับความต้องการของคุณมากที่สุด สมมติว่าสำหรับเราเตอร์แบบแมนนวล 1,000 เฮิรตซ์ก็เพียงพอแล้ว
  5. ตามลักษณะอื่น ๆ นี่คือระยะเวลาการรับประกัน จำนวนอินพุต ขนาด (สำหรับเครื่องเดสก์ท็อปและเครื่องมือช่าง จะมีเอกสารแนบพิเศษมาให้)

ในเวลาเดียวกันคุณต้องเข้าใจด้วยว่ามีสิ่งที่เรียกว่าตัวควบคุมการหมุนสากล นี่คือตัวแปลงความถี่สำหรับมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน


รูปภาพ – ไดอะแกรมตัวควบคุมสำหรับมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน

วงจรนี้มีสองส่วน ส่วนแรกเป็นตรรกะ โดยที่ไมโครคอนโทรลเลอร์อยู่บนชิป และส่วนที่สองคือกำลัง โดยพื้นฐานแล้ววงจรไฟฟ้าดังกล่าวใช้สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังสูง

วิดีโอ: ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้าพร้อม SHIRO V2

วิธีทำตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์แบบโฮมเมด

คุณสามารถสร้างตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ triac อย่างง่ายได้โดยมีแผนภาพแสดงด้านล่างและราคาประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ขายในร้านขายอุปกรณ์ไฟฟ้าเท่านั้น

ในการทำงานเราจำเป็นต้องมี triac อันทรงพลังประเภท BT138-600 แนะนำโดยนิตยสารวิศวกรรมวิทยุ


รูปภาพ - ไดอะแกรมตัวควบคุมความเร็วที่ต้องทำด้วยตัวเอง

ในวงจรที่อธิบาย ความเร็วจะถูกปรับโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ P1 พารามิเตอร์ P1 กำหนดเฟสของสัญญาณพัลส์ขาเข้า ซึ่งจะเปิดไตรแอค โครงการนี้สามารถใช้ได้ทั้งในการทำนาและที่บ้าน คุณสามารถใช้ตัวควบคุมนี้กับจักรเย็บผ้า พัดลม เครื่องเจาะแบบตั้งโต๊ะ

หลักการทำงานนั้นง่าย: ในขณะที่มอเตอร์ช้าลงเล็กน้อย ความเหนี่ยวนำจะลดลง ซึ่งจะทำให้แรงดันไฟฟ้าใน R2-P1 และ C3 เพิ่มขึ้นซึ่งจะนำไปสู่การเปิด triac อีกต่อไป

ตัวควบคุมการตอบสนองของไทริสเตอร์ทำงานแตกต่างออกไปเล็กน้อย ให้พลังงานกลับเข้าสู่ระบบพลังงานซึ่งประหยัดและให้ผลกำไรอย่างมาก อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นี้เกี่ยวข้องกับการรวมไทริสเตอร์อันทรงพลังไว้ในวงจรไฟฟ้า แผนภาพของเขามีลักษณะดังนี้:


ในการจ่ายกระแสตรงและวงจรเรียงกระแส จำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดสัญญาณควบคุม เครื่องขยายสัญญาณ ไทริสเตอร์ และวงจรรักษาความเร็ว

คนรู้จักเคยขอให้ฉันดูและซ่อมตัวควบคุมความเร็วแบบโฮมเมดสำหรับมอเตอร์เตาไฟฟ้าจาก "เพนนี" ของเขา เขาชื่นชมตัวควบคุมเพราะสามารถเปลี่ยนความเร็วของเครื่องยนต์ได้อย่างราบรื่น แต่มีบางอย่างพัง

ขนาดของตัวควบคุมแจ้งเตือนฉันทันที มันเทอะทะเกินไป เมื่อฉันแยกมันออก ฉันเห็นภายในหม้อน้ำขนาดใหญ่ที่มีทรานซิสเตอร์ KT819 สองตัวซึ่งยังคงอยู่ในกล่องโลหะ และวงจรบางชนิดที่ประกอบขึ้นโดยการบัดกรีขาต่อขา ซึ่งสายไฟไปที่ตัวต้านทานแบบแปรผันและทรานซิสเตอร์กำลัง พาวเวอร์ทรานซิสเตอร์พัง เนื่องจากเครื่องยนต์ใช้กระแสไฟฟ้าค่อนข้างน้อย ทรานซิสเตอร์กำลังโดยเฉพาะที่ความเร็วต่ำจึงค่อนข้างร้อน เมื่อพิจารณาถึงรูปแบบการปรับเปลี่ยนที่ล้าสมัย ฉันจึงตัดสินใจประกอบตัวควบคุม PWM (การปรับความกว้างพัลส์) โดยมีทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามอันทรงพลังเป็นองค์ประกอบสำคัญ เนื่องจากโมดูเลเตอร์ PWM จริง จึงตัดสินใจใช้ตัวจับเวลา 555 ที่รู้จักกันดี ดูเหมือนว่าสิ่งที่สามารถทำได้บนไมโครวงจรที่พัฒนาขึ้นเมื่อ 30 กว่าปีที่แล้ว อย่างไรก็ตาม ขอบเขตการใช้งานของตัวจับเวลา 555 (อะนาล็อกของเราคือ KR1006VI1) นั้นแทบจะไร้ขีดจำกัด การใช้โหมดการทำงานพื้นฐานและรูปแบบที่ปรับเปลี่ยนทำให้สามารถใช้ตัวจับเวลาในอุปกรณ์ต่างๆ ได้ เป็นที่ทราบกันดีว่าอุปกรณ์การทำงานพื้นฐานต่อไปนี้สามารถประกอบบนชิปของตระกูล 555 และ 556 ได้:

  • - เครื่องกำเนิดแบบ monostable (นัดเดียว)
  • - เครื่องกำเนิด - มัลติไวเบรเตอร์;
  • - เครื่องกำเนิดการหน่วงเวลา
  • - โมดูเลเตอร์ความกว้างพัลส์
  • - เครื่องตรวจจับชีพจร
  • - ตัวแบ่งความถี่

วงจรของตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้ากลายเป็นเรื่องง่ายโดยมีการเดินสายภายนอกขั้นต่ำ:

ฉันไม่ได้แกะสลักแผงวงจรพิมพ์สำหรับตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้า ฉันแค่ตัดผ่านบริเวณหน้าสัมผัสของตัวจับเวลาด้วยคัตเตอร์:

ฉันบัดกรีตัวจับเวลาและประกอบชุดอุปกรณ์องค์ประกอบสำคัญคือใช้ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามแบบ n-channel อันทรงพลังพร้อมเกทหุ้มฉนวนที่เรียกว่า Power MOSFET IRF540

ฉันติดมันเข้ากับหม้อน้ำขนาดเล็ก - เราเลือกขนาดตามกระแสการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า หากมีขนาดเล็ก ทรานซิสเตอร์อาจไม่จำเป็นต้องระบายความร้อนเลย

การปรับความเร็วของเครื่องยนต์ของเครื่องซักผ้าอาจจำเป็นสำหรับ DIYer ในบ้านที่ตัดสินใจดัดแปลงชิ้นส่วนจากเครื่องที่ใช้แล้ว

การเชื่อมต่อเครื่องยนต์ของเครื่องซักผ้าเข้ากับแหล่งจ่ายไฟไม่ได้ผลดีนัก เนื่องจากจะสร้างความเร็วสูงสุดได้ในทันที แต่เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบโฮมเมดจำนวนมากต้องการความเร็วที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง โดยควรโดยไม่สูญเสียพลังงาน ในเอกสารนี้เราจะพูดถึงวิธีเชื่อมต่อมอเตอร์จากเครื่องซักผ้าและวิธีสร้างตัวควบคุมความเร็ว

มาเชื่อมต่อกันก่อน

ก่อนปรับความเร็วรอบเครื่องยนต์ของเครื่องซักผ้าต้องเชื่อมต่อให้ถูกต้องก่อน มอเตอร์สับเปลี่ยนจากเครื่องซักผ้าอัตโนมัติมีเอาต์พุตหลายเอาต์พุตและ DIYers มือใหม่หลายคนสับสนและไม่เข้าใจวิธีเชื่อมต่อ เรามาพูดถึงทุกสิ่งทุกอย่างตามลำดับและในขณะเดียวกันก็ตรวจสอบการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าเนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดโดยสิ้นเชิง


สำหรับข้อมูลของคุณ! เครื่องวัดวามเร็วที่มีเอาต์พุตสองช่องสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายด้วยโอห์มมิเตอร์ แต่ชิ้นส่วนที่คล้ายกันซึ่งมีสามเอาต์พุตจะไม่ส่งเสียงกริ่งไปในทิศทางใดๆ

  • ต่อไปเราใช้สายไฟเส้นหนึ่งที่มาจากตัวสะสมและเชื่อมต่อกับสายขดลวดเส้นใดเส้นหนึ่ง
  • เราเชื่อมต่อสายที่สองของตัวสะสมและสายที่สองของคอยล์เข้ากับเครือข่าย 220 V
  • หากเราจำเป็นต้องเปลี่ยนทิศทางการหมุนของกระดองเราก็เพียงแค่สลับตำแหน่งของสายไฟที่เชื่อมต่อนั่นคือสายแรกของตัวสะสมและสายแรกของขดลวดเชื่อมต่อกับเครือข่ายและสายที่สองคือ เชื่อมต่อถึงกัน
  • เราทำเครื่องหมายสายไฟของคอยล์ มาตรวัดรอบ และตัวสะสมด้วยฉลากเพื่อไม่ให้เกิดความสับสนและทำการทดสอบการทำงานของเครื่องยนต์

หากการทดสอบการทำงานสำเร็จ กล่าวคือ เครื่องยนต์รับความเร็วได้อย่างราบรื่นโดยไม่กระตุกหรือกระตุก และแปรงไม่เกิดประกายไฟ คุณสามารถเริ่มเชื่อมต่อมอเตอร์ของเครื่องซักผ้าผ่านตัวควบคุมความเร็วได้ มีไดอะแกรมมากมายสำหรับการเชื่อมต่อมอเตอร์ผ่านตัวควบคุม รวมถึงไดอะแกรมสำหรับตัวควบคุมเอง ลองพิจารณาสองตัวเลือก

เชื่อมต่อผ่านตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดในการปรับมอเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องซักผ้าคือการใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า (เครื่องหรี่ไฟ ทริกเกอร์สว่าน ฯลฯ )

  • ความหมายของการปรับคือใช้แรงดันไฟฟ้าสูงสุดกับเครื่องยนต์ก่อน และจะหมุนด้วยความเร็วสูงสุด ด้วยการหมุนสวิตช์หรี่ไฟเราจะลดแรงดันไฟฟ้าลงและเครื่องยนต์ก็เริ่มลดความเร็วตามนั้น แผนภาพการเชื่อมต่อมีดังนี้:
  • เราเชื่อมต่อลวดขดหนึ่งเส้นเข้ากับลวดกระดองหนึ่งเส้น
  • เชื่อมต่อสายที่สองของคอยล์เข้ากับเครือข่าย
  • เราเชื่อมต่อสายกระดองที่สองเข้ากับสวิตช์หรี่ไฟและเชื่อมต่อเอาต์พุตที่สองของสวิตช์หรี่ไฟเข้ากับเครือข่าย

เราตรวจสอบว่าเครื่องยนต์ทำงานอย่างไรโดยใช้กำลังขั้นต่ำ คุณจะเห็นว่าแม้ใช้กำลังขั้นต่ำ ความเร็วรอบเดินเบาก็ยังน่าประทับใจ แต่คุณเพียงแค่ต้องพิงบล็อกไม้ไว้กับเพลาที่กำลังหมุนอยู่ แล้วเครื่องยนต์จะหยุดทันที ข้อสรุปคืออะไร? และข้อสรุปก็คือวิธีการปรับความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องซักผ้าทำให้สูญเสียพลังงานอย่างร้ายแรงเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงซึ่งเป็นที่ยอมรับไม่ได้หากคุณกำลังจะสร้างผลิตภัณฑ์โฮมเมดบางประเภทออกจากเครื่องยนต์

สำคัญ! เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ของเครื่องซักผ้า ให้ปฏิบัติตามข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย ต้องแน่ใจว่าได้ยึดเครื่องยนต์ไว้ก่อนที่จะสตาร์ท และอย่าสัมผัสองค์ประกอบที่หมุนด้วยมือของคุณ

ในตอนแรกเรากำหนดงานการเรียนรู้เพื่อควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์เครื่องซักผ้าด้วยมือของเราเองโดยไม่สูญเสียหรือสูญเสียพลังงานเพียงเล็กน้อย แต่เป็นไปได้หรือไม่? ค่อนข้างเป็นไปได้ที่แผนภาพการเชื่อมต่อจะซับซ้อนกว่านี้เล็กน้อย

ผ่านไมโครวงจร

ถึงเวลาที่ต้องจำเกี่ยวกับเครื่องวัดวามเร็วและเอาต์พุตซึ่งเราพบในเครื่องยนต์ แต่พักไว้ก่อน เป็นเครื่องวัดวามเร็วที่จะช่วยให้เราเชื่อมต่อมอเตอร์ของเครื่องซักผ้าและควบคุมความเร็วโดยไม่สูญเสียพลังงาน มาตรวัดรอบตัวเองไม่สามารถควบคุมเครื่องยนต์ได้ แต่เป็นเพียงตัวกลางเท่านั้น การควบคุมจริงจะต้องดำเนินการผ่านวงจรขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับเครื่องวัดวามเร็วของมอเตอร์ ขดลวด และกระดอง และขับเคลื่อนจากเครือข่าย 220 V คุณสามารถดูแผนภาพวงจรได้ในรูปด้านล่าง

จะเกิดอะไรขึ้นกับมอเตอร์เมื่อเราเชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านชิปนี้ และเหตุการณ์ต่อไปนี้เกิดขึ้น: เราสามารถสตาร์ทเครื่องยนต์ด้วยมือของเราเองด้วยความเร็วสูงสุดหรือเราสามารถหมุนสวิตช์สลับพิเศษเพื่อลดความเร็วได้ เราให้ภาระแก่เครื่องยนต์อย่างฉับพลันโดยการวางบล็อกไม้ไว้ใต้ลูกรอกหมุน ความเร็วลดลงไปเสี้ยววินาที แต่ก็กลับมาเหมือนเดิมอีกครั้ง แม้ว่าจะมีภาระงานมากก็ตาม

ความจริงก็คือเครื่องวัดวามเร็วตรวจจับความเร็วที่ลดลงเนื่องจากโหลดที่เกิดขึ้นและส่งสัญญาณเกี่ยวกับสิ่งนี้ไปยังแผงควบคุมทันที เมื่อรับสัญญาณแล้วไมโครวงจรจะเพิ่มกำลังโดยอัตโนมัติซึ่งจะช่วยปรับระดับความเร็วของเครื่องยนต์ ความฝันแบบโฮมเมดอย่างที่พวกเขาพูดกันนั้นเป็นจริงแล้ว หากคุณมีแผนภาพการเชื่อมต่อคุณสามารถสร้างเครื่องแยกไม้และสิ่งที่มีประโยชน์อื่น ๆ อีกมากมายจากมอเตอร์เครื่องซักผ้า

เพื่อสรุปเรื่องราวของเรา เราจะตอบคำถามที่สมเหตุสมผลอีกข้อหนึ่งที่ผู้อ่านอาจมี: ฉันจะหากระดานดังกล่าวได้ที่ไหน? คุณสามารถประกอบได้ตามแผนภาพและรายการชิ้นส่วนที่เราแนบไปกับบทความนี้หรือคุณสามารถสั่งซื้อแบบสำเร็จรูปจากผู้เชี่ยวชาญก็ได้ โชคดีที่มีข้อเสนอเพียงพอสำหรับเรื่องนี้บนอินเทอร์เน็ต คุณต้องมองหาวงจร TDA 1085

ด้วย triac BT138-600 อันทรงพลัง คุณสามารถประกอบวงจรสำหรับตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์กระแสสลับได้ วงจรนี้ออกแบบมาเพื่อควบคุมความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องเจาะ พัดลม เครื่องดูดฝุ่น เครื่องเจียร ฯลฯ สามารถปรับความเร็วของมอเตอร์ได้โดยการเปลี่ยนความต้านทานของโพเทนชิออมิเตอร์ P1 พารามิเตอร์ P1 กำหนดเฟสของทริกเกอร์พัลส์ซึ่งจะเปิดไตรแอค วงจรยังทำหน้าที่รักษาเสถียรภาพซึ่งรักษาความเร็วของเครื่องยนต์แม้ภายใต้ภาระหนัก

ตัวอย่างเช่น เมื่อมอเตอร์ของเครื่องเจาะทำงานช้าลงเนื่องจากความต้านทานของโลหะที่เพิ่มขึ้น EMF ของมอเตอร์ก็จะลดลงเช่นกัน สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าใน R2-P1 และ C3 ทำให้ไทรแอกเปิดเป็นเวลานานขึ้น และความเร็วก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

ตัวควบคุมสำหรับมอเตอร์กระแสตรง

วิธีที่ง่ายและเป็นที่นิยมมากที่สุดในการปรับความเร็วการหมุนของมอเตอร์กระแสตรงนั้นขึ้นอยู่กับการใช้การปรับความกว้างพัลส์ ( พีเอ็มดับเบิลยู หรือ พีเอ็มดับเบิลยู - ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าจะจ่ายให้กับมอเตอร์ในรูปของพัลส์ อัตราการทำซ้ำของพัลส์ยังคงที่ แต่ระยะเวลาของพัลส์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ - ดังนั้นความเร็ว (กำลัง) ก็เปลี่ยนแปลงเช่นกัน

ในการสร้างสัญญาณ PWM คุณสามารถใช้วงจรที่ใช้ชิป NE555 วงจรที่ง่ายที่สุดของตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์กระแสตรงแสดงในรูป:

ในที่นี้ VT1 เป็นทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามชนิด n ที่สามารถทนต่อกระแสมอเตอร์สูงสุดที่แรงดันไฟฟ้าและโหลดเพลาที่กำหนด VCC1 คือ 5 ถึง 16 V, VCC2 มากกว่าหรือเท่ากับ VCC1 ความถี่ของสัญญาณ PWM สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

ฉ = 1.44/(R1*C1), [เฮิร์ตซ์]

โดยที่ R1 อยู่ในหน่วยโอห์ม C1 อยู่ในหน่วยฟารัด

ด้วยค่าที่ระบุในแผนภาพด้านบน ความถี่ของสัญญาณ PWM จะเท่ากับ:

เอฟ = 1.44/(50000*0.0000001) = 290 เฮิรตซ์

เป็นที่น่าสังเกตว่าแม้แต่อุปกรณ์สมัยใหม่รวมถึงอุปกรณ์ที่มีอำนาจควบคุมสูงก็ยังใช้วงจรดังกล่าวอย่างแม่นยำ โดยธรรมชาติแล้วการใช้องค์ประกอบที่ทรงพลังกว่าซึ่งสามารถต้านทานกระแสน้ำที่สูงกว่าได้



หากคุณสังเกตเห็นข้อผิดพลาด ให้เลือกส่วนของข้อความแล้วกด Ctrl+Enter
แบ่งปัน:
คำแนะนำในการก่อสร้างและปรับปรุง