РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ
Всем привет, наверно многие радиолюбители, также как и я, имеют не одно хобби, а несколько. Помимо конструирования электронных устройств занимаюсь фотографией, съемкой видео на DSLR камеру, и видео монтажом. Мне, как видеографу, был необходим слайдер для видео съемки, и для начала вкратце объясню, что это такое. Ниже на фото показан фабричный слайдер.
Слайдер предназначен для видеосъемки на фотоаппараты и видеокамеры. Он являются аналогом рельсовой системы, которая используется в широкоформатном кино. С его помощью создается плавное перемещение камеры вокруг снимаемого объекта. Другим очень сильным эффектом, который можно использовать при работе со слайдером, – это возможность приблизиться или удалиться от объекта съемки. На следующем фото изображен двигатель, который выбрал для изготовления слайдера.
В качестве привода слайдера используется двигатель постоянного тока с питанием 12 вольт.
В интернете была найдена схема регулятора для двигателя, который перемещает каретку слайдера. На следующем фото индикатор включения на светодиоде, тумблер, управляющий реверсом и выключатель питания.
При работе такого устройства важно, чтоб была плавная регулировка скорости, плюс легкое включение реверса двигателя. Скорость вращения вала двигателя, в случае применения нашего регулятора, плавно регулируется вращением ручки переменного резистора на 5 кОм. Возможно, не только я один из пользователей этого сайта увлекаюсь фотографией, и кто-то ещё захочет повторить это устройство, желающие могут скачать в конце статьи архив со схемой и печатной платой регулятора. На следующем рисунке приведена принципиальная схема регулятора для двигателя:
Схема регулятора
Схема очень простая и может быть легко собрана даже начинающими радиолюбителями. Из плюсов сборки этого устройства могу назвать его низкую себестоимость и возможность подогнать под нужные потребности. На рисунке приведена печатная плата регулятора:
Но область применения данного регулятора не ограничивается одними слайдерами, его легко можно применить в качестве регулятора оборотов, например бор машинки, самодельного дремеля, с питанием от 12 вольт, либо компьютерного кулера, например, размерами 80 х 80 или 120 х 120 мм.
Также мною была разработана схема реверса двигателя, или говоря другими словами, быстрой смены вращения вала в другую сторону. Для этого использовал шестиконтактный тумблер на 2 положения. На следующем рисунке изображена схема его подключения:
Средние контакты тумблера, обозначенные (+) и (-) подключают к контактам на плате обозначенным М1.1 и М1.2, полярность не имеет значения. Всем известно, что компьютерные кулеры, при снижении напряжения питания и, соответственно, оборотов, издают в работе намного меньший шум. На следующем фото, транзистор КТ805АМ на радиаторе:
В схеме можно использовать почти любой транзистор средней и большой мощности n-p-n структуры. Диод также можно заменить на подходящие по току аналоги, например 1N4001, 1N4007 и другие. Выводы двигателя зашунтированы диодом в обратном включении, это было сделано для защиты транзистора в моменты включения – отключения схемы, так как двигатель у нас нагрузка индуктивная. Также, в схеме предусмотрена индикация включения слайдера на светодиоде, включенном последовательно с резистором.
При использовании двигателя большей мощности, чем изображен на фото, транзистор для улучшения охлаждения нужно прикрепить к радиатору. Фото получившейся платы приведено ниже:
Плата регулятора была изготовлена методом ЛУТ. Увидеть, что получилось в итоге, можно на видеоролике.
Видео работы
В скором времени, как будут приобретены недостающие части, в основном механика, приступлю к сборке устройства в корпусе. Статью прислал Алексей Cитков.
Форум
Регулятор оборотов электродвигателя постоянного тока 12В: схема своими руками
Содержание
- 1 Функции и основные характеристики
- 2 Одноканальный регулятор для мотора
- 2.1 Конструкция устройства
- 2.2 Принцип работы
- 2.3 Материалы и детали
- 2.4 Процесс сборки
- 3 Двухканальный регулятор для мотора
- 3.1 Конструкция устройства
- 3.
2 Принцип работы - 3.3 Материалы и детали
- 3.4 Процесс сборки
2 Принцип работыНа простых механизмах удобно устанавливать аналоговые регуляторы тока. К примеру, они могут изменить скорость вращения вала мотора. С технической стороны выполнить такой регулятор просто (потребуется установка одного транзистора). Применим для регулировки независимой скорости моторов в робототехнике и источниках питания. Наиболее распространены два варианта регуляторов: одноканальные и двухканальные.
Видео №1. Одноканальный регулятор в работе. Меняет скорость кручения вала мотора посредством вращения ручки переменного резистора.
Видео №2. Увеличение скорости кручения вала мотора при работе одноканального регулятора. Рост числа оборотов от минимального до максимального значения при вращении ручки переменного резистора.
Видео №3. Двухканальный регулятор в работе. Независимая установка скорости кручения валов моторов на базе подстроечных резисторов.
Видео №4. Напряжение на выходе регулятора измерено цифровым мультиметром.
Полученное значение равно напряжению батарейки, от которого отняли 0,6 вольт (разница возникает из-за падения напряжения на переходе транзистора). При использовании батарейки в 9,55 вольт, фиксируется изменение от 0 до 8,9 вольт.
Функции и основные характеристики
Ток нагрузки одноканального (фото. 1) и двухканального (фото. 2) регуляторов не превышает 1,5 А. Поэтому для повышения нагрузочной способности производят замену транзистора КТ815А на КТ972А. Нумерация выводов для этих транзисторов совпадает (э-к-б). Но модель КТ972А работоспособна с токами до 4А.
Одноканальный регулятор для мотора
Устройство управляет одним мотором, питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.
Конструкция устройства
Основные элементы конструкции регулятора представлены на фото. 3. Устройство состоит из пяти компонентов: два резистор переменного сопротивления с сопротивлением 10 кОм (№1) и 1 кОм (№2), транзистор модели КТ815А (№3), пара двухсекционных винтовых клеммника на выход для подключения мотора (№4) и вход для подключения батарейки (№5).
Примечание 1. Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.
Принцип работы
Порядок работы регулятора мотора описывает электросхема (рис. 1). С учетом полярности на разъем ХТ1 подают постоянное напряжение. Лампочку или мотор подключают к разъему ХТ2. На входе включают переменный резистор R1, вращение его ручки изменяет потенциал на среднем выходе в противовес минусу батарейки. Через токоограничитель R2 произведено подключение среднего выхода к базовому выводу транзистора VT1. При этом транзистор включен по схеме регулярного тока. Положительный потенциал на базовом выходе увеличивается при перемещении вверх среднего вывода от плавного вращения ручки переменного резистора. Происходит увеличение тока, которое обусловлено снижением сопротивления перехода коллектор-эмитттер в транзисторе VT1. Потенциал будет уменьшаться, если ситуация будет обратной.
Материалы и детали
Необходима печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита (допустимая толщина 1-1,5 мм). В таблице 1 приведен список радиокомпонентов.
Примечание 2. Необходимый для устройства переменный резистор может быть любого производства, важно соблюсти для него значения сопротивления тока указанные в таблице 1.
Примечание 3. Для регулировки токов выше 1,5А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). При этом рисунок печатной платы менять не требуется, так как распределение выводов у обоих транзисторов идентично.
Процесс сборки
Для дальнейшей работы нужно скачать архивный файл, размещенный в конце статьи, разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора (файл termo1), а монтажный чертеж (файл montag1) – на белом листе офисной (формат А4).
Далее чертеж монтажной платы (№1 на фото. 4) наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4). Необходимо сделать отверстия (№3 на фото. 14) на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпадать. На фото.5 показана цоколёвка транзистора КТ815.
Вход и выход клеммников-разъемов маркируют белым цветом . Через клипсу к клеммнику подключается источник напряжения. Полностью собранный одноканальный регулятор отображен на фото. Источник питания (батарея 9 вольт) подключается на финальном этапе сборки. Теперь можно регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.
Для тестирования устройства необходимо из архива распечатать чертеж диска. Далее нужно наклеить этот чертеж (№1) на плотную и тонкую картонную бумагу (№2 ). Затем с помощью ножниц вырезается диск (№3).
Полученную заготовку переворачивают (№1 ) и к центру крепят квадрат черной изоленты (№2) для лучшего сцепления поверхности вала мотора с диском. Нужно сделать отверстие (№3) как указано на изображении. Затем диск устанавливают на вал мотора и можно приступать к испытаниям. Одноканальный регулятор мотора готов!
Двухканальный регулятор для мотора
Используется для независимого управления парой моторов одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Ток нагрузки рассчитан до 1,5А на каждый канал.
Конструкция устройства
Основные компоненты конструкции представлены на фото.10 и включают: два подстроечных резистора для регулировки 2-го канала (№1) и 1-го канала (№2), три двухсекционных винтовых клеммника для выхода на 2-ой мотор (№3), для выхода на 1-ый мотор (№4) и для входа (№5).
Примечание.1 Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.-.jpg.b17b6a49410d76c90a124e80879d45dd.jpg)
Принцип работы
Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора. Состоит из двух частей (рис.2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления замен на подстроечный резистор. Скорость вращения валов устанавливается заранее.
Примечание.2. Для оперативной регулировки скорости кручения моторов подстроечные резисторы заменяют с помощью монтажного провода с резисторами переменного сопротивления с показателями сопротивлений, указанными на схеме.
Материалы и детали
Понадобится печатная плата размером 30х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита толщиной 1-1,5 мм. В таблице 2 приведен список радиокомпонентов.
Процесс сборки
После скачивания архивного файла, размещенного в конце статьи, нужно разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора для термоперевода (файл termo2), а монтажный чертеж (файл montag2) – на белом листе офисной (формат А4).
Чертеж монтажной платы наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы . Формируют отверстия на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпасть. Производится цоколёвка транзистора КТ815. Для проверки нужно временно соединить монтажным проводом входы 1 и 2 .
Любой из входов подключают к полюсу источника питания (в примере показана батарейка 9 вольт). Минус источника питания при этом крепят к центру клеммника. Важно помнить: черный провод «-», а красный «+».
Моторы должны быть подключены к двум клеммникам, также необходимо установить нужную скорость. После успешных испытаний нужно удалить временное соединение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный регулятор мотора готов!
В АРХИВЕ представленные необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов помечены красными стрелками.
Источник: servodroid.
ru
Дополнительная статья ЧИТАТЬ
| Пожалуйста, я также заинтересован в вышеуказанном проекте. регулятор скорости двигателя переменного тока. может ли кто-нибудь предоставить заметки о том, как работает схема. спасибо заранее | ||
Проект очень хороший, и мне он нравится, но в нем отсутствуют заметки о том, как работает схема, может ли кто-нибудь прислать мне схему работы. Спасибо заранее. | ||
| Разве сопротивление R13 не равно 0,47 Ом? Я имею в виду на полном ходу написанный мотор 250Вт потребляет больше одного ампера, считая что через этот 1ампер U=I*R=1*47=47Вольт , P=U*I=47*1=47Ватт ????!!! | ||
Проект в порядке, и мне он нравится, но в нем отсутствуют заметки о том, как работает схема, не могли бы вы прислать мне заметки о работе схемы на мою электронную почту. Спасибо заранее. | ||
| замечательная схема. возможно ли использовать эту схему для 220В? | ||
| Я полагаю, что количество витков для трансформатора Т1 должно быть вдвое меньше для 220В. Пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь. Пытаюсь построить на 220В… | ||
 6:03:42 | ||
| Кто-то задал вопрос по этому проекту по преобразованию схемы на 220В. Любые предложения по стоимости компонентов? | ||
| Уважаемый сэр, у меня есть привод асинхронного двигателя переменного тока, а также входная цепь (ранее я использовал ее для управления двигателем постоянного тока), но проблема в том, что она не работает на приводе переменного тока. Можете ли вы предложить это. Я могу предоставить технические детали и фотографии всей системы. ждем вашего раннего ответа. | ||
 , 23:54:57 | ||
| О диаке, используемом в контроллере скорости (для тех, кто ищет соответствие с триаком) Диаки мало чем отличаются в зависимости от части # они только строгие, чтобы симистор срабатывал симметрично при обеих полярностях стробирующего сигнала. Они не будут пропускать ток до тех пор, пока сигнал триггера затвора не поднимется выше среднего диапазона двадцати вольт при любом +/- напряжении. | ||
| этот сайт очень полезен для всех, не только для выпускников технических специальностей, но и для всех, кто интересуется электрическими машинами, что является одним из сложных предметов, он также помогает улучшить знания | ||
Руководство по схемам управления вентилятором и регулятору скорости
Скачать PDF
Abstract
Линейная схема измеряет температуру и регулирует скорость вращения охлаждающего вентилятора, генерируя переменное напряжение питания для вентилятора.
Шум вентилятора становится все более серьезной проблемой по мере того, как в офисе и дома появляется все больше электронного оборудования. Вентилятор с регулируемой скоростью позволяет работать медленнее и тише, когда позволяют температурные условия.
Цепи управления вентиляторами варьируются от простых переключателей, повышающих скорость вращения вентилятора при определенной температуре, до вентиляторов с цифровым управлением и плавной регулировкой скорости. Переключатели высокой/низкой скорости недороги, но звук резких изменений скорости может раздражать. Вентиляторы с цифровым управлением работают хорошо, но такие схемы дороже, и система должна включать последовательную шину. В этих рекомендациях по применению представлена недорогая автономная аналоговая схема для управления скоростью вращения вентилятора ( Рисунок 1 ), который легко настраивается для любой желаемой линейной зависимости между напряжением вентилятора и температурой ( Рисунок 2 , кривые B и C).
Фактические точки данных нанесены в зависимости от желаемого напряжения на рисунке 2.
Рис. 1. Эта схема обеспечивает непрерывное и линейное управляющее напряжение вентилятора, пропорциональное температуре.
Рис. 2. Как описано в тексте, эти кривые иллюстрируют выходное напряжение в зависимости от температуры для схемы на Рис. 1.
Кривая «A» на рис. 2 представляет выходной сигнал аналогового датчика температуры MAX6605 в зависимости от температуры в °C:
Vsensor = 0,0119 В/°C × Темп + 0,744В.
Кривая «B» связывает напряжение вентилятора с температурой и сочетает минимальное «напольное» напряжение 8,0 В с наклонной линией:
Vfan = 0,114 В/°C × Темп + 6,86В. Половое напряжение обеспечивает вращение вентилятора при низких температурах, а выше 10°С напряжение увеличивается с наклоном 0,114В/°С, пока не достигнет полного значения при 45°С. Простое усиление на выходе MAX6605 не дает напряжения пола 8В, а коэффициент усиления (90,58 = 0,114/0,0119), необходимое для получения наклона напряжения вентилятора, не соответствует коэффициенту усиления (9,22 = 6,86 В/0,744 В), необходимому для получения точки пересечения оси Y.
Чтобы преобразовать линию «А» в линию «В», вы должны вычесть смещение напряжения из выходного сигнала датчика температуры, а затем умножить результат на константу. Этого можно добиться с помощью схемы на рис. 1, в которой вы соедините пунктирную линию с надписью «уменьшить смещение». Один операционный усилитель создает наклонную линию, а второй операционный усилитель создает минимальное напряжение. Выходы операционного усилителя подключены к транзисторам таким образом, что доминирует операционный усилитель, требующий более высокого выходного напряжения. Следующие уравнения позволяют определить номиналы резисторов:
Для условия R2< R2 = R1(A v V temp0 – V y-intB )/[(A v -1)(V ref – V temp0 + V y-intB /A v )],
и R3 = R2(A v -1), где R1 — любое разумное значение, A v = 0,114/0,0119 = 9,58 — это отношение желаемого наклона
в В/°C к датчику температуры, V temp0 = 0,744 В — напряжение датчика температуры при 0°C, V y-intB = 6,86 В — точка пересечения с осью y, обозначенная
желаемая (экстраполированная) температурная кривая и V ref = 3,0 В — опорное напряжение. Таким образом, выбрав R1 = 301 кОм
позволяет рассчитать R2 = 3,158 кОм
и R3 = 27,09 кОм. Ближайший
1% значения составляют 3,16 кОм и
27,0 кОм соответственно. Следующее уравнение позволяет рассчитать напряжение пола: R5 = R6(V этаж – V ref )/(V ref ),
где R6 равно любому разумному значению, а V пол = 8В – желаемое минимальное выходное напряжение. Таким образом, выбрав R6 = 100 кОм
позволяет рассчитать R5 = 169 кОм. В некоторых случаях требуемое усиление смещения больше, чем требуемое усиление наклона, поэтому необходимо увеличить естественное смещение датчика температуры. Для желаемой температурной кривой “C”, выраженной как: Vfan = (0,114 В/°C)(температура + 8,5 В), усиление (наклон) A v = 9,58 такое же, как и для линии «B», но требуемое усиление смещения (8,5 В / 0,744 В = 11,42) больше. Поэтому вы используете версию схемы «увеличение смещения».
