Nastavljivo vezje krmilnika hitrosti vrtalnega stroja

Predlagano vezje krmilnika hitrosti vrtanja ohranja konstantno (nastavljivo) hitrost nad motorjem vrtalnega stroja, ne glede na obremenitev.

Eno najpogosteje uporabljanih električnih orodij je stroj za vrtanje. Kljub neštetim prednostim ima vrtalnik eno veliko oviro - konstantno visoko hitrost za številne namene.

Tudi kadar obstajajo konfiguracije z dvema hitrostma, spodnja meja pokriva približno 300-750 vrt / min, kar je še vedno zelo hitro pri subtilnih delih, kot je vrtanje zidov ali uporaba rezalnikov muh na pločevini.

Naša različica regulatorja števila vrtljajev v vrtalniku omogoča spreminjanje hitrosti od 0 do 75% polne hitrosti. Poleg tega omogoča tudi normalno hitrost delovanja, ne da bi krmilnik ločil od svedra.

Tudi kadar pride do sprememb obremenitve, je krmilnik opremljen z vgrajeno kompenzacijo, da ohrani precej enakomerne hitrosti.

Kako deluje

Tipična značilnost elektromotorja je, da med obratovanjem proizvaja obratno napetost, ki nasprotuje napajanju.

Ta pogoj se imenuje zadnji EMF. Ugotovljeno je, da je nasprotna napetost sorazmerna s hitrostjo elektromotorja. Krmilnik hitrosti vrtanja SCR je ta učinek izkoristil za zagotavljanje določene količine kompenzacije hitrosti in obremenitve.

Ta krmilnik namesti a Silicijev usmerjeni usmernik (SCR) za pol-valovno moč vrtalnega motorja. Osnove prevodnosti SCR so:

1. Anoda (terminal A) ima pozitiven naboj glede na katodo (terminal K).
2. Ko vrata (terminal G) razvijejo vsaj 0,6 V pozitivno glede na katodo.
3. V priključni terminal teče približno 10 mA toka.

Čas, ko je SCR se vklopi v vsakem pozitivnem polovičnem ciklu je mogoče učinkovito regulirati z nadzorovanjem ravni napetostne valovne oblike do vrat. Na koncu lahko popolnoma nadzorujemo količino moči, ki se dovaja v sveder.

Upori R1 in R2 ter potenciometer RV1 postanejo a delilnik napetosti ki zagotavlja polvalno napetost nastavljive vrednosti na vrata SCR. Če je motor negiben, bo katoda SCR pri 0 V in se bo skoraj popolnoma vklopila. Ko se hitrost vrtanja poviša, na vrtalniku nastane napetost.

Ta dodatni potencial zmanjša efektivne napetosti vrat katoda. Ko motor pospeši, se dovajana moč zmanjšuje, dokler motor ne postane stabilen pri hitrosti, ki jo regulira konfiguracija RV1.

Recimo, da je tovor postavljen na sveder. To bo upočasnilo vrtanje in hkrati povzročilo padec napetosti na svedru. Nato se motorju zaradi samodejno napredovanega časa vžiga SCR dovaja več moči.

Zato se hitrost vrtanja ohrani, ko je nastavljena, ne glede na obremenitev. Dioda D2 deluje tako, da prepolovi moč, ki se odvaja v R1, R2 in RV1, in sicer tako, da tok skozi njih omejuje samo na pozitivne polcikle.

Dioda D1 ščiti vrata SCR pred skrajno vzvratno napetostjo.

SW1 enostavno skrajša SCR v položaju s polno hitrostjo. Posledično RV1 ne deluje in na sveder se napaja celotno omrežje.

Gradnja

Najpomembneje je, da je ključnega pomena vedeti, da je vezje regulatorja hitrosti vrtanja neposredno priključeno na električno omrežje brez izolirnega transformatorja.

Zato je treba med montažo sprejeti previdnostne ukrepe, da ne pride do hujših ali smrtnih poškodb.

Uporaba traku za nalepke ali PCB ni potrebna, ker se uporablja le peščica elektronskih komponent. Potrebna sta le dva 'zračna' spoja, ki morata biti varno izolirana, da ne pride do kratkih stikov.

Za ta projekt se uporablja vrsta SCR, ki je pritrjena na čep. Ta komponenta se namesti s priloženim spajkalnim ušesom in spajka na sredinski ušesnik stikala.

Za obremenitve do 3 A. niso potrebni hladilniki. Če imate SCR iz plastičnega paketa, lahko skozi luknjo stikala izvrtate luknjo in SCR privijete naravnost.

Kljub temu je priporočljivo, da se del SC velikosti 25 mm x 15 mm postavi med SCR in preklopno zanko, da deluje kot hladilnik.

Pomembno je, da si zapomnite, da morate za vse zunanje komponente izvesti ozemljitvene povezave, ker enota deluje pri 240 Vac. Za primer smo uporabili plastični predal s kovinskim pokrovom.

Nadalje se uporablja kabelska objemka, pritrjena s kovinskim vijakom skozi stran plastičnega ohišja.

Ne pozabite pripraviti ozemljitvene povezave za ta vijak, pokrov in ozemljitveni priključek izhodne vtičnice.

Bistveno je, da uporabljate samo neprekinjeno ožičenje, saj se ozemljitveni kabli premikajo od ene ozemljitvene točke do druge brez vmesnih povezav. V redu je, da dva ozemljitvena kabla spajkate na en zemeljski ušesnik, vendar nikoli ne pritrdite dveh žic pod enim vijakom.

Aluminijast pokrov na škatli UB3 za ta namen ni robusten, še posebej ko je izrezana luknja za izhodno vtičnico.

Zato poskrbite za izdelavo novega pokrova iz materiala iz jekla 18 ali aluminija 16.

Kot dodaten varnostni ukrep je priporočljivo, da na utorih vijaka, ki bodo pritrjeni v notranjosti, uporabite majhno količino lepila, laka ali celo laka za nohte. To zagotavlja varno namestitev.

Na nekaterih SCR-jih boste morda opazili, da sprožilni tok, ki ga zagotavljata R1 in R2, ni ustrezen. Če želite to premagati, dodajte vzporedno z vsakim uporom dodatnih 10k upora.

Kako uporabiti

Najprej priključite vezje regulatorja hitrosti vrtanja na omrežje in vrtalnik v regulator.

Nato izberite želeno hitrost - polno ali spremenljivo hitrost. Morda boste opazili, da stikala VKLOP ali IZKLOP ni, ker preklopno funkcijo zagotavlja samo stikalo vrtalnika.

Pri polni hitrosti vrtalnik deluje normalno in nadzor hitrosti na regulatorju nima učinka.

Če je izbrana spremenljiva hitrost, bo regulator reguliral hitrost med 0 in 75% polne hitrosti. Možno je, da obstajajo mrtve cone pri nizki hitrosti in koncih krmiljenja.

To je zelo normalno in se zgodi zaradi lastnosti vrtanja in toleranc komponent v krmilniku.

Pri izredno nizkih vrtljajih lahko opazite, da se vrtalnik vrti brez obremenitve. Toda v trenutku, ko se uvede obremenitev, se trzanje zmanjša in sčasoma izgine.

Dokler se vrtalnik uporablja pri manj kot polni hitrosti, se hladilni učinek motorja znatno zmanjša.

To se zgodi, ker je hladilni ventilator pritrjen na gredi armature in se tudi počasneje vrti. Zato se bo vrtalnik pri uporabi pri nizkih hitrostih segreval, zato je pomembno, da vrtalnika v tem načinu ne uporabljate dlje časa.

SEZNAM DELOV
R1, R2 = upor 10k 1W 5%
RV1 = Potenciometer 2.5k Lin
D1, D2 = Diode 1N4004
SCR1 = SCR 2N4443 ali BT151 (8A / 10A, 400V)
SW1 = stikalna omarica
3-kratni fleks in vtič
Kabelska objemka
3-polna vtičnica

Morda boste ugotovili, da imajo nekateri SCR sprožilni tok nad normalno vrednostjo, kar lahko ovira delovanje enot. V takih primerih lahko vzporedno dodate SCR, skupaj z dvema 10k uporoma z dodatnima 10k uporoma, da zagotovite, da je na voljo dovolj toka za sprožitev vrat SCR.

Uporaba Triac Phase Control

Skoraj vse regulatorje hitrosti vrtanja prizadene več negativnih vidikov. Na primer, neustrezna stabilnost hitrosti, preveč tresenja pri zmanjšanih hitrostih in velika izguba moči iz serijskega upora, uporabljenega za zaznavanje toka motorja.

V tem članku razloženo vezje ne vsebuje nič od teh pomanjkljivosti in je poleg tega neverjetno preprosto. Omrežni vhod AC je popravljen z D1 in spuščen z R1.

Tok, ki ga porabi T1, bi lahko uravnaval prek P1, zato tudi manipuliral z enosmerno napetostjo, ki se kaže čez C2, torej na dnu T2. T2 je priključen kot sledilnik oddajnika, napetost, ki se razvija v katodi D3, pa je približno 1,5 V pod osnovno napetostjo T2.

Če predpostavimo, da se motor preklaplja, vendar je triak izklopljen, se nazaj e.m.f. ustvarjena skozi motor se bo razvil na T1 zatiču triaka.

Dokler je ta napetost višja od napetosti katode D3, bo triak ostal izklopljen, toda ko se motor upočasni, ta napetost pade in triak se aktivira.

V primeru, da se obremenitev motorja dvigne, zaradi česar se vrtalni motor upočasni, zadnji e.m.f. bo hitreje padel in triak se bo hitreje sprožil, kar bo povzročilo povečanje hitrosti motorja nazaj.

Ker bi se triak lahko aktiviral le v pozitivnih polciklih izmeničnega vala, regulator vrtljajev vrtalnika ne bo neprestano prilagajal hitrosti motorja od nič do hitrosti dušenja, za standardno polno hitrost pa je vključen S1, ki aktivira trlac na v celoti.

Kljub temu vezje kaže zelo dobre lastnosti nadzora hitrosti v ključnem območju zmanjšane hitrosti. L1 in C1 oddajata r.f. zatiranje motenj, ki ga povzroča sekanje faze triaka.

L1 je lahko na voljo brez recepta, r.f. dušilna dušilka z induktivnostjo več mikrohenijev.

Trenutna vrednost L1 mora biti med dvema in štirimi amperi glede na trenutno moč vrtalnega motorja. Prav vsak 600V 6 A triak bo zelo dobro deloval v vezju.