Схема электродрели с регулятором оборотов: Схема электрической дрели с регулятором оборотов

Регулятор оборотов на щеточный двигатель. Самостоятельное изготовление регулятора оборотов электродвигателя. Короткозамкнутый и фазный роторы

Не каждая современная дрель или болгарка оснащена заводским регулятором оборотов, и чаще всего регулировка оборотов не предусмотрена вовсе. Тем не менее, как болгарки, так и дрели построены на базе коллекторных двигателей, что позволяет каждому их владельцу, маломальски умеющему обращаться с паяльником, изготовить собственный регулятор оборотов из доступных электронных компонентов, хоть из отечественных, хоть из импортных.

В данной статье мы рассмотрим схему и принцип работы простейшего регулятора оборотов двигателя электроинструмента, и единственное условие — двигатель должен быть коллекторным — с характерными ламелями на роторе и щетками (которые порой искрят).

Приведенная схема содержит минимум деталей, и подойдет для электроинструмента мощностью до 1,8 кВт и выше, для дрели или болгарки. Похожая схема используется для регулировки оборотов в автоматических стиральных машинах, в которых стоят коллекторные высокоскоростные двигатели, а также в диммерах для ламп накаливания.

Подобные схемы, в принципе, позволят регулировать температуру нагрева жала паяльника, электрического обогревателя на базе ТЭНов и т. д.

Потребуются следующие радиоэлектронные компоненты:

Резистор постоянный R1 – 6,8 кОм, 5 Вт.

Переменный резистор R2 – 2,2 кОм, 2 Вт.

Резистор постоянный R3 – 51 Ом, 0,125 Вт.

Конденсатор пленочный C1 – 2 мкф 400 В.

Конденсатор пленочный C2 – 0,047 мкф 400 вольт.

Диоды VD1 и VD2 – на напряжение до 400 В, на ток до 1 А.

Тиристор VT1 – на необходимый ток, на обратное напряжение не менее 400 вольт.

В основе схемы — тиристор. Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент с тремя выводами: анод, катод, и управляющий электрод. После подачи на управляющий электрод тиристора короткого импульса положительной полярности, тиристор превращается в диод, и начинает проводить ток до тех пор, пока в его цепи этот ток не прервется или не сменит направление.

После прекращения тока или при смене его направления, тиристор закроется и перестанет проводить ток, пока не будет подан следующий короткий импульс на управляющий электрод. Ну а поскольку напряжение в бытовой сети переменное синусоидальное, то каждый период сетевой синусоиды тиристор (в составе данной схемы) станет отрабатывать строго начиная с установленного момента (в установленной фазе), и чем меньше во время каждого периода тиристор будет открыт, тем ниже будут обороты электроинструмента, а чем, соответственно, дольше тиристор будет открыт, тем выше будут обороты.

Как видите, принцип прост. Но применительно к электроинструменту с коллекторным двигателем, схема работает хитрее, и об этом мы расскажем далее.

Итак, в сеть здесь включены параллельно: измерительная цепь управления и силовая цепь. Измерительная цепь состоит из постоянного и переменного резисторов R1 и R2, из конденсатора C1, и диода VD1. Для чего нужна эта цепь? Это делитель напряжения. Напряжение с делителя, и что важно, противо-ЭДС с ротора двигателя, складываются в противофазе, и формируют импульс для открывания тиристора. Когда нагрузка постоянна, то и время открытого состояния тиристора постоянно, следовательно обороты стабилизированы и постоянны.

Как только нагрузка на инструмент, и следовательно на двигатель, увеличивается, то величина противо-ЭДС уменьшается, поскольку обороты снижаются, значит сигнал на управляющий электрод тиристора возрастает, и открывание происходит с меньшей задержкой, то есть мощность подводимая к двигателю возрастает, увеличивая упавшие обороты. Так обороты сохраняются постоянными даже под нагрузкой.

В результате совместного действия сигналов от противо-ЭДС и с резистивного делителя, нагрузка не сильно влияет на обороты, а без регулятора это влияние было бы существенным. Таким образом при помощи данной схемы достижима устойчивая регулировка оборотов в каждом положительном полупериоде сетевой синусоиды. При средних и малых скоростях вращения этот эффект более выражен.

Однако, при повышении оборотов, то есть при повышении напряжения, снимаемого с переменного резистора R2, стабильность поддержания скорости постоянной снижается.

Лучше на этот случай предусмотреть шунтирующую кнопку SA1 параллельно тиристору. Функция диодов VD1 и VD2 – обеспечение однополупериодного режима работы регулятора, так как напряжения с делителя и с ротора сравниваются лишь в отсутствие тока через двигатель.

Конденсатор C1 расширяет зону регулирования на малых скоростях, а конденсатор C2 снижает чувствительность к помехам от искрения щеток. Тиристор нужен высокочувствительный, чтобы ток менее 100 мкА смог бы его открыть.

Каждый из нас дома имеет какой-то электроприбор, который работает в доме не один год. Но со временем мощность техники слабеет и не выполняет своих прямых предназначений. Именно тогда стоит обратить внимание на внутренности оборудования. В основном проблемы возникают с электродвигателем, который отвечает за функциональность техники. Тогда стоит обратить свое внимание на прибор, который регулирует обороты мощности двигателя без снижения их мощности.

Виды двигателей

Регулятор оборотов с поддержанием мощности – изобретение, которое вдохнет новую жизнь в электроприбор, и он будет работать как только что приобретенный товар . Но стоит помнить о том, что двигатели бывают разных форматов и у каждого своя предельная работа.

Двигатели разные по характеристикам. Это значит то, что та или иная техника работает на разных частотах оборота вала, запускающего механизм.

Мотор может быть :

1. однофазным,
2. двухфазным,
3. трехфазным.

В основном трехфазные электромоторы встречаются на заводах или крупных фабриках. В домашних условиях используются однофазные и двухфазные. Данного электричества хватает на работу бытовой техники.

Регулятор оборотов мощности

Принципы работы

Регулятор оборотов электродвигателя 220 В без потери мощности используется для поддержки первоначальной заданной частоты оборотов вала. Это один из основных принципов данного прибора, который называется частотным регулятором.

С помощью него электроприбор работает в установленной частоте оборотов двигателя и не снижает ее . Также регулятор скорости двигателя влияет на охлаждение и вентиляцию мотора. C помощью мощности устанавливается скорость, которую можно как поднять, так и снизить.

Вопросом о том, как уменьшить обороты электродвигателя 220 В, задавались многие люди. Но данная процедура довольно проста. Стоит только изменить частоту питающего напряжения, что существенно снизит производительность вала мотора. Также можно изменить питание двигателя, задействуя при этом его катушки. Управление электричеством тесно связано с магнитным полем и скольжением электродвигателя. Для таких действий используют в основном автотрансформатор, бытовые регуляторы, которые уменьшают обороты данного механизма. Но стоит также помнить о том, что будет уменьшаться мощность двигателя.

Вращение вала

Двигатели делят на :

1. асинхронные,
2. коллекторные.

Регулятор скорости вращения асинхронного электродвигателя зависит от подключения тока к механизму. Суть работы асинхронного мотора зависит от магнитных катушек, через которые проходит рамка. Она поворачивается на скользящих контактах.

И когда при повороте она развернется на 180 градусов, то по данным контактам связь потечет в обратном направлении. Таким образом, вращение останется неизменным. Но при этом действии нужный эффект не будет получен. Он войдет в силу после внесения в механизм пары десятков рамок данного типа.

Коллекторный двигатель используется очень часто . Его работа проста, так как пропускаемый ток проходит напрямую – из-за этого не теряется мощность оборотов электродвигателя, и механизм потребляет меньше электричества.

Двигатель стиральной машины также нуждается в регулировке мощности. Для этого были сделаны специальные платы, которые справляются со своей работой: плата регулировки оборотов двигателя от стиральной машины несет многофункциональное употребление, так как при ее применении снижается напряжение, но не теряется мощность вращения.

Схема данной платы проверена. Стоит только поставить мосты из диодов, подобрав оптрон для светодиода. При этом еще нужно поставить симистор на радиатор.

В основном регулировка двигателя начинается от 1000 оборотов.

Если не устраивает регулятор мощности и не хватает его функциональности, можно сделать или усовершенствовать механизм . Для этого нужно учитывать силу тока, которая не должна превышать 70 А, и теплоотдачу при использовании. Поэтому можно установить амперметр для регулировки схемы. Частота будет небольшой и будет определена конденсатором С2.

Далее стоит настроить регулятор и его частоту. При выходе данный импульс будет выходить через двухтактный усилитель на транзисторах. Также можно сделать 2 резистора, которые будут служить выходом для охладительной системы компьютера. Чтобы схема не сгорела, требуется специальный блокиратор, который будет служить удвоенным значением тока. Так данный механизм будет работать долго и в нужном объеме. Регулирующие приборы мощности обеспечат вашим электроприборам долгие годы службы без особых затрат.

При перегрузке (сверлении большого числа отверстий в бетоне например) у электродрели FIT часто выходит из строя регулятор скорости, совмещённый с кнопкой включения. Для его ремонта необходимо сначала аккуратно разобрать дрель, извлечь из неё регулятор и отключить от него провода, предварительно записав, какой провод к какому контакту подключен.

Разбирается корпус регулятора отгибанием боковин и выводом крышки из фиксаторов, без клея. Надо соблюдать осторожность и неторопливость – там находятся 2 пружинки, которые соскучились по свету и полётам))).

С механикой всё несложно – чистим контакты и промываем спиртом от грязи. Плату со схемой легко вынимаем, предварительно выдвинув из пазов медные квадратики зажимов-контактов. Единственный элемент схемы, который выходит из строя – симистор. Находим его и “обезвреживаем”, выпаяв подходящие к нему проводники (хороним на месте).

От управляющего электрода делаем отвод тонким многожильным проводком (чтобы вместился под крышку) и выводим при сборке в существующее отверстие. Обратная сборка регулятора проблем не составляет (при наличии аккуратности и неторопливости!). От зажимов регулятора (не от фазного) делаем 2 доп. отвода гибким проводом, для подключения симистора. Он становится вынесенным элементом регулятора. (места в ручке, для его расположения, вполне достаточно).

Схема регулятора оборотов дрели

На рисунке ниже рассмотрена схема регулятора оборотов электродвигателя дрели, собранного в облике отдельного наружного блока и подходящего для всех дрелей мощностью до 1,8 кВт, также для других схожих устройств, где употребляется коллекторный движок переменного тока, допустим, в болгарках. Детали регулятора на схеме подобраны для типовой дрели мощностью около 270 Вт, 650 об/мин, напряжение 220В.

Тиристор типа КУ202Н с намерением его обычного остывания смонтирован на радиаторе. Чтоб задать подходящую частоту вращения электродвигателя шнур регулятора подсоединяют в сетевую розетку 220 В, а дрель включают уже туда. Потом, двигая ручку переменного сопротивления R задают требуемые обороты для старенькой дрели.

Представленная схема довольно ординарна для повторения даже начинающим радиолюбителем. Нужные для сборки составляющие и детали дешевы и просто доступны. Рекомендуется сборка конструкции в отдельном коробе с розеткой. Такое устройство можно использовать в роли переноски с типовым регулятором мощности

Читайте так же

Механизм работы этой радиолюбительской самоделки последующий, когда нагрузка маленькая, то ток течет небольшой, как только нагрузка растет, обороты плавненько увеличиваются.

ЧАСТОТНИК/

РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ БЕЗ ПОТЕРИ МОЩНОСТИ

частотник, с целью повышения и уменьшения оборотов , без потери мощности . ХОЧЕШЬ ТАКОЙ ЖЕ? ПОКУПАЙ ПРЯМО.

Регулятор оборотов для дрели, УШМ, электро рубанка и тд.

Регулятор оборотов для дрели который мне обошелся чуть больше доллара.

Читайте так же

Микросборку LM317 требуется установить на радиатор. Диоды 1N4007 можно заменить на аналогичные рассчитанные на ток не ниже 1А. Печатная плата сделана на одностороннем стеклотекстолите. Сопротивление R5 мощностью не ниже 2Вт, или проволочное.

Источник питания на напряжение 12В должен иметь небольшой запас по току. Резистором R1 задаем необходимую частоту вращения на холостом ходу. Сопротивление R2 необходимо для установки чувствительности по отношению к нагрузке, им задается требуемый момент увеличения числа оборотов микродрели. Если увеличить емкость C4, то растет время задержки высоких оборотов.

Представленная ниже схема позволяет собрать очень простой, дешевый и полезный регулятор скорости вращения 12-вольтной микродрели для сверления отверстий в печатных платах в радиолюбительской практике.

Микросборка LM555 используется в роли широтно-импульсного модулятора. Питающее напряжение для ШИМ понижается и стабилизируется с помощью микросхемы LM7805). Прецизионный подстроечный резистор P1 на 50 КОм позволяет регулировать скорость вращения дрели. Полевой транзистор IRL530N применяется в роли выходного приводного элемента и может коммутировать ток до 27А. Кроме того он обладает быстрым временем переключения и малым сопротивлением. Диод 1N4007 нужен для защиты от ЭДС противодействия. В качестве альтернативы можно взять диод Шоттки MBR1645.

ШИМ (широтно-импульсная модуляция), используемая в этой конструкции, является эффективным методом изменения скорости и мощности для всех двигателей постоянного тока.

Читайте так же

Дрель интерскол ду 750эр смена кнопки У современных электронных ручных дрелей пусковая кнопка отвечает не только лишь за коммутацию электропитания соблюдая принцип «вкл-выкл» и «вперёд-назад», однако обеспечивает плавную регулировку мощности (скорости вращения патрона) зависимо от силы нажима на кнопку. Напротив у инструмен…

Полируем автомобиль с помощью дрели или болгарки (используя насадки) Видя ухоженный автомобиль, переливающийся блеском, прохожие одобрительно кивают, а владелец испытывает гордость не удовлетворение. В связи с этим некоторые автомобилисты тщательно следят за обликом своего железного «друга». Полировка кузова – та самая процедура, что пр…

Плавная работа двигателя, без рывков и скачков мощности – это залог его долговечности. Для контроля этих показателей используется регулятор оборотов электродвигателя на 220В, 12 В и 24 В, все эти частотники можно изготовить своими руками или купить уже готовый агрегат.

Зачем нужен регулятор оборотов

Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь – это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ – широко-импульсное управление электрическими приспособлениями. Его применяют для создания определенной синусоиды переменного и постоянного тока.

Фото – мощный регулятор для асинхронного двигателя

Самый простой пример преобразователя – это обычный стабилизатор напряжения. Но у обсуждаемого прибора гораздо больший спектр работы и мощность.

Частотные преобразователи используются в любом устройстве, которое питается от электрической энергии. Регуляторы обеспечивают чрезвычайно точный электрический моторный контроль, так что скорость двигателя можно изменять в меньшую или большую сторону, поддерживать обороты на нужном уровне и защищать приборы от резких оборотов. При этом электродвигателем используется только энергия, необходимая для работы, вместо того, чтобы запускать его на полной мощности.

Фото – регулятор оборотов двигателя постоянного тока

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

1. Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
2. Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
3. Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
4. Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.

Устройство часто используется для сварочного аппарата (в основном для полуавтоматов), электрической печки, ряда бытовых приборов (пылесоса, швейной машинки, радио, стиральной машины), домашнего отопителя, различных судомоделей и т.д.

Фото – шим контроллер оборотов

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

1. Двигателя переменного тока;
2. Главного контроллера привода;
3. Привода и дополнительных деталей.

Когда двигатель переменного тока запускается на полную мощность, происходит передача тока с полной мощностью нагрузки, такое повторяется 7-8 раз. Этот ток сгибает обмотки двигателя и вырабатывает тепло, которое будет выделяться продолжительное время. Это может значительно снизить долговечность двигателя. Иными словами, преобразователь – это своеобразный ступенчатый инвертор, который обеспечивает двойное преобразование энергии.

Фото – схема регулятора для коллекторного двигателя

В зависимости от входящего напряжения, частотный регулятор числа оборотов трехфазного или однофазного электродвигателя, происходит выпрямление тока 220 или 380 вольт. Это действие осуществляется при помощи выпрямляющего диода, который расположен на входе энергии. Далее ток проходит фильтрацию при помощи конденсаторов. Далее формируется ШИМ, за это отвечает электросхема. Теперь обмотки асинхронного электродвигателя готовы к передаче импульсного сигнала и их интеграции к нужной синусоиде. Даже у микроэлектродвигателя эти сигналы выдаются, в прямом смысле слова, пачками.

Фото – синусоида нормальной работы электродвигателя

Как выбрать регулятор

Существует несколько характеристик, по которым нужно выбирать регулятор оборотов для автомобиля, станочного электродвигателя, бытовых нужд:

1. Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
2. Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
3. Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
4. Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
5. По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

При этом также нужно понимать, что есть так называемый универсальный регулятор вращения. Это частотный преобразователь для бесколлекторных двигателей.

Фото – схема регулятора для бесколлекторных двигателей

В данной схеме есть две части – одна логическая, где на микросхеме расположен микроконтроллер, а вторая – силовая. В основном такая электрическая схема используется для мощного электрического двигателя.

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Можно сделать простой симисторный регулятор оборотов электродвигателя, его схема представлена ниже, а цена состоит только из деталей, продающихся в любом магазине электротехники.

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.

Фото – схема регулятора оборотов своими руками

В описанной схеме, обороты будут регулироваться при помощи потенциометра P1. Параметром P1 определяется фаза входящего импульсного сигнала, который в свою очередь открывает симистор. Такая схема может применяться как в полевом хозяйстве, так и в домашнем. Можно использовать данный регулятор для швейных машинок, вентиляторов, настольных сверлильных станков.

Принцип работы прост: в момент, когда двигатель немного затормаживается, его индуктивность падает, и это увеличивает напряжение в R2-P1 и C3, то в свою очередь влечет более продолжительное открытие симистора.

Тиристорный регулятор с обратной связью работает немного по-другому. Он обеспечивает обратный ход энергии в энергетическую систему, что является очень экономным и выгодным. Данный электронный прибор подразумевает включение в электрическую схемы мощного тиристора. Его схема выглядит вот так:

Здесь для подачи постоянного тока и выпрямления требуется генератор управляющего сигнала, усилитель, тиристор, цепь стабилизации оборотов.

Регулятор оборотов с обратной связью по скорости , токовой отсечкой и плавным запуском для универсального коллекторного двигателя. – Электропривод

Привет всем.В этой теме я расскажу про регулятор оборотов с обратной связью по скорости , токовой отсечкой и плавным запуском для универсального коллекторного двигателя или двигателя постоянного тока.Получилось подобие сервопривода.Схема подойдет не только для доработки мини-дрели , но и как блок управления коллекторным двигателем для небольших китайских станков, вместо штатной платы.

У меня была тема в законченных проэктах про сверлильное приспособление для часового токарного станка Т-28 на основе китайской мини-дрели Hilda.

Все отлично работало,насверлил кучу отверстий сверлами 1.2 мм и меньше.Но вот срочно понадобилось сверлить сверлами диаметром 3-4 мм.И здесь штатный регулятор оборотов перестал справляться со своей задачей.Я решил собрать нормальный регулятор.

Пару лет назад я за несколько  дней придумал и собрал для постоянного клиента блок управления крупным универсальным коллекторным  двигателем, который крутил шнек на немецком экструдере на производстве пластикового профиля.Родной блок выгорел после залития водой из лопнувшей трубы.Этот блок не только спас клиенту горящий заказ но и оказался надежнее и удобнее родного.Там их уже 4 штуки работает и ничего пока не ломалось.

Я решил для сверлильного приспособления просто выкинуть все лишнее из блока управления движком экструдера-схема вышла удачная, зачем второй раз велосипед изобретать.

Сразу предупреждаю, что блок управления был собран в основном из радиодеталей конца СССР, которых у меня  схабарено с забросок в виде разных ЗИП ов просто огромное колличество.И оно все растет!Покупать и изобретать что то крутое и современное было некогда-у клиента горел заказ, о чем он был предупрежден само собой.

Этот регулятор оборотов то же на устаревшей элементной базе, но никто не мешает повторить этот принцип на чем угодно , если кто то ненавидит старую элементную базу.Мне иногда наоборот нравится немного онанизма со старыми радиодеталями.

Вот схема:

Немного про то, как оно работает:

То, что обведено пунктиром-находится непосредственно в корпусе мини-дрели.Это оптический датчик оборотов из инфракрасных фототранзистора и светодиода.Вместо диска с отверстиями или темными-светлыми участками используются лопасти вентилятора.Со специальным диском с большим колличеством отверстий было бы лучше -но в данном случае его некуда поставить. VT13-усилитель сигнала фоторанзистора.С самим регулятором он связан экранированным кабелем.

На элементах TV1,VDS1, DA1  и то что рядом с ними собран стабилизированный источник питания 12 вольт.Выключатель SA2 включает -выключает двигатель сверлилки.Вентилятор работает все время.

На транзисторах VT1-VT2 собран датчик перехода напряжения через ноль.На конденсаторе С6 имеем подобие “пилы”.

Транзистор VT3-буферный каскад для “пилы”.

Резистором R5 задается минимальная скорость вращения.

Транзистор VT4-каскад сравнения.На базу подается “пила” на эмитер-напряжение пропорциональное скорости вращения.

VT5- ключ, разрешающий работу блокинг-генератора на транзисторе VT6.Он вырабатывает пачки импульсов управления , которые через импульсный трансформатор TV2 поступают на управляющий электрод тиристора.

На диодах VD5-VD6 и элементах рядом с ними собран преобразователь частоты импульсов с датчика скорости в напряжение пропорциональное скорости. Обращаю внимание на конденсатор С13.Его емкость тем меньше, чем больше отверстий в диске-датчике скорости.А чем больше отверстий -тем более линейную регулировку имеем.

VT7-буферный каскад , на его выходе резистор R16-регулятор скорости.

Транзистор VT8  обеспечивает плавный разгон двигателя.Время разгона можно корректировать емкостью конденсатора С15.Диоды VD7-VD8 для его быстрой разрядки при отключении питания и повторном запуске.

Трансформатор тока TA1- датчик тока.Напряжение с него подается на R25 , которым регулируется чувствительность защиты по току.Потом напряжение выпрямляется VD10 и поступает на тригер на транзисторах VT10-VT11.При заклинивании или перегрузке тригер переключается, загорается светодиод HL3 -“авария” и ключевой транзистор VT9 , блокирует импульсы управления на тиристор.Перезапуск -выключением питания SA2.Конденсатор С17 определяет небольшую задержку на срабатывание токовой отсечки.

Трансформатор TV1-любой малогабаритный на 12 вольт. Трансформатор TA1-трансформатор тока самодельный.Можно использовать что угодно с готовой вторичной обмоткой , добавив первичную.

Импульсный трансформатор самодельный или любой промышленный из плат с тиристорами.

Дроссель L1 для подавления помех, самодельный или подходящий по току от импульсных блоков питания.

Силовая часть схемы не содержит ничего интересного.Элементы взяты с запасом по току.Варистор VDR1 и C11-R11 гасят выбросы напряжения в переходных режимах работы электродвигателя.

Колличество транзисторов и вспомоготельных элементов завышено.Но зато схема начинает работать сразу, после сборки.Не надо подбирать режимы, чем грешило большинство схем из “Радио”.

Транзисторы-любые маломощные , не принципиально.На месте VT6-средней мощности.

А теперь немного фоток, как я запихал оптопару в мини дрель.

Вот мини дрель в разборе

  

  

А вот оптопара от какой то оргтехники

Пилим ее пополам и немного обточим напильником

 

В корпусе мини-дрели вырезаем два окна для крепления оптопары

 

Части оптопары сажаем на кусочек макетной платы

Вставляем ротор на место и потом оптопару , теперь она смотрит через вентилятор

 

Закрываем крышечкой

Делаем крепление для вентилятора

 

Собираем на кусочке макетной платы усилитель оптопары

И собираем все-понятно из фоток

  

   

 

А вот разводить плату мне было лень!Если кто то это сделает и выложит-да еще возможно на СМД шках-тому респект!Я как в радиолюбительской юности быстро нарезал площадки на куске стеклотекстолита и собран аккуратно навесным монтажем

Корпус по быстрому согнул из оцинковки-а то уже сверлить пора

  

   

Корпус без вентиляции-там почти ничего не греется, а попадание стружки не входит в наши планы.

И вот оно в готовом виде.

  

А вот так оно теперь выглядит на станке

Результат меня полностью устроил.Отлично сверлит , скорость не проседает, при изменении нагрузки.Учитывая что это мини-дрель и часовой станок -сверло 5мм по стали в легкую.Если сверло все же заклинило-срабатывает токовая отсечка.За счет компьютерного вентилятора, который работает и в паузах между сверлениями, двигатель не перегревается.А уж плавный запуск-это просто приятно.Скорость регулируется визуально от оборотов 300- для мелких сверл меньше не надо.Можно бы сделать почти от нуля, но тогда в качестве датчика уже не пойдут лопасти вентилятора-будет нужен диск с отверстиями или прорезями с несколькими десятками отверстий.Подойдет и готовый узел от например принтера.

Если у этого регулятора усилить силовую часть схемы-он вполне справится и с гораздо более крупными электромоторами типа стиралочного и крупнее.Возможен вариант и  без диодного моста в силовой части -с двумя встречно включенными  тиристорами. Только добавить еще одну обмотку к импульсному трансформатору.

При небольшой доработке схема будет работать вместо оптического датчика с тахогенератором.

Заранее приношу извинения, если где то в описании перепутал обозначения деталей.Но на самой схеме все точно-проверял многократно.

Регулятор Оборотов Дрели [Строительные инструменты]

Из дрели при помощи дополнительных устройств можно сделать различные приспособления, которые будут заменять различные станки, такие как сверлильный, токарный, шлифовальный и другие. Но если у станков из дрели нет возможности регулировать частоту вращения, то работать на них будет не очень удобно.

Современные дрели часто снабжены регулятором оборотов в виде курка. В этом случаи частота вращения зависит от степени нажатия. При этом фиксатор курка, фиксирует курок при выбранной частоте вращения далеко не во всех моделях дрелей, а фиксирует курок только при максимальном нажатии, то есть при максимальных оборотах, что может свести на нет такой регулятор оборотов. Еще один недостаток встроенного регулятора в том, что когда дрель вставлена в какое либо устройство, она может находится в таком положении, при котором пользоваться регулятором оборотов неудобно, даже если в нем отсутствуют другие недостатки.

Для станков из дрели удобнее пользоваться выносным регулятором в котором исключены недостатки описанные выше. Можно сделать такой регулятор из диммера (регулятора освещения) и розетки. Принципиальная схема такого регулятора следующая:

Исполнение этой схемы может быть различным. Мы приведем два варианта, не самых лучших с точки зрения безопасности. Конечно же регулятор должен быть сделан так чтобы внутренняя часть была закрыта со всех сторон, а не так как сделано на рисунках.

Пользоваться таким регулятором частоты вращения очень удобно, вилка регулятора вставляется в розетку сети, а вилка дрели в розетку регулятора. Курок дрели фиксируется в нажатом до предела положении, а частота вращения управляется поворотом ручки диммера. Только необходимо чтобы мощность дрели не превышала мощности диммера. Такой регулятор можно использовать не только для регулирования частоты вращения но и для управления нагревом паяльника или кипятильника.

Источник: tool-land.ru

Рассказать о статье

Схема подключения кнопки дрели для проведения ее замены

Схема подключения кнопки дрели для ее замены

Если по каким-то причинам дрель перестает функционировать, необходимо разобраться, в чем причина. Первым делом следует проверить, есть ли напряжение в удлинителе и розетке.

Сделать это можно однополюсным индикатором, он покажет лишь фазу, но если обрыв случился на нулевом проводе, то он будет бесполезным.

Самый простой способ – это включить другой электроприбор в тот же удлинитель и ту же розетку и тем самым проверить их рабочее состояние.

Проверить кнопку дрели лучше всего с помощью омметра или тестера по ее схеме. Подключаем прибор к контактам на вилке, прибор при этом не реагирует, ведь кнопка пуска не находится в рабочем положении. После того, как ее нажмете, прибор покажет или звуковым сигналом оповестит о том, целая схема или поврежденная. Если причина в кнопке, то рассмотрим устройство кнопки дрели и ее ремонт.

Для проверки кнопки не всегда достаточно тестера. Связано это с тем, что большинство кнопок имеют плавную регулировку скорости вращения, поэтому простой тестер делает их проверку не корректно. Для правильной проверки придется использовать специальную схему.

Зачастую в дрели один провод присоединяется к одной клемме. Поэтому с одновременным нажатием на кнопку делается прозвонка всех клемм.

Если при этом лампочка загорается, то с кнопкой все в порядке, если же нет, то самый простой способ устранить неисправность – это заменить ее.

Делая замену, необходимо учитывать, что схема бывает обыкновенной и с реверсом. В связи с этим замена кнопки дрели должна проводиться сугубо по схеме.

Необходимо обратить внимание на то, что она должна подходить по размерам, что само собой разумеется, а также соответствовать мощности дрели.

Подсчитать необходимую мощность достаточно просто: например, мощность инструмента составляет 650 Вт, используем формулу P=U*I и получаем I = 650/220 = 2.94 А. Значит, нам понадобится кнопка на 2.95 А для нашей дрели.

Ремонт кнопки дрели – достаточно сложный процесс, он требует наличия определенных навыков. Необходимо понимать, что при открытии корпуса многие детали просто выпадут из него. Чтобы избежать этого, плавно поднимайте крышку и отмечайте расположение всех деталей. Разбирается и ремонтируется  кнопка в следующем порядке:

• Подцепляются фиксаторы защитного кожуха, и он стягивается;
• Все почерневшие клеммы с помощью спирта или наждачки с мелким зерном очищаются от нагара;
• Далее все снова собирается, и, если работа не восстановлена, то происходит замена;
• Регулятор оборотов полностью заливается компаундом, поэтому, если он вышел из строя, его необходимо только менять;
• Еще одна частая поломка – это стирание рабочего слоя под ползунком реостата. Ремонтировать его не имеет смысла, поэтому проще заменить кнопку целиком.

Для того чтобы знать, как подключить кнопку дрели, необходимо проводить работу по схеме, которая должна быть в наличии у инструмента. Если таковой не имеется, то нужно найти ее в интернете.

Только с ее помощью можно выполнить ремонт и подключение быстро и правильно.

Совет! Регулятор оборотов и управление реверсом находятся в разных корпусах, потому их проверять нужно по отдельности.

Как Подключить Дрель Напрямую Без Кнопки

Схема подключения кнопки дрели – чиним инструмент сами!

Необходимые инструменты и материалы

Ремонт дрели можно проводить не своими руками, главное, знать предпосылки поломок не способы их «лечения». Сейчас вы узнаете что, как смотрится схема подключения кнопки дрели, не обойдем вниманием не другие неисправности, из-за этого для вас придется являться счастливым владельцем работающего инструмента.

Возможные неисправности инструмента – проводим ремонт сами

Если ваш инструмент стал работать ужаснее, по другому совсем не стал делать свои прямые обязанности, пора диагностировать неисправности не попытаться имея его совладать. Поначалу проверяем провод на предмет наличия повреждений не напряжение в розетке, с какой целью туда можно включить хоть какое другое устройство – телек по другому говоря чайник.

Если вы осматриваете устройства, работающие от аккума, их необходимо проверить с внедрением тестера – тогда напряжение, обозначенное на корпусе, обязано иметь аналогичное значение с напряжением аккума.

Если напряжение меньше, придется поменять батареи на новые. Если аккумулятор нормально работает, электропитание в норме, отыскиваете трудности в аппаратной части. Самоделки из двигателя от стиральной машины: 1. Как подключить двигатель от старой стиральной машины через конденсатор или без него. Самыми частыми поломками считают:

• Препядствия со службой мотора;
• Износ щеток;
• Трудности со службой кнопки.

Зная, как происходит подключение кнопки электродрели, естественно стремительно решить неисправность. Уже сейчас, неувязка со службой дрели может появляться не из-за запыленности инструмента, ведь дрель «берет» не дерево, не кирпич, не другие материалы.

А это значит, для вас похлопочите о том, чтоб очищать устройство после каждого использования – только так можно понизить риск сбоев при работе из-за с загрязненностью инструмента.

Конкретно поэтому когда вы провели ремонт в квартире, сразу чистите дрель.

Схема подключения

кнопки дрели – как исправить проблему?

К сожалению, чтобы проверить работоспособность инструмента, вам будет недостаточно тестера, что связано с тем, что большая часть кнопок устройства оснащены плавной регулировкой скорости, а потому обычный тестер может дать вам некорректные данные.

В данном случае вам понадобится специальная схема подключения кнопки дрели. Часто в инструментах один провод соединен с клеммой, а потому одновременное нажатие на кнопку приводит к прозвону клемм.

В том случае, если лампочка загорелась, с кнопкой все хорошо, а вот если вы замечаете неисправность – пришло время заменять кнопку.

Осуществляя замену, учитывайте, что схема может быть как простой, так и с реверсом. За счет этого проводить все работы по замене кнопки нужно исключительно по схеме, ничего не добавляя «от себя».

Так, деталь должна подходить по размеру и соответствовать мощности инструмента. При этом подсчет мощности – достаточно простое занятие. Используем формулу P=UI (с учетом, что мощность дрели равна 650 Вт), I = 2.

94 А (650/220), а значит, и кнопка должна быть на 2.95 А.

Подключение кнопки дрели

Смотри продолжение , то что не показано на этом видео: Подключение 

Подсоединение кнопки пуск дрели

Схема соединения.

Как

подключить кнопку дрели самостоятельно?

Несмотря на то, что процесс этот является достаточно сложным, вы можете всю работу провести своими руками, соблюдая некоторые важные правила.

Например, помните, что открытие корпуса может привести к тому, что все детали и плохо закрепленные запчасти просто выпадут из корпуса. Естественно, этого следует избежать, ведь потом будет достаточно сложно собрать устройство воедино.

Для этого можно плавно поднять крышку, отметив точное расположение запчастей на бумаге.

Кнопка ремонтируется следующим образом:

Сначала подцепляются фиксаторы для кожуха, после чего он осторожно стягивается;

Все проржавевшие и потемневшие клеммы очищаются от нагара, для чего можно использовать спирт или наждачку;

Заново собираем инструмент, следя за тем, чтобы все детали устройства находились на своем месте, и проверяем работоспособность дрели – если ничего не поменялось, меняем деталь;

Регулятор оборота заливаем с помощью компаунда, а потому при выходе из строя детали просто ее заменяем;

Частой поломкой является стирание рабочего слоя под реостатом – его лучше не ремонтировать, просто зря потратите время, лучше приобрести новый и заменить.

Многих интересует, где взять подобную схему? Прежде всего, она должна идти вместе с инструментом при его покупке, однако если схемы нет, либо вы ее утеряли, придется поискать в интернете.

Ведь только с ее помощью вы сможете провести ремонт грамотно, без ошибок.

К слову, кнопка регулятора оборотов и кнопка реверсного управления расположены в разных местах, а потому и проверять их придется по отдельности.

Проверка электродвигателя: причины поломок и ремонт

Существует несколько причин поломок якоря или статора дрели. Прежде всего, это неграмотная эксплуатация устройства. Например, многие пользователи просто перегружают инструмент, осуществляя работу без перерыва. Это приводит к тому, что двигатель дрели не успевает «отдохнуть».

Вторая причина кроется в плохом моточном проводе, которые часто встречаются в дешевых моделях. Именно потому поломки дешевых инструментов встречаются значительно чаще. Ремонт в этом случае нужно проводить с использованием специализированного инструмента.

И будет лучше, если вы доверите эту работу профессиональным специалистам.

Однако если было решено осуществить ремонт своими силами, у вас обязательно возникнет вопрос – как всё сделать правильно? Как вы уже поняли, электрическая дрель «страдает» поломками якоря и статора, и проверить это можно несколькими признаками, например, когда при работе инструмент вдруг искрит. Если же «ярких» признаков нет, можете воспользоваться омметром.

Статор меняют так:

Сначала осторожно разбираем корпус устройства;

Снимаем провода и все внутренние детали;

После выяснения причин поломки меняем запчасть на новую, корпус снова закрываем.

Как заменить щетки: работа за пару минут

Но дрель может не работать и из-за банальных неисправностей – например, из-за щеток внутри двигателя. А значит, без ремонта щеток здесь не обойтись, при этом работа эта достаточно простая – вам даже не нужно обладать специальными знаниями и инструментами.

Для этого разбираем устройство, извлекаем из него щеткодержатели и меняем детали, которые поломаны.

К слову, существуют модели, корпус которых можно не разбирать – в них нужно просто удалить специальные заглушки через установочное окошко, после чего сменяем щетки.

Приобрести эти детали можно в любом строительном магазине, есть также и некоторые модели, которые продаются вместе с комплектом дополнительных щеток. Важно, чтобы вы не дожидались полного износа щеток – проверяйте их время от времени.

А все за счет того, что возникает риск образования зазора между щетиной и коллектором.

В итоге эта деталь начнет перегреваться и со временем отпадет – значит, вам придется менять целый якорь, что выйдет значительно дороже и сложнее, и не факт, что вы сможете самостоятельно решить этот вопрос.

Как видите, существуют разнообразные поломки, многие из которых будут подвластны вам, другие будут посильны только специалистам в сервисных центрах. Самоделки из двигателя от стиральной машины: 1.

Как подключить двигатель от старой стиральной машины через конденсатор или без него. И чтобы снизить риск таких поломок, нужно заботиться о своем инструменте, чистить его после работы, проверять состояние деталей и щеток, чтобы вовремя заменить их на новые.

Однако если видите, что сами справиться не сможете – несите устройство в мастерскую.

Ремонт кнопки EN61058 электродрели Интерскол ДУ-13/780ЭР

У современных электрических ручных дрелей пусковая кнопка отвечает не только за коммутацию электропитания по принципу «вкл-выкл» и «вперёд-назад», но также обеспечивает плавную регулировку мощности (скорости вращения патрона) в зависимости от силы нажима на кнопку. Если же у инструмента эта важная функция вдруг исчезла, и дрель стала работать только на полных оборотах, то существует два решения: заменить кнопку целиком на новую, или же вскрыть сгоревшую кнопку и попытаться её отремонтировать.

Немного теории

В конструкции кнопки лежит принцип регулировки мощности путём урезания некоторой части синусоиды переменного напряжения питания, подводимого на электродвигатель дрели.

Чем глубже утапливается кнопка, тем более полно выглядит график синусоиды. И наоборот, при минимальном нажатии на кнопку, двигатель получает питание наиболее фрагментарно.

В упрощённом варианте, схема кнопки электродрели выглядит следующим образом.

Силовым регулирующим элементом служит тиристор VS1, разрывающий собою цепь питания нагрузки. В цепь управляющего электрода тиристора последовательно включен динистор VD1, обладающий свойством пропускать ток только при определенном диапазоне разности потенциалов между своими электродами.

Конденсатор C1, заряжаемый через переменный резистор R1, обеспечит эту разность потенциалов тем быстрее, чем левее по схеме находится движок переменного резистора и, следовательно, тем на более длительное время откроется тиристор, и тем бОльшая мощность будет подведена к нагрузке в данный полупериод напряжения.

Зависимость напряжения на нагрузке от времени. А – полная мощность (нет регулирования, включение без регулятора). Б – мощность около 25%. В – мощность менее 25%.

Один полупериод (нижний по графику) синусоиды, при проходе тока через тиристор, полностью срезается. Чтобы этого не происходило, встречно-параллельно тиристору нужно включить диод.

Поиск и устранение неисправностей

Вскрытие кнопки EN61058 не представляет труда, необходимо кончиком ножа отодвинуть пластиковые защелки и достать изнутри контактную группу вместе с электронной платой. Далее, необходимо отделить плату, отпаять её от контактной группы.

Вместо переменного резистора, в кнопке применен более надёжный вариант — ступенчатый резистор, представляющий собой многопозиционный переключатель, где сопротивлению каждой позиции соответствует свой постоянный резистор.

Помимо множества smd-резисторов, на плате присутствует конденсатор, диод и подстроечный резистор. Монтаж тиристора TYN612  и динистора DB3 выполнен навесным способом.

Наиболее вероятная причина неисправности кнопки, когда она не регулирует обороты (мощность) дрели – неисправность тиристора. Если нет возможности проверить тиристор на специализированном тестере, то тиристор нужно просто заменить на заведомо исправный.

Тоже самое относится и к динистору. Всё остальное: резисторы, диод и конденсатор, – можно проверить прямо на плате обычным мультиметром (после выпаивания тиристора).

Если у мультиметра нет функции измерения ёмкости, то проверять конденсатор нет особой необходимости, так как вероятность выхода его из строя крайне мала.

Кнопка дрели отремонтирована путём замены вышедшего из строя тиристора TYN612 на аналогичный BT151. Крепление тиристора осуществлено винтом и гайкой с применением термопасты. Чтобы гайка вошла в корпус, его пришлось немного подрезать.

Схема подключения кнопки дрели – чиним инструмент сами! – Можно ли самому сделать

Ремонт дрели можно проводить и своими силами, главное, знать причины поломок и методы их «лечения». Сегодня мы расскажем о том, как выглядит схема подключения кнопки дрели, не обойдем вниманием и другие неисправности, благодаря чему вы будете являться счастливым обладателем работающего инструмента.

Содержание

Возможные неисправности инструмента – проводим ремонт сами

Схема подключения кнопки дрели – как исправить проблему?

Как подключить кнопку дрели самостоятельно?

Проверка электродвигателя: причины поломок и ремонт

Как заменить щетки: работа за пару минут

1 Возможные неисправности инструмента – проводим ремонт сами

Если ваш инструмент стал работать хуже, или вовсе перестал выполнять свои прямые обязанности, пришло время диагностировать неисправности и постараться с ними справиться. Сначала проверяем провод на наличие повреждений и напряжение в розетке, для чего в нее можно включить любое другое устройство – телевизор или чайник.

Если вы осматриваете устройства, работающие от аккумулятора, их нужно проверить при использовании тестера – в этом случае напряжение, указанное на корпусе, должно иметь аналогичное значение с напряжением аккумулятора.

Если напряжение меньше, придется менять аккумуляторы на новые. Если аккумулятор нормально работает, электропитание в норме, ищите проблемы в аппаратной части. Самыми частыми поломками считают:

• Проблемы с работой двигателя;
• Износ щеток;
• Проблемы с работой кнопки.

Зная, как происходит подключение кнопки электродрели, можно быстро решить неисправность. Кроме того, проблема с работой дрели может возникать и из-за запыленности инструмента, ведь дрель «берет» и дерево, и кирпич, и другие материалы.

А значит, вам следует позаботиться о том, чтобы очищать устройство после каждого использования – только так можно снизить риск сбоев в работе в связи с загрязненностью инструмента.

Именно потому после того, как вы провели ремонт в квартире, сразу же чистите дрель.

2 Схема подключения кнопки дрели – как исправить проблему?

К сожалению, чтобы проверить работоспособность инструмента, вам будет недостаточно тестера, что связано с тем, что большая часть кнопок устройства оснащены плавной регулировкой скорости, а потому обычный тестер может дать вам некорректные данные.

В данном случае вам понадобится специальная схема подключения кнопки дрели. Часто в инструментах один провод соединен с клеммой, а потому одновременное нажатие на кнопку приводит к прозвону клемм.

В том случае, если лампочка загорелась, с кнопкой все хорошо, а вот если вы замечаете неисправность – пришло время заменять кнопку.

Осуществляя замену, учитывайте, что схема может быть как простой, так и с реверсом. За счет этого проводить все работы по замене кнопки нужно исключительно по схеме, ничего не добавляя «от себя».

Так, деталь должна подходить по размеру и соответствовать мощности инструмента. При этом подсчет мощности – достаточно простое занятие. Используем формулу P=U*I (с учетом, что мощность дрели равна 650 Вт), I = 2.

94 А (650/220), а значит, и кнопка должна быть на 2.95 А.

3 Как подключить кнопку дрели самостоятельно?

Несмотря на то, что процесс этот является достаточно сложным, вы можете всю работу провести своими руками, соблюдая некоторые важные правила.

Например, помните, что открытие корпуса может привести к тому, что все детали и плохо закрепленные запчасти просто выпадут из корпуса. Естественно, этого следует избежать, ведь потом будет достаточно сложно собрать устройство воедино.

Для этого можно плавно поднять крышку, отметив точное расположение запчастей на бумаге.

Кнопка ремонтируется следующим образом:

Сначала подцепляются фиксаторы для кожуха, после чего он осторожно стягивается;

Все проржавевшие и потемневшие клеммы очищаются от нагара, для чего можно использовать спирт или наждачку;

Заново собираем инструмент, следя за тем, чтобы все детали устройства находились на своем месте, и проверяем работоспособность дрели – если ничего не поменялось, меняем деталь;

Регулятор оборота заливаем с помощью компаунда, а потому при выходе из строя детали просто ее заменяем;

Частой поломкой является стирание рабочего слоя под реостатом – его лучше не ремонтировать, просто зря потратите время, лучше приобрести новый и заменить.

Многих интересует, где взять подобную схему? Прежде всего, она должна идти вместе с инструментом при его покупке, однако если схемы нет, либо вы ее утеряли, придется поискать в интернете.

Ведь только с ее помощью вы сможете провести ремонт грамотно, без ошибок.

К слову, кнопка регулятора оборотов и кнопка реверсного управления расположены в разных местах, а потому и проверять их придется по отдельности.

4 Проверка электродвигателя: причины поломок и ремонт

Существует несколько причин поломок якоря или статора дрели. Прежде всего, это неграмотная эксплуатация устройства. Например, многие пользователи просто перегружают инструмент, осуществляя работу без перерыва. Это приводит к тому, что двигатель дрели не успевает «отдохнуть».

Вторая причина кроется в плохом моточном проводе, которые часто встречаются в дешевых моделях. Именно потому поломки дешевых инструментов встречаются значительно чаще. Ремонт в этом случае нужно проводить с использованием специализированного инструмента.

И будет лучше, если вы доверите эту работу профессиональным специалистам.

Однако если было решено осуществить ремонт своими силами, у вас обязательно возникнет вопрос – как всё сделать правильно? Как вы уже поняли, электрическая дрель «страдает» поломками якоря и статора, и проверить это можно несколькими признаками, например, когда при работе инструмент вдруг искрит. Если же «ярких» признаков нет, можете воспользоваться омметром.

Статор меняют так:

Сначала осторожно разбираем корпус устройства;

Снимаем провода и все внутренние детали;

После выяснения причин поломки меняем запчасть на новую, корпус снова закрываем.

5 Как заменить щетки: работа за пару минут

Но дрель может не работать и из-за банальных неисправностей – например, из-за щеток внутри двигателя. А значит, без ремонта щеток здесь не обойтись, при этом работа эта достаточно простая – вам даже не нужно обладать специальными знаниями и инструментами.

Для этого разбираем устройство, извлекаем из него щеткодержатели и меняем детали, которые поломаны.

К слову, существуют модели, корпус которых можно не разбирать – в них нужно просто удалить специальные заглушки через установочное окошко, после чего сменяем щетки.

Приобрести эти детали можно в любом строительном магазине, есть также и некоторые модели, которые продаются вместе с комплектом дополнительных щеток. Важно, чтобы вы не дожидались полного износа щеток – проверяйте их время от времени.

А все за счет того, что возникает риск образования зазора между щетиной и коллектором.

В итоге эта деталь начнет перегреваться и со временем отпадет – значит, вам придется менять целый якорь, что выйдет значительно дороже и сложнее, и не факт, что вы сможете самостоятельно решить этот вопрос.

Как видите, существуют разнообразные поломки, многие из которых будут подвластны вам, другие будут посильны только специалистам в сервисных центрах.

И чтобы снизить риск таких поломок, нужно заботиться о своем инструменте, чистить его после работы, проверять состояние деталей и щеток, чтобы вовремя заменить их на новые.

Однако если видите, что сами справиться не сможете – несите устройство в мастерскую.

Подключение кнопки дрели

Многих пользователей электродрелей может рано или поздно начать интересовать вопрос, каким образом осуществляется подключение кнопки дрели к проводке инструмента. Появляется такой вопрос обычно при возникновении неисправностей в старой кнопке, из-за чего требуется подключить новую. В этой статье я расскажу, как ее следует подключать — что куда втыкается.

Я не буду здесь описывать, как разобрать корпус электродрели, чтобы добраться до внутренностей, так как предполагаю, что раз уж вы задались вопросом замены, то разборка корпуса для вас не составит труда. Я думаю, что тот, кто не знает как разобрать корпус, даже не станет задумываться о самостоятельной замене чего-либо в инструменте.

Итак, для начала следует приобрести новую кнопку. Она должна совпадать со старой по размерам и мощностным характеристикам, поэтому, идя за покупкой, захватите ее с собой для образца и запишите точную модель вашего инструмента.

Как отсоединить старую кнопку?

Для ее отсоединения понадобится тонкая шлицевая (прямая) отвертка и булавка. Отверткой откручиваем имеющиеся болты, которые зажимают кабеля, идущие от сетевой вилки.

Огромный выбор электроинструмента и бензотехники по низким ценам. Бесплатная доставка до вашего региона. Оплата при получении либо онлайн.

Остальные провода закреплены пружинным зажимом. Для их отсоединения нужно в углубление, где находится клемма, продеть острие булавки. Благодаря такому действию происходит расжатие клеммы и провод вынимается вместе с булавкой.

При отсоединении советую вам оставить на месте провода, идущие от конденсатора, чтобы не забыть, к каким контактам он крепится. Поскольку он кроме как к клеммам кнопки больше никуда не прикреплен, их можно извлечь вместе и в таком виде нести в магазин, чтобы купить новый экземпляр. После покупки первым делом воткните конденсатор на новое место, после чего о нем можно не думать.

Схема подключения кнопки дрели с регулятором оборотов и реверсом

Собственно наглядная схема подключения показана на расположенном ниже изображении.

Дам несколько уточнений.

• На рисунке самый распространенный тип рассматриваемой запчасти. Крепление электропроводов от сетевой вилки осуществляется к клеммам, которые имеют болтовое крепление. Остальные втыкаются в самозажимные контакты. Если ваша кнопка не такая, то лучше по старому экземпляру сделать пометки, что куда крепится. Также на самом корпусе может быть нарисована схема, по которой тоже можно сориентироваться.
• Если вы подключили конденсатор так, как было написано выше, то после подсоединения проводов от вилки у вас на нижней части корпуса останутся только два контакта, куда нужно воткнуть два кабеля от статора. Обычно они имеют такое же положение на статоре, как на рисунке. Их длина должна быть больше, чем у двух других, чтобы они могли дотянуться до своих зажимов. При этом нет разницы, какой провод в какой из двух контактов втыкать.
• К зажимам реверса подключаются оставшиеся два электропровода от статора, а также кабели от щеток. При этом соединение осуществляется по диагонали: провода от статора втыкаются по разные стороны в диагонально расположенные контакты; и от щеток также. При этом от того, куда конкретно будут воткнуты провода, зависит только то, в какую сторону будет вращаться патрон при определенном положении курка реверса. Главное подсоединять диагонально.

Такова схема подключения. Надеюсь, что у вас получится все правильно подключить и дрель будет работать как надо.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Простой регулятор оборотов электродвигателя от 6 до 25 вольт. Схема и описание

Этот простой и надежный регулятор оборотов электродвигателя подключается между источником питания и нагрузкой. Питание может поступать от батареи или AC/DC адаптера соответствующей нагрузки.

Нагрузкой может быть любой двигатель постоянного тока или лампа накаливания. Благодаря импульсной работе (ШИМ), схема работает почти без потери энергии. Транзистор управления не требует радиатора.

Схема регулятора идеально подходит для регулировки оборотов дрели для сверления плат. Во время малых оборотов обеспечивает работу дрели с относительно большим крутящим моментом.

Описание регулятор оборотов электродвигателя

Логические элементы DD1.1, DD1.2 (CD4011) используются в виде классического ШИМ генератора. Резистор R1 выполняет лишь защитную функцию. Частота генератора определяется емкостью С2 или С3 и сопротивлением потенциометра PR1 вместе с R2, R3.  Параллельно соединенные логические элементы DD1.3, DD1.4 управляют транзистором MOSFET (VT1).

При использовании в схеме транзистора MOSFET, резистор R4 не нужен и на его место устанавливается перемычка. Данный резистор (R4) предусмотрен только на тот случай, если вместо MOSFET будет установлен транзистор Дарлингтона структуры n-p-n, например, BD649. Тогда для ограничения тока базы резистор R4 должен иметь значение 1к…2,2к.

Потенциометр PR1 позволяет изменять коэффициент заполнения генерируемого сигнала в очень широких пределах, примерно от 1% до примерно 99%. Сигнал с генератора периодически открывает и закрывает транзистор VТ1, а средняя мощность, поступающая на нагрузку (разъем Z2), зависит от коэффициента заполнения сигнала. Таким образом, потенциометр PR1 позволяет осуществить плавную регулировку мощности, подаваемую на нагрузку.

Включенный „наоборот” диод VD4 незаменим при использовании индуктивной нагрузки (например, электродвигатель). Без диода VD4, в момент отключения, на стоке транзистора VT1 могут возникнуть импульсы, значительно превышающие допустимо значение для данного транзистора и это может вывести его из строя.

Благодаря импульсной работе, потери мощности на транзисторе VT1 невелики и поэтому не требует радиатора, даже при токах порядка нескольких ампер, то есть мощности нагрузки до 100 Вт. Следует иметь в виду, что устройство является регулятором мощности, а не стабилизатором оборотов двигателя, поэтому обороты двигателя зависят от его нагрузки.

Hantek 2000 – осциллограф 3 в 1

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

ВНИМАНИЕ! Схема регулирует мощность в режиме пульсаций, подавая на нагрузку меандр. Такие импульсы могут быть источником электромагнитных помех. Для минимизации помех необходимо использовать по возможности короткие соединения между блоком и нагрузкой.

Соединительный шнур должен иметь вид витой пары (обычные два скрученные между провода). Также рекомендуется дополнительно подключить электролитический конденсатор (набор конденсаторов) емкостью 1000… 10000мк к разъему питания Z1.

В схеме предусмотрен дополнительный конденсатор C3, подключаемый с помощью перемычки J1. Включение этого конденсатора вызывает снижение частоты работы генератора с 700Гц до примерно 25Гц. Это полезно с точки зрения генерируемых электромагнитных помех.

Хотя в некоторых случаях снижение частоты может быть неприемлемо, например, это может привести к заметному мерцанию лампы. Тогда необходимо самостоятельно подобрать оптимальную емкость C3.

Подборка схем регулятора оборотов двигателя постоянного тока

Производить регулировку скорости вращения вала коллекторного электродвигателя, имеющего малую мощность, можно подсоединяя последовательно в электроцепь его питания резистор. Но данный вариант создает очень низкий КПД, и к тому же отсутствует возможность осуществлять плавное изменение скорости вращения.

Блок питания 0…30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Основное, что этот способ временами приводит к полной остановке электродвигателя при низком напряжении питания. Регулятор оборотов электродвигателя постоянного тока, описанные в данной статье, не имеют эти недостатки. Данные схемы можно с успехом применять и для изменения яркости свечения ламп накаливания на 12 вольт.

Описание 4 схем регуляторов оборотов электродвигателя

Первая схема

На транзисторе VT1 (однопереходном) реализован генератор пилообразного напряжения (частота 150 Гц). Операционный усилитель DA1 играет роль компаратора, создающего ШИМ на базе транзистора VT2. В результате получается ШИМ регулятор оборотов двигателя.

Изменяют скорость вращения переменным резистором R5, который меняет длительность импульсов. Так как, амплитуда ШИМ импульсов постоянна и равна напряжению питания электродвигателя, то он никогда не останавливается даже при очень малой скорости вращения.

Вторая схема

Она схожа с предыдущей, но в роли задающего генератора применен операционный усилитель DA1 (К140УД7).

Этот ОУ функционирует как генератор напряжения вырабатывающий импульсы треугольной формы и имеющий частоту 500 Гц. Переменным резистором R7 выставляют частоту вращения электродвигателя.

Третья схема

Она своеобразная, построена на она на популярном таймере NE555. Задающий генератор действует с частотой 500 Гц. Ширина импульсов, а следовательно, и частоту вращения двигателя возможно изменять от 2 % до 98 %.

Слабым местом во всех вышеприведенных схемах является, то что в них нет элемента стабилизации частоты вращения при увеличении или уменьшении нагрузки на валу двигателя постоянного тока. Разрешить эту проблему можно с помощью следующей схемы:

Как и большинство похожих регуляторов, схема этого регулятора имеет задающий генератор напряжения, вырабатывающий импульсы треугольной формы, частота которых 2 кГц. Вся специфика схемы — присутствие положительной обратной связи (ПОС) сквозь элементы R12,R11,VD1,C2, DA1.4, стабилизирующей частоту вращения вала электродвигателя при увеличении или уменьшении нагрузки.

При налаживании схемы с определенным двигателем, сопротивлением R12 выбирают такую глубину ПОС, при которой еще не случаются автоколебания частоты вращения при изменении нагрузки.

Детали регуляторов вращения электродвигателей

В данных схемах возможно применить следующие замены радиодеталей: транзистор КТ817Б — КТ815, КТ805; КТ117А возможно поменять КТ117Б-Г или 2N2646; Операционный усилитель К140УД7 на К140УД6, КР544УД1, ТL071, TL081; таймер NE555 — С555, КР1006ВИ1; микросхему TL074 — TL064, TL084, LM324.

При использовании более мощной нагрузки, ключевой транзистор КТ817 возможно поменять мощным полевым транзистором, например, IRF3905 или ему подобный.

Радиоаматор, 4/2008

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…

Схема простого контроллера скорости сверления

Здесь мы узнаем, как построить простую схему контроллера скорости сверления 220 В, зависящую от обратной ЭДС, которая позволяет крутящему моменту сверлильного станка увеличиваться пропорционально увеличению нагрузки.

Это означает, что после того, как сверло нагружено, сила крутящего момента увеличивается по мере увеличения нагрузки на буровое долото.Это позволяет буровому станку справляться с жесткими стенами и бетоном и никогда не перестает продвигаться вперед во время операции сверления даже под существенная нагрузка.

Обзор

Эта простая схема будет привлекательной в основном потому, что позволяет регулировать скорость сверления независимо от нагрузки на сверло.

При планировании используется идея о том, что по мере увеличения тока нагрузки обратная ЭДС сверла падает, в результате чего ток увеличивается.

Из принципиальной схемы видно, что эта схема несложна, и то же самое относится и к ее функционированию.

Как работает схема

На протяжении положительных полупериодов сети C2 заряжается через R1 и D1, так что напряжение на этом конденсаторе идентично «напряжению стабилитрона» цепи на T1.

Цепь, сконфигурированная вокруг T1, представляет собой регулируемый стабилитрон, в котором напряжение стабилитрона определяется настройкой Pl.

Фактически напряжение между коллектором и эмиттером характеризуется соотношением резисторов R3 и R2 + P1.

Падение напряжения на R3 определенно складывается с напряжением база-эмиттер T1 (0,6 В), поэтому это означает, что напряжение стабилитрона может быть выражено как:

(P1 + R2 + R3) 0,6 / R3.

Двигатель на самом деле не подключен в нормальном положении в начале цепи, скорее, это происходит вскоре после SCR 1.

Таким образом, время срабатывания SCR 1 определяется разницей между напряжением стабилитрона и обратной ЭДС двигателя. В случае, если двигатель будет сильно нагружен, SCR сработает раньше.

Просто потому, что используется SCR, схема может просто контролировать 180 ° цикла питания; поэтому с этой конкретной схемой невозможно изменить скорость сверления с 0 до 100%, однако этот тип контроллера используется исключительно в целях низкой скорости.

Недостатком этой простой схемы регулятора скорости сверла может быть то, что двигатель немного “заикается”, когда он не находится под какой-либо нагрузкой, тем не менее, этот результат исчезает, как только появляется нагрузка на сверло.

Катушка индуктивности L1 и конденсатор C1 предназначены для фильтрации высокочастотных влияний, вызываемых прерыванием фазы. SCR необходимо установить на радиаторе, чтобы гарантировать эффективное охлаждение.

Другая конструкция

Вторая схема контроллера скорости бурения, описанная в этой статье, позволяет бесконечно изменять скорости от нуля до примерно 75% от полной скорости, а также представлена ​​вместе с переключателем для включения нормальной работы на полной скорости без отключения бурового станка. контроллер.

Контроллер сконструирован с компенсацией для сохранения постоянной скорости независимо от изменений нагрузки.

КОНСТРУКЦИЯ

Следует отметить, что контроллер подключается прямо к линиям без использования разделительного трансформатора.

Следует проявлять надлежащую осторожность при использовании конструкции, чтобы исключить вероятность возникновения каких-либо вредных обстоятельств.

Используемый SCR представляет собой монтажную шпильку и устанавливается с помощью прилагаемого к нему наконечника для пайки, припаянного к центральному выступу переключателя.

Для нагрузок около 3 А другой теплоотвод не требуется. В случае использования пластикового блока SCR, можно просверлить отверстие с выступом переключателя и SCR прикрутить к нему болтами.

Даже в этом случае важно поместить кусок алюминия (размером около 25 мм x 15 мм) между тиристором и переключателем, чтобы он работал как радиатор.

Не забывайте, что, учитывая, что блок работает при 120 В переменного тока, все внешние части должны быть заземлены. Мы использовали пластиковый ящик с металлической крышкой.Но, кроме того, мы использовали кабельный зажим, имеющий металлический винт со стенкой пластиковой коробки.

Этот винт необходимо заземлить в дополнение к крышке и клемме заземления выходной розетки. Заземляющий провод должен быть постоянным, то есть он будет проходить от одной точки заземления к другой, а не быть отдельными звеньями.

К одной клемме заземления можно припаять два провода заземления. Но ни в коем случае нельзя закреплять два провода одним винтом. Что включает в себя SCR, можно заметить, что ток срабатывания, обеспечиваемый R1 и R2, недостаточен.

В такой ситуации необходимо использовать дополнительный резистор 10 кОм параллельно с каждым резистором.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНТРОЛЛЕРА

Подключите контроллер к стене, а сверло – к контроллеру. При необходимости выберите полную скорость или переменную. Помните, что вы не можете найти какой-либо переключатель ВКЛ / ВЫКЛ, представленный на устройстве, и по этой причине используется обычный переключатель на сеялке.

Когда выбрана полная скорость, дрель будет работать в большинстве случаев, и регулировка скорости на контроллере не может иметь абсолютно никакого результата.На очень низких скоростях можно определить, что сеялка рывками работает без нагрузки.

Когда выбрана переменная скорость, система управления будет регулировать скорость в диапазоне от нуля до примерно 75% от полной скорости. Мертвая зона может быть как на низкоскоростном, так и на высокоскоростном концах управления.

Это действительно нормально и является результатом различного качества сверления и допусков компонентов в контроллере. С другой стороны, по мере увеличения нагрузки скорость будет плавнее.

При использовании дрели на скорости ниже полной, охлаждение двигателя, вероятно, будет существенно снижено (поскольку охлаждающий вентилятор находится на валу якоря и также работает медленнее).

Следовательно, сверло может нагреться при работе на низких скоростях, и необходимо исключить длительные периоды использования в этом режиме.

Как это работает

Универсальный двигатель во время работы создает напряжение, которое обычно противодействует питанию. Это напряжение, называемое обратной ЭДС, пропорционально скорости двигателя.

Контроллер скорости бурения SCR учитывает этот результат, чтобы реализовать определенную величину компенсации скорости в зависимости от нагрузки.В этом контроллере используется SCR (кремниевый выпрямитель) для управления полуволновой мощностью двигателя сверла.

SCR будет работать до тех пор, пока а) анод (клемма A) будет положительным, в зависимости от катода (клемма K), b) когда затвор (клемма G) достигнет как минимум 0,6 В положительного напряжения в зависимости от катода, и, c) когда клемма затвора около 10 мА.

Контролируя уровень сигнала напряжения на затворе, мы успешно управляем временем, в которое SCR активируется в каждом прямом полупериоде.Это означает, что мы эффективно контролируем мощность, подаваемую на дрель.

Резистор R1, R2 и потенциометр RV1 образуют делитель напряжения, который подает полуволновое напряжение регулируемой амплитуды на затвор SCR. Если двигатель неподвижен, катод SCR, вероятно, будет иметь нулевое напряжение, и SCR включится почти полностью.

По мере увеличения скорости сверла вдоль сверла генерируется напряжение, что снижает эффективное напряжение на затворном катоде. Следовательно, по мере увеличения скорости двигателя подаваемая мощность уменьшается до тех пор, пока двигатель не стабилизируется на скорости, зависящей от настройки RV1.

Если на сверло установить нагрузку, сверло обычно будет уменьшаться, но поскольку напряжение на сверле также падает, на двигатель подается больше мощности, поскольку время срабатывания SCR автоматически увеличивается.

По этой причине однажды установленная скорость поддерживается постоянной независимо от нагрузки. Диод D2 используется для уменьшения вдвое мощности, рассеиваемой в R1, R2 и RV1, ограничивая ток через них только положительными полупериодами.

Диод D1 защищает затвор SCR от чрезмерного обратного напряжения.В положении полной скорости SCR просто замыкается SW1, следовательно, RV1 теряет управление, и на буровую установку подается полная мощность.

ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДРЕЛИ

Цепь управления

• Цепи нижнего напряжения выключателя, используемые для управления включением и открытие операций основного оборудования.
• Цепь, которая контролирует некоторую нагрузку во всей системе управления, будь то быть реле или катушкой контактора или основной нагрузкой.
• схема обратной связи, которая вычитает из ввода

электродрель
• Дрель или дрель-двигатель – это инструмент, оснащенный вращающимся режущим инструментом, обычно сверло, используемое для сверления отверстий в различных материалах.Резка инструмент захватывается патроном на одном конце сверла и вращается при нажатии против целевого материала.
• Портативный ручной инструмент с приводом от двигателя, используемый для сверления отверстий в материал. Работает от постоянного или переменного тока.
• вращающаяся дрель с приводом от электродвигателя

скорость
• Скорость движения или действия
• пройденное расстояние за единицу времени
• порыв: быстро двигаться; «Он бросился по холлу встречать гостей»; “Машины промчался по улице »
• Скорость, с которой кто-то или что-то может двигаться или действовать
• ускорять: двигаться быстрее; «Автомобиль разогнался»
• Каждое из возможных передаточных чисел велосипеда или мотора автомобиль

цепь управления скоростью электродрели – Веллеман АС

Velleman Регулятор скорости двигателя переменного тока

Этот контроллер был разработан для управления переменным током. двигатели с угольными щетками, от дрелей до пылесосов и пил.В отличие от обычных диммеров, отсечка фазы выполняется только один раз за период. Момент резка определяет скорость, которую можно регулировать от 5 до 95%. Благодаря этому управление, этот комплект обеспечивает высокий крутящий момент даже на низких оборотах! Не только для 110 В переменного тока и двигатели 220 В переменного тока, этот комплект также можно использовать для двигателей переменного тока низкого напряжения (24 В переменного тока) нагрузки. Цепи питания и нагрузки электрически изолированы друг от друга. как для безопасности, так и для надежности. В отличие от многих контроллеров переменного тока, RFI подавлен для устранения шума и помех.Входная мощность переменного тока составляет 110-240 В переменного тока. Напряжение нагрузки составляет 24-240 В переменного тока. Размеры 5,1 x 3,0 дюйма. Из Веллеман: полный контур

Сегодня мы начали работу над простой схемой проект, сделанный Kits by Kids, группой, которую мы видели на Maker Faire. Простые переключатели управлять двумя цепями от батареи 9 В. Первый загорается светодиодом через чашка токопроводящей жидкости – это та, которую мы закончили сегодня вечером. Секунда, с которым предстоит заняться позже на неделе, будет крутиться очень простой мотор. Здесь Лиана показывает простой выключатель (вращающийся дюбель), который включает и выключает свет.

диспетчерская

38/365 Это в прачечной для моего квартира. Это действительно старое жуткое ощущение.

Регулятор скорости двигателя переменного тока 1000 Вт

Эта схема контроллера скорости электродвигателя переменного тока на основе симистора предназначена для управления скоростью электродвигателей переменного тока, таких как сверлильные станки, вентиляторы, пылесосы и т. Д. Скорость электродвигателя можно контролировать, изменяя настройку потенциометра P1.Настройка P1 определяет фазу запускающего импульса, запускающего симистор. Схема включает самостабилизирующуюся технику, которая поддерживает скорость двигателя даже при его нагрузке. Например, когда двигатель бурового станка замедляется из-за сопротивления просверливаемого объекта, противо-ЭДС двигателя также уменьшается.Это приводит к увеличению напряжения на R2-P1 и C3, что приводит к более раннему срабатыванию симистора, и соответственно увеличивается скорость. Загрузки Регулятор скорости двигателя переменного тока 1000 Вт – Ссылка Accurate LC Meter Создайте свой собственный Accurate LC Meter (измеритель емкости индуктивности) и начните создавать свои собственные катушки и индукторы.Этот LC-метр позволяет измерять невероятно малые индуктивности, что делает его идеальным инструментом для изготовления всех типов ВЧ-катушек и индукторов. LC Meter может измерять индуктивность от 10 нГн до 1000 нГн, 1 мкГн – 1000 мкГн, 1 мГн – 100 мГн и емкости от 0,1 пФ до 900 нФ. Схема включает автоматический выбор диапазона, а также переключатель сброса и обеспечивает очень точные и стабильные показания. PIC Вольт-амперметр Вольт-амперметр измеряет напряжение 0-70 В или 0-500 В с разрешением 100 мВ и потребляемый ток 0-10 А или более с разрешением 10 мА.Счетчик является идеальным дополнением к любым источникам питания, зарядным устройствам и другим электронным проектам, где необходимо контролировать напряжение и ток. В измерителе используется микроконтроллер PIC16F876A с ЖК-дисплеем с подсветкой 16×2. Частотомер / счетчик 60 МГц Частотомер / счетчик измеряет частоту от 10 Гц до 60 МГц с разрешением 10 Гц. Это очень полезное стендовое испытательное оборудование для тестирования и определения частоты различных устройств с неизвестной частотой, таких как генераторы, радиоприемники, передатчики, функциональные генераторы, кристаллы и т. Д. 1 Гц – 2 МГц XR2206 Функциональный генератор 1 Гц – 2 МГц Функциональный генератор XR2206 выдает высококачественные синусоидальные, квадратные и треугольные сигналы с высокой стабильностью и точностью. Формы выходных сигналов могут модулироваться как по амплитуде, так и по частоте. Выход 1 Гц – 2 МГц Функциональный генератор XR2206 может быть подключен непосредственно к счетчику 60 МГц для настройки точной выходной частоты. BA1404 HI-FI стерео FM-передатчик Будьте в прямом эфире со своей собственной радиостанцией! BA1404 HI-FI стерео FM-передатчик передает высококачественный стереосигнал в FM-диапазоне 88–108 МГц.Его можно подключить к любому типу стереофонического аудиоисточника, например, iPod, компьютеру, ноутбуку, CD-плееру, Walkman, телевизору, спутниковому ресиверу, магнитофонной кассете или другой стереосистеме для передачи стереозвука с превосходной четкостью по всему дому, офису, двору и т. Д. палаточный лагерь. USB IO Board USB IO Board – это крошечная впечатляющая маленькая плата разработки / замена параллельного порта с микроконтроллером PIC18F2455 / PIC18F2550.Плата USB IO совместима с компьютерами Windows / Mac OSX / Linux. При подключении к плате ввода-вывода Windows будет отображаться как COM-порт RS232. Вы можете управлять 16 отдельными выводами ввода / вывода микроконтроллера, отправляя простые последовательные команды. Плата USB IO получает питание от порта USB и может обеспечить до 500 мА для электронных проектов. Плата USB IO совместима с макетной платой. Комплект для измерения ESR / емкости / индуктивности / транзистора1 Ом – 20 МОм), проверяет множество различных типов транзисторов, таких как NPN, PNP, полевые транзисторы, полевые МОП-транзисторы, тиристоры, тиристоры, симисторы и многие типы диодов. Он также анализирует такие характеристики транзистора, как напряжение и коэффициент усиления. Это незаменимый инструмент для поиска и устранения неисправностей и ремонта электронного оборудования путем определения производительности и исправности электролитических конденсаторов. В отличие от других измерителей ESR, которые измеряют только значение ESR, этот измеритель одновременно измеряет значение ESR конденсатора, а также его емкость.

Комплект усилителя для наушников для аудиофилов Комплект усилителя для наушников для аудиофилов включает в себя высококачественные компоненты аудиофайла, такие как операционный усилитель Burr Brown OPA2134, потенциометр регулировки громкости ALPS, разветвитель шины Ti TLE2426, конденсаторы FM-фильтра с ультранизким ESR 220 мкФ / 25 В Panasonic, Высококачественные входные и развязывающие конденсаторы WIMA и резисторы Vishay Dale. Разъем для микросхем 8-DIP позволяет заменять OPA2134 на многие другие микросхемы двойных операционных усилителей, такие как OPA2132, OPA2227, OPA2228, двойной OPA132, OPA627 и т. Д.Усилитель для наушников достаточно мал, чтобы поместиться в жестяной коробке Altoids, и благодаря низкому энергопотреблению может питаться от одной батареи на 9 В.

Комплект прототипа Arduino Прототип Arduino – это впечатляющая плата для разработки, полностью совместимая с Arduino Pro. Он совместим с макетной платой, поэтому его можно подключить к макетной плате для быстрого прототипирования, и на обеих сторонах печатной платы имеются выводы питания VCC и GND.Он небольшой, энергоэффективный, но настраиваемый с помощью встроенной перфорированной платы 2 x 7, которую можно использовать для подключения различных датчиков и разъемов. Arduino Prototype использует все стандартные компоненты со сквозными отверстиями для упрощения конструкции, два из которых скрыты под разъемом IC. Плата оснащена 28-контактным разъемом DIP IC, заменяемым пользователем микроконтроллером ATmega328 с загрузчиком Arduino, кварцевым резонатором 16 МГц и переключателем сброса. Он имеет 14 цифровых входов / выходов (0-13), из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ и 6 аналоговых входов (A0-A5).Эскизы Arduino загружаются через любой USB-последовательный адаптер, подключенный к 6-контактному гнезду ICSP. Плата питается напряжением 2-5 В и может питаться от аккумулятора, такого как литий-ионный элемент, два элемента AA, внешний источник питания или адаптер питания USB.	4-канальный беспроводной радиочастотный пульт дистанционного управления с частотой 433 МГц, 200 м Возможность беспроводного управления различными приборами внутри или снаружи дома является огромным удобством и может сделать вашу жизнь намного проще и веселее.Радиочастотный пульт дистанционного управления обеспечивает дальность действия до 200 м / 650 футов и может найти множество применений для управления различными устройствами, и он работает даже через стены. Вы можете управлять освещением, вентиляторами, системой переменного тока, компьютером, принтером, усилителем, роботами, гаражными воротами, системами безопасности, занавесками с электроприводом, моторизованными оконными жалюзи, дверными замками, разбрызгивателями, моторизованными проекционными экранами и всем остальным, о чем вы можете подумать.

Триггерный переключатель DGZZI 220V 6A FA2-6 / 1BEK Электрическая ручная дрель Блокировка управления скоростью на кнопочном переключателе –

---

Депозит без импортных сборов и 14 долларов США.44 Доставка в РФ Подробности

• Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
• Модель: FA2-6 / 1BEK.Материал: Пластик, Металл.
• Номинальный ток: 6А. Номинальное напряжение: 220 В переменного тока.
• Тип действия: Заблокировать. Содержимое упаковки: 1 шт.
• Легко собрать и легко работать.
• Скорость удобно регулировать, нажмите кнопку переключателя, чтобы начать, чем ниже вы нажимаете, тем выше скорость.

› См. Дополнительные сведения о продукте

Контроллер скорости двигателя переменного тока 600 Вт 230 В переменного тока 50 Гц

Контроллер скорости двигателя переменного тока 600 Вт 230 В переменного тока 50 Гц | Смарт 1074 Контроллер скорости двигателя переменного тока (230 В переменного тока, 600 Вт) Умный комплект электроники Этот хорошо продуманный и простой в установке проект позволит вам регулировать скорость электродрели в соответствии с выполняемой работой… Электроника> Схемные компоненты> Печатные платы> Макетные платы 1074KT 1074KT 16,27 Quasar Electronics Limited https://quasarelectronics.co.uk/Item/smart-kit-1074-ac-motor-speed-controller-230vac

AS1074KT – Регулятор скорости двигателя переменного тока (230 В переменного тока, 600 Вт)

Надежный и простой в установке проект, позволяющий регулировать скорость электродрели с питанием от сети 230 В переменного тока 50 Гц или однофазных щеточных «универсальных» электродвигателей переменного тока максимальной мощностью до 600 Вт.Просто поверните потенциометр, чтобы отрегулировать обороты двигателей.

Характеристики

• Использует проверенную схему на основе диак-симистора
• Предустановленный триммер для установки минимальной требуемой скорости вращения
• Встроенный предохранитель
• Включен радиатор
• Версия комплекта включает припой для сборки
• Не подходит для использования с асинхронными двигателями переменного тока или электродвигатели переменного тока с конденсаторным запуском / запуском

Обратите внимание, что некоторые потери мощности происходят при низких оборотах.

ПРИМЕЧАНИЯ ПО ВЫБОРУ ИЗДЕЛИЯ: Контроллер мотора должен иметь выходную нагрузочную способность, по крайней мере, на 25% выше, чем потребляемая пиковая мощность двигателя.Пожалуйста, НЕ полагайтесь на паспортные таблички двигателя для данных о потребляемой мощности , поскольку они часто указывают среднюю, а не пиковую мощность. Перед выбором контроллера мотора подходящего размера необходимо проверить фактическую пиковую мощность при запуске и при полной нагрузке. Не подходит для использования с бесщеточными двигателями переменного тока и двигателями переменного тока с конденсаторным пуском / пуском.

Технические характеристики

Рабочее напряжение	230 В переменного тока, 50 Гц, сеть
Максимальная выходная мощность	600 Вт (3.0 А при 230 В пер.	штифты для пайки
Форматы продукта	Электронный комплект для САМОСБОРКИ (KT) или ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СБОРКА электронного модуля (AS) Информация о форматах продукта
Документация	1074 WARNING	19 9018 Изделие работает от сети и не предназначено для детей.Требуется изолирующий корпус (не входит в комплект). Монтаж, установка, испытания и ввод в эксплуатацию должны выполняться компетентным лицом. Информация о электросети

Получите уведомление по электронной почте о наличии этого товара, как только он станет доступен.

Smart 1074KT – САМОСБОРНЫЙ регулятор скорости двигателя переменного тока (230 В переменного тока, 600 Вт) НАБОР

13,29 фунтов стерлингов 8,29 фунтов стерлингов Без НДС, 9,95 фунтов стерлингов с НДС

21,95 £ Без НДС, 26,34 £ Включая НДС

В наличии (наш склад в Великобритании).

10,55 £ Без НДС, 12,66 £ Включая НДС

В наличии (наш склад в Великобритании).

11,65 £ Без НДС, 13,98 £ Включая НДС

В наличии (на нашем складе в Великобритании).

Получите скидку на товары по специальному предложению при покупке сегодня.

Время выполнения: 0,054837 секунды Использование памяти: 4,785454 мегабайт

Настроенный двигатель BELBIC с ПИ-регулятором, управляемый чоппером, PMDC

Схемы и системы Vol.07 No.09 (2016), Идентификатор статьи: 68562,13 стр.
10.4236 / cs.2016.79198

BELBIC Настроенный ПИ-регулятор на основе двигателя PMDC с чоппером

Мутукришнан Субраманиам ¹ , Муруганант Гопалрадж ^{2 *} , Саравана Сундарам Шакхивелу ³ , Самидурай Кандасами ⁴

¹ Инженерный колледж Шри Эшвара, Коимбатур, Индия

² Школа инженерии и технологий Ахалия, Палаккад, Индия

³ Индустанский колледж инженерии и технологий, Коимбатур, Индия

^{4 905 Викас Инженерно-технологический колледж, Тирученгоде, Индия}

Авторские права © 2016 авторов и Scientific Research Publishing Inc.

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Получено **** 2016

РЕФЕРАТ

В ортопедических операциях электродвигатели постоянного тока с постоянными магнитами используются для сверления кости и фиксации винтов. Моторный привод использует внутренний контур управления током и внешней скоростью с обычным или современным контроллером.Чтобы повысить производительность привода, в этой статье предлагается привод прерывателя на базе интеллектуального контроллера Brain Emotional Logic. Предлагаемая схема привода была смоделирована с помощью Matlab / Simulink и физически реализована для проверки. Был проведен сравнительный анализ привода на основе традиционного ПИ-регулятора и предложенной системы, чтобы доказать, что предложенная схема имеет преимущество перед аналогом традиционной схемы ПИ-регулятора.

Ключевые слова:

BELBIC, привод измельчителя, двигатель с постоянным током постоянного тока, ортопедические операции, остеосинтез, контроллер PI, реакции в установившемся и переходном состояниях

1.Введение

Остеосинтез – это хирургическая практика восстановления и стабилизации сломанных костей с использованием механических соединителей, таких как металлические пластины, проволока или винты. Это делается в три этапа, а именно: закручивание, затяжка и снятие винта. В остеосинтезе для создания суставов в сломанных костях используются электродвигатели малой мощности, такие как двигатели постоянного тока с постоянными магнитами (PMDC). В зависимости от характера перелома к сломанной кости прикрепляют металлическую пластину или винты. Обычно начинающие хирурги практикуют феномен остеосинтеза на синтетических костях, а не на живых пациентах.Это связано с тем, что при проведении у живых пациентов чрезмерная затяжка винтов может привести к дополнительному перелому костей [1] [2].

В течение 1990-х годов проводились исследования буровых инструментов, используемых в ортопедических операциях, с упором на их механические параметры. Основное внимание исследователей [3] [4] было уделено механическим параметрам, а именно, размеру бурового долота, глубине проникновения, повышению температуры и т. Д. Известно, что во время бурения механическая энергия преобразуется в тепловую.Тепло, выделяемое в буровом долоте, пропорционально скорости сверления и скорости подачи, как обсуждается в [5] – [8]. Была предложена высокая скорость сверления, так как это сокращает время сверления, а также увеличивает температуру в костях. Величина повышения температуры зависит от геометрии сверла, диаметра, скорости вращения, скорости подачи, осевой осевой силы и начальной температуры бурового долота [9] – [12]. Скорость бурения в диапазоне от 300 до 2000 об / мин была предложена [13] [14], чтобы удерживать повышение температуры в допустимых пределах.Вначале скорость и продолжительность тренировки определяют повышение температуры костей во время сверления.

В начале этого века появились хирургические операции с использованием роботов. Был предложен тактильный симулятор, который вычисляет силы сверления и крутящие моменты на основе надежной теоремы об удалении металла [15] – [17]. На основе этой теоремы был разработан роботизированный буровой модуль [16]. Разработанная мехатронная отвертка [17] регулирует глубину нарезания резьбы и предотвращает чрезмерную затяжку винтов.Для управления скоростью двигателя с постоянным током постоянного тока в мехатронных буровых системах были предложены обычные контроллеры с ПИ или нечеткой логикой [18] – [20]. Для точного бурения был предложен привод двигателя постоянного тока на основе нечеткой логики [18], в котором используется метод управления током. Привод с замкнутым контуром, управляемый прерывателем, с традиционным ПИ- и ПИД-регулятором был предложен для процесса сверления в ортопедической хирургии [19]. Производительность ПИ-регулятора была улучшена с использованием различных методов защиты от срабатывания [20].

Текущая тенденция в разработке алгоритмов управления заключается в использовании биологически вдохновленных методов, таких как нейронные сети и другие эволюционные алгоритмы, для решения и анализа сложных вычислительных задач. Недавно в начале 2000-х годов был представлен новый тип интеллектуальной техники, основанный на механизме обработки эмоций мозгом [21]. Контроллер, разработанный с использованием этой техники, называется интеллектуальным контроллером на основе эмоционального обучения мозга (BELBIC). Этот контроллер используется для управления процессами и принятия решений, в основе которых лежит лимбическая система мозга млекопитающих.Управляющее действие контроллера BELBIC основано на сенсорных входах и эмоциональных сигналах. Это двойная система обратной связи, которая требует меньше времени на обработку. Было сделано несколько попыток [22] – [24] для моделирования эмоционального поведения человеческого мозга. Вычислительные модели с миндалевидным телом и обработкой контекста были представлены и впоследствии названы моделью как модель эмоционального обучения мозга (BEL). В последнее десятилетие контроллер BELBIC использовался с минимальными модификациями в устройствах управления для промышленных приложений [25].Модель контроллера Matlab / Simulink была предложена [26], и система была смоделирована как эмоциональный интеллектуальный контроллер для межстрочного контроллера потока мощности. Разработанный ими интеллектуальный контроллер улучшил переходную стабильность энергосистем.

Эта статья посвящена исследованию производительности предлагаемого прерывателя на основе интеллектуального контроллера на основе эмоциональной логики мозга (BELBIC) для управления скоростью двигателя с постоянным током постоянного тока, используемого при сверлении и завинчивании костей. Скорость подачи костного сверления поддерживается постоянной, и привод испытывается в различных режимах вращения и крутящего момента.Плотность кости, обеспечивающая сопротивление во время сверления, действует как нагрузка на двигатель. Представлены результаты моделирования и экспериментов для проверки предложенной схемы. Эти результаты хорошо согласуются друг с другом. Исследование производительности показывает, что использование предложенного привода с чоппером на основе BELBIC приводит к улучшенным характеристикам установившегося и переходного состояний с точки зрения максимального перерегулирования, ошибки установившегося состояния и времени замедления двигателя по сравнению с его традиционным аналогом.

2. Прерыватель на базе PMDC

2.1. Двигатель PMDC

Двигатели PMDC обладают характеристиками крутящего момента с линейной скоростью, высоким крутящим моментом при остановке и уменьшенными потерями мощности. Они компактны по размеру и имеют широкий диапазон рабочих скоростей. Благодаря этим достоинствам эти двигатели используются в ортопедических операциях. Блок-схема, представляющая модель двигателя с постоянным током постоянного тока с замкнутым контуром, изображенная на рисунке 1, была разработана на основе эквивалентной схемы, показанной на рисунке 2, и соответствующих уравнений, представленных от 1 до 6, где, V _a напряжение питания якоря в В; В _c ― индуцированное напряжение в В.

Рисунок 1. Блок-схема PMDC.

Рис. 2. Модель эквивалентной схемы двигателя с постоянным постоянным током.

(1)

(2)

(3)

(4)

R _a ―сопротивление якоря в Ом

L _a ― индуктивность якоря, H

8

8 909 I 905 Ток якоря, A

K ₁ ― постоянная напряжения в вольтах сек / рад

ω _a ― угловая скорость в рад / сек

T _E ― развиваемый электромагнитный момент Нм

T _L – крутящий момент нагрузки в Нм

Дж _eq ―общий момент инерции двигателя и нагрузка в кг ∙ м ² / с ²

B Коэффициент демпфирования в Нм

K ₂ ― Постоянная момента в Нм / A

Дифференциальные уравнения, описывающие модель двигателя, были получены с использованием выражений с 1 по 4 следующим образом.

(5)

(6)

2.2. Привод прерывателя

Известно, что поскольку магнитный поток двигателя с постоянным постоянным током остается постоянным, для управления его скоростью можно использовать только метод управления напряжением якоря. Для получения переменной скорости напряжение якоря варьируется. В традиционном методе используется переменное сопротивление, включенное последовательно с обмоткой якоря, для работы двигателя на разных скоростях. Однако этот метод управления скоростью неэффективен, поскольку последовательное сопротивление приводит к значительным потерям энергии.Управление с обратной связью при использовании этого метода также является дорогостоящим, если речь идет о двигателях меньших номиналов. В частности, чтобы преодолеть эти недостатки, для регулирования скорости двигателей постоянного тока используются приводы с прерывателем. В этих приводах рабочий цикл прерывателя изменяется для получения переменного напряжения якоря и, следовательно, скорости двигателя. Блок-схема предлагаемого привода прерывателя изображена на рисунке 3. Он состоит из силового электронного переключателя, который приводится в действие стробирующим сигналом с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), который обеспечивает регулировку скорости двигателя.Для работы привода с обратной связью ток двигателя (I) и скорость (N) возвращаются. В ходе ортопедической операции контуры управления внешней скоростью и внутренним током предложенного привода регулируют режимы работы сверления и завинчивания соответственно.

2.2.1. Режим сверления

В феномене остеосинтеза сверление кости является предварительным процессом. Скорость и крутящий момент, необходимые для сверления кости, в основном зависят от определенных параметров, а именно. плотность кости и геометрия винта.Крутящий момент практически остается постоянным на протяжении всего периода бурения. Скорость двигателя пропорциональна входному напряжению двигателя. Разница между установленной скоростью (N _ref ) и фактической скоростью (N) вычисляется и как ввод ошибки в контроллер. Этот ввод ошибки обрабатывается контроллером (обычным PI или предлагаемым BELBIC) и генерирует необходимые стробирующие импульсы PWM. Эти импульсы управляют периодом проводимости переключателя и, в свою очередь, входным напряжением двигателя.Скорость сверления зависит от напряжения двигателя. Операция бурения осуществляется внешним контуром регулирования скорости системы привода измельчителя.

2.2.2. Режим завинчивания

В процессе остеосинтеза завинчивание костей осуществляется в три этапа, а именно. вставка, затяжка и снятие изоляции. Требования к скорости и крутящему моменту устанавливаются в зависимости от фазы. Можно отметить, что скорость, необходимая для режима завинчивания, меньше скорости, необходимой для сверления. В случае режима бурения требуются относительно более высокая скорость и меньший крутящий момент.Крутящий момент задается по току. Чтобы затянуть винт, требуется определенный момент. Увеличение крутящего момента сверх этого значения указывает на то, что винт затягивается слишком сильно. Двигатель потребляет больше тока для развития избыточного крутящего момента, необходимого при перетягивании. Чтобы предотвратить вредное воздействие на кости и двигатель, вызванное чрезмерным затягиванием винта, операцию завинчивания необходимо немедленно прекратить после того, как винт будет надежно закреплен. Внутренний контур регулирования тока, который управляет процессом завинчивания, останавливает двигатель, когда ток, потребляемый двигателем (I), превышает установленный ток (I _ref ).

Рис. 3. Блок-схема привода с чоппером для двигателя с постоянным током постоянного тока.

3. Интеллектуальный контроллер на основе эмоционального обучения мозга

Структура предлагаемого алгоритма BELBIC показана на рисунке 4. Основными частями контроллера, которые используются в управляющем воздействии, являются орбитофронтальная кора и миндалина. Сенсорная информация (Si) поступает в таламус. Миндалевидное тело получает сигнал от таламуса и сенсорной коры. Эмоциональный ввод, который называется эмоциональными сигналами, также поступает в миндалину.Функциональное обучение происходит в миндалевидном теле. Правило обучения миндалины определяется уравнением (7).

(7)

где,

V _i Прирост amygdala

K ₁ ― скорость обучения в миндалине

EC ― функция эмоционального сигнала

A _{3 i} ―amygdala output

A _{3 i} ―amy миндалевидного тела (A _i ) регулируется уравнением (8).

(8)

где, S _i – сенсорный ввод.

Орбитофронтальная кора головного мозга получает сигналы от миндалины, сенсорной коры и функций эмоциональных сигналов. Правило обучения в орбитофронтальной коре задается уравнением (9).

(9)

где,

W _i ―Прирост орбитофронтальной коры

k ₂ ― Скорость обучения орбитофронтальной коры.

МО ― выход модели.

Выход орбитофронтальной коры (O _i ) определяется уравнением (10).

(10)

Из выходных уравнений миндалевидного тела и орбитофронтальной коры, заданных уравнениями 8 и 9, выходная функция выходных данных модели (MO) может быть получена как:

(11)

Миндалевидное тело не имеет способность отучиться от любой эмоциональной реакции, которую он когда-либо узнал.Функция орбитофронтальной коры – реагировать на любую несоответствующую реакцию, когда она возникает. Функции усиления k ₁ и k ₂ могут изменяться в процессе управления. В предлагаемом приводе на основе BELBIC ошибка (e) между установленной скоростью (N _ref ) и текущей скоростью (N) используется в качестве входных данных для контроллера BELBIC. Ошибка скорости становится сенсорным входом. Функция эмоциональной реплики (EC) формируется с помощью сенсорного ввода и вывода модели

.Это регулируется уравнением (12).

(12)

В уравнении (12) W ₁ и W ₂ – веса, присвоенные функциям усиления. В предлагаемом приводе измельчителя на основе BELBIC веса назначаются произвольно, поскольку BELBIC представляет собой процедуру обучения методом проб и ошибок, как указано Jamali et al. [24] и Эшан Джафари [26]. Как видно, существует несколько параметров настройки для каждого сенсорного входа. Общий алгоритм настройки этих параметров – метод проб и ошибок.

3.1. Имитационное моделирование привода BELBIC

Предлагаемый привод прерывателя на основе BELBIC моделируется с помощью инструмента Matlab / Simulink. Обнаруживается ошибка между текущей скоростью и установленной скоростью. Для анализа производительности были смоделированы режимы сверления и завинчивания привода измельчителя. Технические характеристики двигателя PMDC, используемого для моделирования, приведены в таблице 1. Режим сверления привода был смоделирован таким образом, что привод работает на заданной скорости без нагрузки в течение 3 секунд.По истечении этого периода устанавливается нагрузка на двигатель. Двигатель был настроен на работу с этим заданным значением нагрузки в течение 7 секунд. Снижение скорости из-за приложения нагрузки сохраняется только в течение нескольких миллисекунд, поскольку реакция контроллера происходит очень быстро. Следовательно, изменение скорости не обнаружено по истечении 3 секунд на рисунке 5 (а). Работа двигателя с нагрузкой в ​​течение определенного времени относится к операции бурения в течение этого периода. Для режима работы с завинчиванием регулятор тока должен реагировать, когда ток превышает установленное значение.Увеличение тока сверх установленного значения указывает на чрезмерную затяжку винта. Ток должен превышать 5,2 секунды, чтобы определить реакцию регулятора тока. На рисунках 5 (а) и 5 ​​(б) показаны результаты моделирования предложенной схемы.

3.2. Экспериментальный анализ предложенной схемы привода

Экспериментальная установка была физически реализована на основе установки, используемой для оценки производительности основанного на генетическом алгоритме управления скоростью двигателя PMDC с использованием недорогого микроконтроллера [27].Экспериментальная установка предлагаемого привода была спроектирована и физически реализована, как показано на рисунке 6. МОП-транзистор IRF840 используется в качестве переключающего устройства для управления скоростью двигателя с постоянным током постоянного тока. Поскольку преимущества полевого МОП-транзистора заключаются в низких потерях в состоянии и средней рабочей частоте переключения, он используется в цепи прерывателя. Характеристики двигателя, использованного для экспериментального исследования, приведены в таблице 1.

Можно отметить, что характеристики двигателя, использованного в моделировании и экспериментальных исследованиях, идентичны.Контроллер периферийного интерфейса (PIC 16F877A) оценивает фактическую скорость двигателя, получая сигналы от геркона (датчика скорости) через свой аналого-цифровой преобразователь. Фактическая скорость и опорная скорость сравниваются, и контроллер PIC генерирует необходимые стробирующие сигналы PWM для MOSFET, как показано на рисунке 7. Генерация сигналов PWM регулируется предложенными алгоритмами BELBIC, встроенными в этот контроллер PIC. Ток измеряется с помощью сети делителя напряжения и сравнивается с эталонным током.Контроллер PIC отключает питание двигателя, если измеренный ток превышает опорный. Оптрон, используемый в цепи, обеспечивает изоляцию между цепью управления и цепью питания.

Таблица 1. Технические характеристики двигателя с постоянным постоянным током.

(а) (б)

Рисунок 5. Результаты моделирования. (а) Режим бурения; (б) Режим завинчивания.

4. Анализ производительности

Для подтверждения результатов моделирования был проведен сравнительный анализ результатов моделирования и экспериментов.Значения пикового выброса, ошибки установившегося состояния и времени замедления двигателя сведены в таблицу и сравниваются для различных значений заданной скорости.

В таблице 2 приведены рабочие характеристики привода измельчителя для различных заданных значений скорости. На основе результатов моделирования и экспериментов построены кривые рабочих характеристик, как показано на Рисунке 8. Пиковое превышение допустимого значения и значения погрешности установившегося состояния уменьшаются с увеличением заданных значений скорости. Пиковое отклонение и ошибка установившегося состояния очень высоки при низких значениях скорости.На более высоких скоростях предложенный контроллер BELBIC обеспечивает превосходную производительность, предлагая снижение пикового выброса и ошибки в установившемся состоянии. Эти табличные значения подтверждают, что предложенная схема контроллера BELBIC обеспечивает хорошую реакцию в установившемся и переходном состояниях. Уравнение 6, которое управляет динамикой двигателя, подтверждает уменьшение пикового выброса по отношению к установленной скорости. Наблюдается увеличение времени замедления двигателя с увеличением заданных значений скорости. Хотя экспериментальные и смоделированные значения пиковых перерегулирований и значений установившегося состояния хорошо согласуются друг с другом, наблюдается значительная разница между смоделированными и экспериментальными значениями в том, что касается времени замедления двигателя.Эта проблема может быть связана с

(a) (b)

Рисунок 6. Экспериментальная установка. а) блок-схема; (б) Портрет аппаратуры BELBIC.

Проблема, присущая цифровому моделированию моторных приводов. Известно, что любой практический двигатель с заметным моментом инерции требует более длительного времени торможения, которое, в свою очередь, зависит от скорости.

В таблице 3 сравниваются и сопоставляются характеристики обычного PI и предлагаемой схемы контроллера BELBIC. Соответствующий анализ, показанный на рисунке 9, показывает, что предложенная схема прерывателя на основе контроллера BELBIC имеет преимущество перед своим традиционным аналогом с точки зрения параметров установившегося и переходного состояний.

(а) (б)

Рис. 7. Результаты экспериментов. (а) ШИМ-сигнал для установленной скорости = 900 об / мин; (b) ШИМ-сигнал для установленной скорости = 1500 об / мин.

Таблица 2. Проверка экспериментальных результатов привода BELBIC.

(a) (b) (c)

Рис. 8. Сравнительный анализ результатов моделирования и экспериментов BEBIC. (а) Превышение пикового значения; (b) Ошибка установившегося состояния; (c) Время торможения двигателя.

Таблица 3. Сравнительный анализ приводов на базе PI и BELBIC.

(а) (б) (в)

Рис. 9. Сравнительный анализ приводов на базе PI и BELBIC. (а) Превышение пикового значения; (b) Ошибка установившегося состояния; (c) Время торможения двигателя.

5. Заключение

Привод PMDC на основе схемы контроллера BELBIC предлагается для ортопедических хирургических симуляторов, поскольку он демонстрирует лучшие переходные и установившиеся характеристики по сравнению с традиционными системами на основе PI-контроллера. Предложенная схема позволила снизить пиковые выбросы, ошибку установившегося состояния и время торможения.Что касается приводов двигателей PMDC с чоппером, используемых в ортопедических операциях, то схема BELBIC более предпочтительна.

Процитируйте этот документ.

Мутукришнан Субраманиам, Муруганант Гопалрадж, Саравана Сундарам Сакхивелу, Самидурай Кандасами, (2016) BELBIC Tuned PI Controller Based Chopper Driven PMDC Motor. Схемы и системы , 07 , 2273-2285. DOI: 10.4236 / cs.2016.79198

Ссылки

1. 1. Аллотта, Б., Бельмонте, Ф., Дарио П. и Риналиди Л. (1996) Контроль проникновения в мехатронной дрели для ортопедической хирургии. Труды мультиконференции по вычислительной технике в системных приложениях – робототехнике и кибернетике, Лилль, 222-227.


2. 2. Аллотта Б., Джакалоне Г. и Риналиди Л. (1997) Ручной сверлильный инструмент для ортопедической хирургии. IEEE / ASME Transaction on Mechatronics, 2, 218-229.
   http://dx.doi.org/10.1109/3516.653046


3. 3. Бейкер Д., Бретт П.Н., Гриффитс М.В. и Рейес, Л. (1996) Мехатронное сверление для хирургии уха: исследование некоторых конструктивных особенностей. Мехатроника, 6, 461-477.
   http://dx.doi.org/10.1016/0957-4158(96)00006-2


4. 4. Бейкер Д., Бретт П.Н., Гриффитс М.В. и Рейес, Л. (1996). Хирургические требования к инструменту для стапедотомии: данные и соображения безопасности. Материалы 18-й ежегодной международной конференции Общества инженеров в медицине и биологии IEEE, Амстердам, 31 октября – 3 ноября 1996 г., 214-215.


5. 5. Мэтьюз, Л.С. и Hirsch, C. (1972) Температура, измеренная в кортикальной кости человека при бурении. Журнал костной и суставной хирургии, 54, 297-308.


6. 6. Лавель, К. и Веджвуд, Д. (1980) Влияние внутреннего орошения на фрикционное тепло, генерируемое при сверлении кости. Журнал оральной хирургии, 3, 499-503.


7. 7. Eriksson, A.R. и Albrektsson, T. (1984) Тепло, вызванное сверлением кортикальной кости. Температура, измеренная in vivo у пациентов и животных.Acta Orthopaedica Scandinavica, 55, 629-631.
   http://dx.doi.org/10.3109/17453678408992410


8. 8. Эрикссон, Р.А. и Альбректссон Т. (1984) Влияние тепла на регенерацию костей: экспериментальное исследование на кроликах с использованием камеры для роста костей. Журнал оральной и челюстно-лицевой хирургии, 42, 705-711.
   http://dx.doi.org/10.1016/0278-2391(84)

   -8



9. 9. Abouzgia, M.B. и Symington, J.M. (1996) Влияние скорости сверления на температуру костей. Международный журнал оральной и челюстно-лицевой хирургии, 25, 394-399.
   http://dx.doi.org/10.1016/S0901-5027(06)80040-8


10. 10. Натали, К., Ингл, П. и Доуэлл, Дж. (1996) Ортопедические костные сверла. Могут ли они Быть улучшенным? Изменения температуры вблизи забоя. Журнал костной и суставной хирургии, 78-B, 357-362.


11. 11. Тэйвс, А.Р., Бейли, Дж. В., Таунсенд, Х.Г. и Барбер, С.М. (1999) Влияние скорости подачи и скорости сверления на температуру кортикальной кости лошади. Американский журнал ветеринарных исследований, 60, 942-944.


12. 12.Бахус К.Н., Рондина М.Т. и Хатчинсон, Д.Т. (2000) Влияние силы сверления на корковую температуру и ее продолжительность: исследование in vitro. Медицинская инженерия и физика, 22, 685-691.
    http://dx.doi.org/10.1016/S1350-4533(01)00016-9


13. 13. Бертолло, Н. и Уолш, В.Р. (2011) Сверление кости: практичность, ограничения и осложнения, связанные с хирургическим вмешательством. Сверла. Биомеханика в приложениях, 53-83.


14. 14. Hillery, M.T. и Шуайб И.(1999) Температурные эффекты при сверлении костей человека и крупного рогатого скота. Журнал технологий обработки материалов, Elseveir, 92-93, 302-308.


15. 15. Tsai, M.-D., Hsieh, M.-S. and Tsai, C.-H. (2007) Тактильное взаимодействие при сверлении кости для ортопедического хирургического симулятора. Эльзевье – Компьютеры в биологии и медицине, 3, 1709-1718.


16. 16. Бояджиев, Т., Витков, В., Делчев, К., Загурски, К., Чавдаров, И., Кастелов, Р., Бояджиев, Г. (2007) Роботизированный модуль для сверления кости в хирургии: Экспериментальная установка и результаты.Издание Союза Научных Машин, 6, 7-12.


17. 17. Thomas, R., Bouazza-Marouf, K. и Taylor, G.J.S. (2008) Автоматическая хирургическая отвертка: автоматическая установка винтов. Труды Института инженеров-механиков, 222, 451-454.
    http://dx.doi.org/10.1243/09544119jeim375


18. 18. Муруганант, Г. и Виджаян, С. (2015) Разработка привода прерывателя с нечетким управлением для двигателя постоянного тока с постоянным магнитом. Журнал вибрации и контроля, 21, 555-562.
    http://dx.doi.org/10.1177/10775463134
    


19. 19. Муруганант, Г., Виджаян, С. и Мутукришнан, С. (2015) Экспериментальная проверка двигателя PMDC с ЧППП на базе контроллера AWPI с нечеткой настройкой . Журнал тестирования и оценки, 43, 1383-1394.
    http://dx.doi.org/10.1520/JTE20130284


20. 20. Муруганант, Г., Виджаян, С. и Мутукришнан, С. (2013) Анализ различных схем защиты от заводов, используемых для управления двигателями PMDC, используемыми в Ортопедические хирургические тренажеры.Журнал наук о жизни, 10, 226-230.


21. 21. Лукас, К., Шахмирзади, Д. и Шейхолеслами, Н. (2004) Представляем BELBIC: интеллектуальный контроллер, основанный на эмоциональном обучении мозга. Интеллектуальная автоматизация и мягкие вычисления, 10, 11-22.
    http://dx.doi.org/10.1080/10798587.2004.10642862


22. 22. Морен, Дж. (2002) Эмоции и обучение: вычислительная модель миндалины. Докторская диссертация, Когнитивные исследования Лундского университета 93, Лундский университет, Лунд.


23. 23.Джамали М., Арами Р.А., Хоссейни Б., Мошири Б. и Лукас К. (2008) Эмоциональный контроль в реальном времени для предотвращения раскачивания и управления позиционированием мостового крана SIMO. Международный журнал инновационных вычислений, информации и управления, 4, 2333-2344.


24. 24. Джамали, М.Р., Дехядегари, М., Арами, А., Лукас, К. и Наваби, З. (2010) Встроенный контроллер эмоций в реальном времени. Журнал нейронного компьютера и приложений, 19, 13-19.
    http://dx.doi.org/10.1007/s00521-008-0227-x


25. 25.Рахман, М., Миласи, A.R.M., Лукас, К., Арраби, Б.Н. и Радван, Т. (2008) Реализация эмоционального контроллера для внутреннего синхронного привода с постоянными магнитами. IEEE Transactions on Industrial Applications, 44, 1466-1476.
    http://dx.doi.org/10.1109/TIA.2008.2002206


26. 26. Джафари, Э., Али, М., Солаймани, С. и Шахголиан, Г. (2013) Разработка эмоционального интеллектуального контроллера для IPFC для улучшения переходной стабильности на основе функции энергии. Журнал технологий электротехники, 8, 4788-4789.
    http://dx.doi.org/10.5370/JEET.2013.8.3.478


27. 27. Виджаякумар Т., Мутукришнан С. и Муруганант Г. (2016) Управление скоростью двигателя PMDC на основе генетического алгоритма с использованием низкого Стоимость микроконтроллера PIC 16F877A. Схемы и системы, 7, 1334-1340.
    http://dx.doi.org/10.4236/cs.2016.78116

ПРИМЕЧАНИЯ

^* Автор, ответственный за переписку.

Power Tool Design 101: обновите свои знания о функциях бесщеточного двигателя постоянного тока

В течение последнего столетия электроинструменты заметно эволюционировали.Сегодня они беспроводные, легкие, работают от батареек и усердно работают, поэтому нам это не нужно. Итак, что движет эволюцией электроинструментов? Помимо энтузиастов электроинструмента, многое можно отнести к многочисленным достижениям в полупроводниковой технологии, особенно в области беспроводных электроинструментов.

В этом блоге рассматриваются ключевые аспекты беспроводного варианта с батарейным питанием, в том числе то, что движет эволюцией, и проблемы на этом пути. В нем также рассказывается, как микропроцессор и бесщеточный двигатель постоянного тока играют важную роль в преобразовании электроинструментов, которые мы используем сегодня.Кроме того, в этом блоге рассказывается, как использование бесщеточных двигателей постоянного тока в электроинструментах дает производителям конкурентное преимущество.

Основные компоненты электроинструмента

Первым компонентом электроинструмента является источник питания. Все электроинструменты можно разделить на два класса: проводные и аккумуляторные.

• Сетевые инструменты – источник питания переменного тока, для работы его необходимо подключить к «стене».
• Беспроводные или беспроводные электроинструменты – полагаются на электрическую энергию, хранящуюся в батареях различного химического состава, таких как никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH) и литий-ионные (LiIon).

Литий-ионный аккумулятор стал самым популярным из-за его повышенной плотности энергии, а также устойчивости к удержанию заряда.

Второй компонент – это своего рода привод или двигатель, который преобразует электрическую энергию в механическую. Этот двигатель может быть универсальным щеточным двигателем переменного / постоянного тока, щеточным двигателем постоянного тока или бесщеточным двигателем постоянного тока (BLDC). Многие современные инструменты перешли на трехфазную топологию двигателя BLDC.

Наконец, используется переключатель для управления передачей энергии от источника к двигателю.Этот компонент может быть таким же простым, как прерыватель, контролирующий, есть ли ток. Или это может быть что-то более сложное, например, потенциометр, позволяющий пользователю указать, сколько энергии перетекает от источника к двигателю.

Проблемы электроинструмента

В течение первых 100 лет разработки электроинструментов источник питания, двигатель и переключатель / потенциометр были всем, что требовалось для проектирования и изготовления сверл, шлифовальных машин, шлифовальных машин, отверток, воздуходувок, пил и т. Д.Однако в 20 веке появление батарей с высокой плотностью энергии изменило это. Кроме того, мы стали свидетелями появления решений в области зеленой энергии и их интеграции во все формы дизайна.

Задача заключалась в том, чтобы продолжать использовать потенциометр для управления скоростью инструмента, не пропуская большой ток через его резистивный компонент. Как мы увидим позже, это довольно простое решение. С другой стороны, двигатель оказался гораздо более серьезной и сложной задачей.

На ранних этапах разработки электроинструментов в качестве электродвигателя использовался щеточный универсальный электродвигатель переменного / постоянного тока для сетевых инструментов или щеточный электродвигатель постоянного тока для аккумуляторных инструментов, как показано ниже. Поскольку обе топологии двигателя являются щеточными по своей природе, движение достигается за счет использования угольных щеток для пропускания тока в медный коммутатор, который затем генерирует внутреннее вращающееся магнитное поле. Поместив обмотку электромагнита вместе с коммутатором в ротор и постоянные магниты в статоре, мы получаем два магнитных поля, которые непрерывно борются друг с другом и вызывают необходимое нам движение.

К сожалению, это происходит за счет значительного трения между щетками и коммутатором. Трение велико, и после продолжительного использования двигатель в конечном итоге разрушится. Это трение – это потеря энергии в виде тепла. Это энергия, которая вышла из источника питания и не произвела никакой полезной работы. Считается, что системы, вращающиеся вокруг этой топологии, дают эффективность не выше 80 процентов (в лучшем случае).Это означает, что 20 процентов энергии внутри батареи используется для выработки тепла.

Когда вы пытаетесь проделать отверстия дрелью с батарейным питанием, использование пятой части вашего источника энергии для генерации тепла звучит не очень привлекательно.

Решение проблем с использованием топологии двигателя BLDC

Учитывая проблемы, описанные выше, становится очевидным, что замена или снятие щеток и коммутатора имеет важное значение. Это выделено в топологии трехфазного двигателя BLDC, как показано ниже.Двигатель BLDC может дать нам точно такое же вращательное движение без использования щеток или механического переключателя. Вместо этого мы генерируем вращающееся магнитное поле электронным способом. Используя электронную схему, мы можем создать два магнитных поля, которые борются друг с другом, чтобы создать движение двигателя. Преимущество этого заключается в отсутствии трения между компонентами ротора и статора, что повышает надежность и энергоэффективность.

Трехфазные двигатели BLDC могут достигать КПД до 96 процентов.Это означает, что наша батарея будет растрачивать только двадцатую часть своей энергии в виде тепла.

Как и во всех других конструкциях, при использовании двигателей BLDC возникают некоторые проблемы. Щеточные двигатели постоянного тока решают неотъемлемую проблему выравнивания обоих магнитных полей для получения наиболее эффективного профиля движения. Они достигают этого, когда последовательность коммутатора спроектирована и размещена таким образом, чтобы вращающееся магнитное поле всегда согласовывалось с полем постоянных магнитов. Однако, поскольку двигатели BLDC не имеют физического коммутатора, это действие выполняется с использованием логической последовательности коммутации.Чтобы получить эффективность, о которой мы упоминали ранее, мы должны как можно точнее выровнять оба магнитных поля, используя схему управления, подобную показанной ниже.

Эта сложная схема определяет положение ротора для электронного выравнивания обоих магнитных полей. В случае трехфазного двигателя BLDC этот блок чаще всего состоит из микроконтроллера и силового каскада трехфазного инвертора, использующего датчики, такие как датчик Холла, для извлечения информации о положении ротора.Добавление этой схемы занимает немного места и увеличивает стоимость. Однако производители видят преимущества отсутствия привязанности, а потребители создают спрос на эти типы моторных решений. Таким образом, все больше электроинструментов разрабатывается с использованием топологии трехфазного двигателя BLDC.

Сложный электроинструмент

Современные электроинструменты по-прежнему состоят из источника питания, привода двигателя и средства управления потоком энергии, например потенциометра. Однако, чтобы обеспечить сохранение всей энергии, нам нужно добавить интеллекта.

Интеллект обеспечивается микропроцессором. Теперь с помощью микропроцессора мы можем контролировать источник питания и обеспечивать необходимое срабатывание. Мы также можем контролировать значение потенциометра и контролировать скорость двигателя, не пропуская ток через его резистивную составляющую. Мы достигаем этого с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Затраты энергии на это действие незначительны.

Однако наиболее важным аспектом микропроцессора является обеспечение эффективного механизма для правильного включения трехфазных двигателей BLDC для достижения повышения эффективности, которое требуется для инструментов с батарейным питанием.Силовой каскад на основе микроконтроллера предоставляет все инструменты для успешного создания правильно выровненного вращающегося магнитного поля, что обеспечивает наилучший возможный профиль движения.

Вот список элементов, необходимых для большинства современных электроинструментов:

1. Микропроцессор, обеспечивающий интеллектуальную передачу энергии от источника питания к приводу.
2. Схема для управления переключателями силового каскада (полевые транзисторы – полевые транзисторы), которые будут генерировать вращающиеся магнитные поля.
3. Схема для определения положения ротора двигателя, чтобы мы могли правильно выровнять вращающееся магнитное поле.
4. АЦП для контроля напряжения и тока батареи, тока двигателя, состояния потенциометра и температуры системы.
5. Схема защиты, обеспечивающая надежную работу системы, не подвергая опасности пользователя или инструмент.
6. Схема для контроля различных сигналов, таких как переключатели, определяющие направление вращения двигателя.
7. Различные регуляторы напряжения для питания вышеуказанной схемы.

Переходя от переключателя и двигателя к приведенному выше списку, становится ясно, что количество наших схем значительно увеличилось. Однако благодаря новой технологии мы можем упаковать все это в малый форм-фактор, что является еще одним ключевым фактором, позволяющим производителям двигателей использовать топологии BLDC.

Детали серии PAC5xxx: единый корпус, малый форм-фактор

Решение Qorvo для достижения всех преимуществ функциональности электронного двигателя при минимальном занимании места – это семейство устройств серии PAC5xxx.В одном корпусе, занимающем чрезвычайно малую площадь, такое устройство, как PAC5527, объединяет схемы, необходимые для управления большинством аккумуляторных электроинструментов.

PAC5527 содержит преобразователь постоянного тока в постоянный, который принимает напряжение батареи и понижает его до различных шин, необходимых для питания различных блоков системы. Включены три сильноточных каскада предварительного драйвера, необходимые для управления очень мощным трехфазным инвертором (более 1 кВт). Его АЦП с программируемым секвенсором позволяет скоординированный захват множества аналоговых параметров, не влияя на реальное время центрального процессора (ЦП).Он включает в себя защитные блоки, чтобы гарантировать, что ток системы находится в определенных пределах, защищая от опасных условий, которые могут вызвать повреждение инструмента, и в то же время убирают пользователя с пути причинения вреда (например, пожара). Предусмотрено несколько универсальных входов / выходов (GPIO) для мониторинга различных сигналов. Даже схема для определения положения ротора дает нам возможность генерировать полностью выровненное вращающееся магнитное поле, которое является частью арсенала инструментов, заключенных в одном устройстве PAC5527.

PAC5527 генерирует один из самых миниатюрных драйверов с трехфазным инвертором. Такие компактные электроинструменты, основанные на этом решении, могут быть эргономически эффективными, повышая при этом энергоэффективность электроинструмента. Кроме того, благодаря небольшому размеру и высокому уровню интеграции, структура затрат на все приложение также оптимизирована.

Новая волна электроинструментов

Производство двигателей BLDC набирает обороты, и по мере развития технологий эти двигатели станут еще более удобными, эффективными и надежными.Из-за появления двигателей BLDC с электронным управлением инструменты стали более мощными, эффективными, меньше по размеру и легче. С каждым годом Qorvo будет продолжать поставлять инновационные продукты, такие как серия деталей PAC5xxx, чтобы еще больше продвигать топологию трехфазных двигателей BLDC.