Возникла необходимость подключить универсальный коллекторный электродвигатель. На первый взгляд никаких проблем нет. Двигатель рабочий, ранее стоял в соответствующем устройстве и выполнял предназначенную ему функцию, то есть уже был подключён. Но дело в том, что использовать его решил в совершенно ином по своим функциям устройстве. Изменились условия, возможности эксплуатации и требования, как к его работе, так и к сроку службы. Ведь механизм, в котором предполагалось вновь задействовать электродвигатель, должен будет быть собран именно под него. Что делать с существующей обвязкой? Можно и главное нужно ли в ней, что-то менять? В данном конкретном случае это электродвигатель от электробритвы.
Имеющаяся обвязка состоит из конденсаторов и дросселей предназначенных выполнять исключительно функции помехоподавляющего фильтра.
Непосредственно на работу двигателя они ни как не влияют. Известно, что универсальный коллекторный электродвигатель одинаково хорошо работает и на постоянном, и на переменном токе. Соответственно, не мудрствуя лукаво, при имеющимся сопротивлении секций обмоток статора (более 800 Ом) плюс сопротивление якоря (360 Ом), подключение можно сделать по такой схеме:
Что и было успешно опробовано.
Однако на постоянном токе чуточку лучше. Во первых КПД двигателя при переменном токе меньше, во вторых меньше срок службы щёток, коллектора и всей машины. Схема подключения будет такой.
Был опробован и этот вариант схемы.
Искрение щёток коллектора стало заметно меньше. Совсем уж решил на этом и остановиться, но тут посоветовали, что при питании данного электродвигателя постоянным током следует добавить, после диодного моста, конденсатор.
Ёмкость конденсатора первоначально посчитал по, показавшейся подходящей для данного случая, формуле. При подключении конденсатора с расчетной ёмкостью в 200 mkf движок взревел как небольшая электродрель, что заставило уменьшать ёмкость. Формулой для расчета, не оправдавшей себя, «делиться» смысла не вижу.
Остановился на конденсаторе 33mkf х 250V и диодном мосте из диодов 1N4007 (как более компактном). Работой электродвигателя доволен.
Ничего необычного, но действительно лучше увидеть, чем услышать (в данном случае прочитать) как он там «гудит», как он там «искрит». Желаю удачных экспериментов, Babay.
el-shema.ru
Коллекторные двигатели переменного тока в принципе отличаются от двигателей постоянного тока последовательного возбуждения (рис. 2.1) лишь тем, что их магнитную систему, включая станину и полюсы, делают шихтованной из листовой электротехнической стали. Это необходимо для уменьшения магнитных потерь, которые в двигателе переменного тока имеют повышенную величину, так как магнитный поток возбуждения является переменным (изменяется с частотой сети).
Рис. 2.1. Схема коллекторного двигателя переменного тока
Электромагнитный (вращающий) момент в коллекторном двигателе переменного тока создается так же, как в двигателе постоянного тока, за счет взаимодействия тока якоря с магнитным потоком возбуждения Ф:
Однако здесь и ток якоря, и магнитный поток изменяются с частотой сети, причем поток несколько отстает по фазе от тока за счет потерь в стали (рис. 2.2):
Рис. 2.2. Кривые вращающего момента, тока и магнитного потока коллекторного двигателя переменного тока
Подставив выражения I и Ф в уравнение момента и преобразовав его, получим
Из выражений (2.4, 2.5) следует, что вращающий момент коллекторного двигателя переменного тока имеет две составляющие:
— постоянную (не зависящую от t )
— переменную (изменяющуюся с удвоенной частотой сети)
На рис. 2.2 представлена зависимость электромагнитного момента коллекторного двигателя переменного тока в функции времени. Анализ ее показывает, что фазовый сдвиг является причиной появления в течение каждого периода некоторого отрицательного значения электромагнитного момента. С увеличением фазового сдвига отрицательная составляющая момента возрастает и при становится равной положительной составляющей. В этом случае среднее за период значение момента равно нулю и двигатель не работает.
Коллекторные двигатели переменного тока выполняют с последовательным возбуждением – ток якоря является также и током возбуждения. Этим объясняется тем, что фазовый сдвиг между током I и потоком Ф невелик.
Анализ зависимости M = f(t) показывает также, что в течение периода величина момента не остается постоянной, а достигает максимума, когда произведение тока на поток максимально, и падает до нуля при нулевом значении одного из сомножителей. Однако пульсации момента не нарушают работу двигателя, так как частота пульсаций велика, а вращающиеся части обладают значительной инерцией.
По своим рабочим свойствам коллекторный двигатель переменного тока напоминает двигатель постоянного тока последовательного возбуждения. Большим недостатком коллекторных двигателей переменного тока является неудовлетворительная коммутация, сопровождающаяся искрением на щетках. Объясняется это тем, что в коммутируемых секциях обмотки якоря кроме реактивной составляющей э.д.с. ер и э.д.с. вращения евр возникает еще и трансформаторная э.д.с. етр . наводимая переменным магнитным потоком возбуждения.
Универсальные коллекторные двигатели получили большое распространение в устройствах автоматики и в бытовых электроприборах. Это двигатели малой мощности, которые могут работать как от постоянного, так и от переменного тока. Магнитная система их выполняется полностью шихтованной из листовой электротехнической стали.
В универсальном коллекторном двигателе стремятся получить примерно одинаковые частоты вращения при номинальной нагрузке как на постоянном, так и на переменном токе. Достигается это тем, что обмотку возбуждения электродвигателя выполняют с ответвлениями: при работе электродвигателя от сети постоянного тока обмотка возбуждения используется полностью, а при работе от сети переменного тока – лишь частично (рис. 2.3).
Рис. 2.3.Принципиальная схема универсального коллекторного двигателя последовательного возбуждения
Однако и в этом случае наблюдается расхождение характеристик двигателей, работающих на постоянном и переменном токах, обусловленное тем, что при работе на переменном токе на величину и фазу тока оказывают влияние индуктивные сопротивления обмоток якоря и возбуждения. Уменьшение числа витков обмотки возбуждения двигателя, работающего на переменном токе, обеспечивает сближение механических характеристик лишь при номинальной нагрузке. На рис. 2.4 приведены рабочие Характеристики универсального коллекторного двигателя мощностью 55 Вт.
Рис. 2.4. Рабочие характеристики универсального коллекторного двигателя
Величина тока, потребляемого универсальным двигателем при работе на переменном токе, больше, чем при работе этого же двигателя на постоянном токе, так как переменный ток помимо активной составляющей имеет еще и реактивную составляющую. К.п.д. универсального двигателя на переменном токе ниже, чем на постоянном, что объясняется повышенными магнитными и электрическими потерями.
Регулирование частоты вращения двигателей переменного тока и универсальных двигателей осуществляется точно так же, как и двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением.
Во многих современных электрических установках используются универсальные моторы, предназначенные для работы как с переменным, так и с постоянным током. Коллекторный двигатель для мясорубок, стиральных машин и прочих устройств с реверсом можно подключить своими руками, если имеется схема и чертеж.
Коллекторные двигатели очень похожи на двухполюсные моторы. Блок состоит из рамки прямоугольной формы, которая размещена в электромагните. Полюсы магнита способствуют тому, что рамка под напряжением начинает вращаться в их пределах. Асинхронный двигатель получает электрическую энергию при помощи контактов в форме полуколец. Иногда коллекторное устройство питается за счет щеток, которые соприкасаются с рамкой. Щетки изготавливаются из металлического сплава.
Фото — конструкция
При этом, если микродвигатель может иметь одну или две рамки, то реальный движок для различных аппаратов оснащен большим количеством подобных отводов. Для их подключения редко используется несколько контактов-полуколец, гораздо чаще они соединяются со щетками, которые способны захватить большую площадь.
Фото — модель без полюсной обмотки
Намотка якоря коллекторного двигателя представляет собой набор из медных пластинок на специальный цилиндр. После к ним привариваются при помощи сварочных работ концы обмотки, что гарантирует безопасность и эффективность работы. Аварии и соскакивания пластин и обмоток с цилиндра невозможны в связи с «мертвым» соединением.
Электрический мотор, в общей сложности, состоит из двух частей: статора и якоря. Статор, размещенный между магнитами, при включении в сеть начинает вращаться, в то время, как якорь остается неподвижным. Исходя из такой конструкции, принцип работы коллекторного двигателя основан на последовательном соединении всех рабочих частей. Он соприкасается со щетками или контактами-полукольцами. В свою очередь, к коллектору присоединяется обмотка ротора. Универсальный коллекторный мотор имеет последовательное соединение статора и ротора.
Но при эксплуатации наблюдаются следующие недостатки:
Зачем требуется подключение регулятора? Для уменьшения скорости и мощности старта безколлекторный двигатель 220В просто перенастраивается на другую скорость, к примеру, как однофазный или трехфазный асинхронный. Для этого изменяется частота используемого тока. Но, у коллекторных моделей главная особенность работы в постоянном магнитном поле вокруг вращающейся рамки, т. е. его нельзя изменить или перенастроить. Чтобы работать с таким редуктором, нужно обязательно уменьшать первичные обороты во время включения.
Фото — регулятор скорости
Для того, чтобы снизить резкость старта, в устройство устанавливается регулятор оборотов коллекторного двигателя. Этот контроллер необходим, чтобы защитить подключаемые к пусковому механизму устройства от пережога и неисправности в связи со скачками мощности.
Принципиально регулятор работает за счет уменьшения скольжения и снижения крутящего момента на валу. Система очень проста в реализации и удобна в использовании, такие контроллеры устанавливаются во все стиральные машины для снижения нагрузки на вращающиеся части.
Фото — схема регулятора
Теоретически, есть еще один способ, как перемотать двигатель – это подключить к нему автотрансформатор. Но такой способ не уместен для домашних условий, и даже на производстве, не является наиболее удобным из-за большого размера трансформирующего прибора.
Если нужно мягко уменьшить обороты вала и крутящий момент, рекомендуется следующая схема подключения коллекторного двигателя, которую легко можно собрать своими руками:
Фото — схема для плавной регулировки
Чтобы проверить ротор двигателя без сборки, к коллекторному мотору последовательным путем присоединяется омметр. Предел работы устанавливается на уровне 2 Ом, если с ротором все нормально, то он прозванивается на этом уровне.
К слову, если регулятор установить не выходит, то можно собрать другую схему, по принципу работы аналогичную коллекторному двигателю: соединить датчик угла и вентильный синхронный электродвигатель. К движку в таком случае добавляется выпрямитель.
Если нужно обеспечить регулировку коллекторных двигателей широтно-импульсной модуляции (ШИМ), то используется следующий чертеж:
Этот стабилизатор может установить нужные частоты сигнала, обеспечить определенный уровень ШИМ на выходе и установить нужные значения вращения при включении движка в сеть.
Видео: универсальные коллекторные двигатели
Рассмотрим другие характеристики различных коллекторных моделей.
Коллекторные двигатели переменного тока достаточно широко применяются как силовые агрегаты бытовой техники, ручного электроинструмента, электрооборудования автомобилей, систем автоматики. Схема подключения коллекторного двигателя переменного тока, а также его устройство напоминают схему и устройство электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.
Область применения таких моторов обусловлена их компактностью, малым весом, легкостью управления, сравнительно невысокой стоимостью. Наиболее востребованы в этом производственном сегменте электродвигатели малой мощности с высокой частотой вращения.
По сути, коллекторный двигатель переменного тока представляет собой достаточно специфичное устройство, обладающее всеми достоинствами машины постоянного тока и, в силу этого, обладающее схожими характеристиками. Отличие этих двигателей состоит в том, что корпус статора мотора переменного тока для снижения потерь на вихревые токи выполняется из отдельных листов электротехнической стали. Обмотки возбуждения машины переменного тока подключаются последовательно для оптимизации работы в бытовой сети 220в.
Могут быть как одно-, так и трехфазными; благодаря способности работать от постоянного и переменного тока называются ещё универсальными. Кроме статора и ротора конструкция включает щеточно-коллекторный механизм и тахогенератор. Вращение ротора в коллекторном электродвигателе возникает в результате взаимодействия тока якоря и магнитного потока обмотки возбуждения. Через щетки ток подается на коллектор, собранный из пластин трапецеидального сечения и является одним из узлов ротора, последовательно соединенного с обмотками статора.
В целом принцип работы коллекторного мотора переменного тока можно наглядно продемонстрировать с помощью известного со школы опыта с вращением рамки, помещенной между полюсами магнитного поля. Если через рамку протекает ток, она начинает вращаться под действием динамических сил. Направление движения рамки не меняется при изменении направления движения тока в ней.
Последовательное подсоединение обмоток возбуждения дает большой максимальный момент, но появляются большие обороты холостого хода, способные привести к преждевременному выходу механизма из строя.
Типовая схема подключения коллекторного электродвигателя переменного тока может предусматривать до десяти выведенных контактов на контактной планке. Ток от фазы L протекает до одной из щеток, затем передается на коллектор и обмотку якоря, после чего проходит вторую щетку и перемычку на обмотки статора и выходит на нейтраль N. Такой способ подключения не предусматривает реверс двигателя вследствие того, что последовательное подсоединение обмоток ведет к одновременной замене полюсов магнитных полей и в результате момент всегда имеет одно направление.
Направление вращения в этом случае можно изменить, только поменяв местами выхода обмоток на контактной планке. Включение двигателя «напрямую» выполняется только с подсоединенными выводами статора и ротора (через щеточно-коллекторный механизм). Вывод половины обмотки используется для включения второй скорости. Следует помнить, что при таком подключении мотор работает на полную мощность с момента включения, поэтому эксплуатировать его можно не более 15 секунд.
Наши читатели рекомендуют!
Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.
На практике используются двигатели с различными способами регулирования работы. Управление коллекторным мотором может осуществляться с помощью электронной схемы, в которой роль регулирующего элемента выполняет симистор, «пропускающий» заданное напряжение на мотор. Симистор работает, как быстросрабатывающий ключ, на затвор которого приходят управляющие импульсы и открывают его в заданный момент.
В схемах с использованием симистора реализован принцип действия, основанный на двухполупериодном фазовом регулировании, при котором величина подаваемого на мотор напряжения привязана к импульсам, поступающим на управляющий электрод. Частота вращения якоря при этом прямо пропорциональна приложенному к обмоткам напряжению. Принцип работы схемы управления коллекторным двигателем упрощенно описывается следующими пунктами:
Помимо симисторной существует фазоимпульсная тиристорная схема управления.
К неоспоримым достоинствам таких машин следует отнести:
Недостатком этих двигателей принято считать использование щеточно-коллекторного перехода, который обуславливает:
Наибольшего внимания к себе требует щеточно-коллекторный механизм, в котором наблюдается искрение даже при работе нового двигателя. Сработанные щетки следует заменить для предотвращения более серьезных неисправностей: перегрева ламелей коллектора, их деформации и отслаивания. Кроме того, может произойти межвитковое замыкание обмоток якоря или статора, в результате которого происходит значительное падение магнитного поля или сильное искрение коллекторно-щеточного перехода.
Избежать преждевременного выхода из строя универсального коллекторного двигателя может грамотная эксплуатация устройства и профессионализм изготовителя в процессе сборки изделия.
Источники: http://studopedia.ru/10_150837_kollektorniy-dvigatel-peremennogo-toka.html, http://www.asutpp.ru/elektrodvigatel/kollektornyj-dvigatel.html, http://electricvdele.ru/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/kollektornyj-dvigatel-peremennogo-toka-shema-podklyucheniya.html
electricremont.ru
Электролобзик Bosch PST 650
Рассказывать о том для чего предназначен электрический лобзик, — в общем то нет никакой необходимости. В теме будут затронуты основные вопросы:
Итак, Вы приобрели электрический лобзик и как свойственной причиной для всех электроинструментов является причина неисправности как по механической так и по электрической части. В основном такие поломки можно отнести к различным разрывам в электрической схеме, — то есть назвать следующие характерные причины поломок электролобзика:
Вот в общем то насчитывается пять основных причин неисправностей коллекторного электродвигателя.
К незначительным причинам неисправностей по электрической части можно назвать следующие причины:
и другие причины.
Устройство электрического лобзика представлено в схематическом изображении:
Как и для прочих электроинструментов здесь показан способ преобразования электрической энергии в механическую. На этот счет как бы тоже нет смысла рассказывать о передаточном механизме данного электроинструмента.
Что же из себя представляет сам электродвигатель для подобного типа электрического лобзика?
Коллекторный однофазный электродвигатель
Как Вы поняли, пояснение будет дано коллекторному электродвигателю, применяемому в электрических лобзиках.
Для лучшего усвоения данной темы, — на фотоснимке показан укрупненный вариант подобного электродвигателя, который по своей электрической схеме ничем не отличается от электродвигателя применяемого в электрических лобзиках — с подключением к внешнему источнику переменного напряжения с одной фазой.
рис.1
Коллекторные электродвигатели способны работать от источников питания:
В электрической схеме \рис.1\ показан способ последовательного соединения двух обмоток статора электродвигателя, с последующим соединением: щетка — коллектор.
В следующем фотоснимке, дано изображение обмоток статора электродвигателя — с тремя выводами проводов.
Почему именно три вывода проводов имеет обмотка статора электродвигателя? — Спросите Вы.
Два вывода проводов \из трех\ обмоток статора электродвигателя предназначены для соединения в электрической цепи рабочего конденсатора.
рис.2
Конденсатор в электрической схеме \рис.2\ имеет соединение между началами выводов проводов двух обмоток статора — рабочей и пусковой.
При замене конденсатора, учитывается его:
Предварительно, перед соединением конденсатора уточняется, — между какими выведенными проводами показатель дисплея прибора \мультиметр\ укажет на суммарное значение сопротивления двух обмоток статора. Именно такое соединение конденсатора в электрической цепи будет являться правильным.
Отдельная обмотка статора имеет свое значение сопротивления. Так для пусковой обмотки — значение сопротивления будет больше, чем для рабочей обмотки.
Проведением диагностики как для общего \суммарного \ значения сопротивления двух обмоток статора так и для каждой отдельной обмотки, — можно определить либо исправность либо разрыв в обмотках.
рис.3
На рис.3 дано изображение ротора коллекторного \однофазного\ электродвигателя. Концы проводов обмоток ротора имеют соединение с пластинами коллектора.
рис.4
Две обмотки ротора между собой соединены последовательно. Электрический контакт с обмотками ротора осуществляется соединением графитовых щеток с коллектором ротора. Электрическая цепь электродвигателя замыкается на двух обмотках ротора.
Чтобы измерить сопротивление двух обмоток ротора, — достаточно подсоединить два щупа прибора \омметр, мультиметр с данной функцией измерения\ к контактам графитовых щеток.
Если показатель сопротивления на дисплее прибора будет составлять нулевое значение при измерении:
— из этого будет следовать, что данные состоящие элементы в электрической цепи являются непригодными. Тоже самое касается и при отсутствии сопротивления в электрической цепи электродвигателя.
Графитовые щетки
Графитовые щетки коллекторного электродвигателя при их износе — подлежат своей замене. Данные детали как и прочие другие, имеются в продаже для каждого индивидуального электроинструмента.
Полотна для электролобзика
Чтобы не создавать излишнюю нагрузку на сам электродвигатель, — полотно данного электроинструмента должно иметь заточенную кромку зубьев.
Заточка зубьев полотна выполняется соответствующим натфилем. Наборы надфилей имеются в продаже в большом ассортименте.
Набор надфилей Зубр с зажимной пластиковой ручкой
Полотно предварительно зажимается в слесарных настольных тисках.
Слесарные настольные тиски
Что касается подробностей проведения диагностики для электроинструментов, — дополнительную информацию Вы сможете получить — просмотрев данный блог.
zapiski-elektrika.ru
15.01.2017
Многие задаются вопросом как проверить двигатель от стиральной машины перед покупкой, как правильно подключить его и использовать с платой регулировки оборотов без потери мощности. Все очень просто...
Для проверки двигателя нам понадобиться:
На что следует обратить внимание при проверке двигателя?
1. Состояние коллекторно-щеточного узла,2. Работу таходатчика.
Для начала мы разберемся с подключением двигателя и его проводами. Нам необходимо найти его обмотку, щетки и таходатчик. Для этого мы ставим мультиметр в режим "прозвонки" и поочередно начинаем перебирать провода.
Бывают двигатели с 6, 8 и 9-ю контактами. Для начала нам нужно определить какие контакты нам необходимы.
Двигатель с 6 контактами (3 пары)
Если двигатель открытого типа, то его провода найти легко. Осталось найти еще 2 пары контактов. Это не имеет принципиального значения что из них обмотка, а что щетки. Но для ясности можно один щуп мультиметра прикоснуть к одной из клеммы любой пары контактов, а второй щуп прикоснуть к коллектору двигателя. Если при этом мы видим замыкание цепи, значит эта пара клемм относится к щеткам, а оставшаяся пара будет являться обмоткой двигателя.
Теперь подключим провода. Для начала подключаем нашу перемычку. Для этого мы берем один конец щеток и один контакт от обмотки и соединяем их перемычкой. На оставшиеся контакты щеток и обмотки мы прикрепляем сетевой провод. Все, двигатель подключен и его можно подключать в сеть.
Двигатель с 8 и 9-ю контактами
Откуда же так много проводов?Одна пара - это "термопара". Как правило ее провода имеют контрастную расцветку - черного или белого цвета. Для нашего подключения эти провода не понадобятся.Остается еще один неизвестный провод - это так называемая "средняя точка обмотки". На каких то двигателях она есть, а на каких то нет. Проще говоря обмотка этих двигателей разделена на две части. Но какую же часть этой обмотки выбрать нам?Для этого мы берем мультиметр и ставим его в режим "измерения сопротивления" и находим обмотку с меньшим сопротивлением. За счет этого в цепи будет проходить больше тока, а следовательно двигатель будет вращаться быстрее и мощнее.Выбираем обмотку с меньшим сопротивлением и подключаем все точно так же, как в случае с тремя парами контактов.
Если двигатель закрытого типа и мы не можем найти провода таходатчика, то его клеммы можно найти с помощью мультиметра в режиме "прозвонки". Прозвонка его клемм отличается от прозвонки всех остальных клемм. Клеммы таходатчика либо не пищат совсем, а показывают только сопротивление. Либо их звук отличается от стандартного.
Поменять направления двигателя
Чтобы поменять направление двигателя, нам нужно поменять положение перемычки подсоединив ее конец к другому концу обмотки либо щетки.
На что стоит обратить внимание при покупке двигателя
Первое, что мы проверяем - это состояние коллекторно щеточного узла. Для этого нам необходимо включить двигатель в сеть и посмотреть как сильно искрят щетки. Если щетки искрят сильно (как показано на видео), то коллектор данного двигателя не исправен и приобретать его мы не советуем.
Второе, - нам нужно проверить таходатчик. Для этого мы вновь берем мультиметр и ставим его в режим "переменного напряжения" и замеряем выходное напряжения на клеммах таходатчика при включенном двигателе. Оно должно быть от 20 до 70 вольт. Это значит, что таходатчик исправен.
После проверки двигателя, его можно подключить к плате регулировки оборотов с поддержанием мощности и регулировать обороты в широком диапазоне - от 200 до 15000 об/мин. При подаче нагрузки на вал двигателя он не будет просаживать обороты за счет обратной связи - таходатчика. А если Вам нужно менять направление вращения двигателя, можно поставить кнопку реверса как мы можем видеть на видео.
Теперь это устройство можно использовать везде где необходима вращающаяся механическая энергия с регулировкой оборотов без потери мощности. Это могут быть различные медогонки, пилы, гриндеры, сверлильные станки, гончарные круги, токарные станки, дровоколы, точила, зернодробилки и многое другое.
elektroplata.ru
Во всех современных бытовых электроприборах и электроинструментах широко применяются коллекторные двигатели, которые являются универсальными, поскольку могут работать от постоянного и переменного тока. При сравнительно небольших размерах, они обладают большим пусковым моментом. Коллекторные электродвигатели отличаются плавным пуском и возможностью регулировки количества оборотовдвигателя. Для этого существует схема регулятора оборотов
коллекторногодвигателя.
В состав конструкции регулятора входит интегральная схема. Вся система регулирует обороты электродвигателей работающих от сети с напряжением 220 вольт. Регуляторы широко применяются в тех электрических инструментах, где постоянно необходима регулировка оборотов установленного в них коллекторногодвигателя. В основном, это электродрели, электролобзики, пылесосы и прочие. В регулятор встроен контур, обеспечивающий так называемый мягкий старт, в значительной степени увеличивающий срок эксплуатации электродвигателей. Это устройство успешно используется как регулятор мощности осветительных и обогревательных приборов.
Конструкция регулятора оборотов имеет несколько видов. В первом случае используется реостатная схема, позволяющая эффективно регулировать число оборотов в коллекторном двигателе. Здесь же применяются силовые транзисторы, забирающие на себя часть напряжения. Однако, на малых и средних оборотах, у этой конструкции низкий коэффициент полезного действия.
Транзисторные балластные ключи рассеивают большое количество тепловой мощности, поэтому они должны очень хорошо охлаждаться. Вся система регулирования скорости от нуля до максимума была разработана с применением импульсной схемы, при которой изменяется ширина поступающих на обмотку импульсов напряжения. Эта схема получила название широтно-импульсной модуляции.
Вторая конструкция также отличается достаточной простотой. Она создана на основе интегрального таймера, получившего широкое распространение. Этот таймер осуществляет нагрузку на затвор, установленный в полевом транзисторе.
В состав схемы включена микросхема с большим значением выходного тока. В связи с этим, могут применяться полевые транзисторы любых наименований. Если ток нагрузки менее 0,1 ампера, то эта нагрузка включается сразу в микросхему, без использования транзисторов. Чтобы канал транзистора был полностью открыт, напряжение на его затворе должно составлять от 12 до 15 вольт, поэтому и напряжение питания должно иметь такое же значение. Обе приведенные схемы позволяют выполнять регулировку оборотов и при напряжении более 12 вольт.
Если регулятороборотовколлекторногодвигателя смонтирован правильно, то ее можно дополнительно не регулировать.
electric-220.ru
Уважаемые посетители!!!
На фотоснимках показано изображение коллекторного двигателя, срок эксплуатации которого, как Вы можете заметить, довольно таки большой (фото 1). Данный двигатель предназначался для лабораторных работ по физике в школе, — где я работал в качестве электро-технолога персонала и выполнял свою работу в электроустановках до 1000 В.
Коллекторный электродвигатель переменного тока, как и многие приборы для проведения лабораторных работ, был списан и находился в нерабочем состоянии, а именно, в коллекторном двигателе отсутствовала одна графитовая щетка по причине механического повреждения корпуса (фото 9), также отсутствовал электрический шнур для подключения. Электродвигатель малогабаритный, удобный для пользования в быту. Мною было принято решение отремонтировать двигатель, привести его в рабочее состояние. Что из этого получилось, Вы увидите сами.
Думаю, Вы не будете возражать, если вместо слова «коллекторный электродвигатель» мною будут вписаны в пояснении такие слова как «двигатель» или «электродвигатель».
фото 1
Все коллекторные электродвигатели по своему основному устройству никакого различия не имеют. Разница таких двигателей состоит лишь в их мощности, скорости вращения ротора, в номинальном напряжении и роде тока, — переменного, либо постоянного. Считаю, что изложенная тема для Вас будет наглядным практическим пособием по ремонту таких электроинструментов как:
и далее. Итак, приступаем к разборке двигателя для его осмотра и ремонта.
Конструкция двигателя простая. Откручиваем четыре болта (фото 1), затем, отсоединяем двигатель от платформы, на которой он был установлен (фото 2).
фото 2
На краю платформы установлен реостат с ручной регулировкой скорости вращения ротора электродвигателя (фото 2, слева).
К схеме двигателя подключены два параллельно соединенных конденсатора (в одном корпусе). Сетевой шнур для подключения к конденсатору — отсутствовал, то-есть, был отрезан (фото 3, с правой стороны).
фото 3
Как припаять два провода сетевого шнура к контактам конденсатора, — пояснять не имеет смысла (фото 4). Все необходимое, по работе с паяльником, Вы сможете найти в этом сайте.
фото 4
Далее, убираем верхнюю крышку корпуса, в котором помещен электродвигатель и обращаем внимание на состояние ламелей (пластин) коллектора. В каком состоянии находятся пластины коллектора, — пояснений также не требуется (фото 5). В этом примере, необходимо равномерно снять имеющиеся шероховатости на коллекторе, иными словами, проделать небольшой ремонт.
Для удаления шероховатостей с пластин коллектора желательно воспользоваться мелкой наждачной бумагой (фото 5). Прикладываем наждачную бумагу к коллектору и при этом, вручную вращаем ротор электродвигателя.
фото 5
Здесь, главное, не переусердствовать со шлифовкой. Немного зачистили пластины и достаточно, как это показано на очередном фотоснимке (фото 6).
фото 6
Электродвигатель, как Вы обратили свое внимание, 1968 года выпуска. Подшипники находились в абсолютно сухом состоянии (фото 7).
Так как мне иногда приходится заниматься техническим обслуживанием электродвигателей, мною была применена качественная смазка для подшипников Mintex CeraTec.
фото 7
При нанесении смазки на подшипник, нужно периодически проворачивать вал ротора, для качественного распределения смазки (фото 8).
фото 8
Одна из графитовых щеток отсутствовала по причине механического повреждения корпуса, где непосредственно она закреплялась (фото 9).
фото 9
Из моих запасов была подобрана почти такая же щетка, которую немного пришлось обработать напильником, чтобы она подходила к внутренним размерам щеткодержателя. Также, была чуть длинноватая пружинка для щетки, небольшой отрезок которой был удален бокорезом.
Сам щеткодержатель, который виден в разломанном проеме (фото 9), имеет отличие от современных щеткодержателей, применяемых в современных электроинструментах. Данный щеткодержатель выполнен из металла, а к самому щеткодержателю припаян провод.
фото 10
Для установки щетки, в пружинку был вставлен «керамический изолятор для спирали», — в качестве опоры. Для воздействия пружинки на щетку, отверстие заклеено отрезком тонкого картона клеем «Монолит».
Теперь, нам нужно подсоединить провода к контактам реостата, контакты которых указаны в двух фотоснимках (фото 11, фото 12).
фото 11
Обычно, сетевой шнур может состоять из трех проводов (фаза, нейтраль, земля). чтобы не допустить ошибки при подключении сетевого шнура к электродвигателю и к реостату, предварительно нужно прозвонить провода пробником. Итак, нам нужно подключить электродвигатель через реостат. Как это выполнить?
На фотоснимке показано, куда нужно подсоединить провода (фото 12).
фото 12
Для начала, надо определиться, в каком месте необходимо аккуратно разрезать изоляцию электрического шнура (фото 13), чтобы вынуть любой провод (кроме провода заземления).
фото 13
Отделенный провод (от остальных проводов) разрезается ножницами. С двух концов разрезанного провода удаляется изоляция по необходимой длине. Затем, один конец провода поступающий от электрической вилки, соединяется с контактом намотанной спирали реостата. Второй конец провода соединяется с контактом ползунка. В качестве спирали, в реостатах используется нихром.
После ремонта, перед подключением электродвигателя, необходимо проверить на сопротивление общую схему двигателя (фото 14).
фото 14
Как проверить схему, полагаю, подробно описывать не требуется. При установке ползунка реостата в одном крайнем положении, — измерительный прибор показывает сопротивление 393 Ом, при другом крайнем положении ползунка, — измерительный прибор показывает на дисплее 101 Ом.
Это будет означать, что электрические соединения выполнены правильно, короткое замыкание не наблюдается. Теперь необходимо заняться лужением концов медных проводов.
На двух фотоснимках (фото 15) показаны луженые концы проводов в виде петли, для их соединения с контактами реостата.
фото 15
И окончательный вид работы, это монтаж проводов, то-есть, крепление их к платформе электродвигателя. Здесь, дополнительно мною был установлен предохранитель (фото 16, справа).
фото 16
Если сравнить два фотоснимка, первый фотоснимок в начале темы с последним фотоснимком (фото 17), Вы можете заметить, что электродвигатель закреплен в удобном положении для правки и заточки ножей.
фото 17
Насадка из дерева вырезана на токарном станке под выступающий вал ротора, которая крепится с помощью гайки. На деревянной насадке, двумя капельками клея «Монолит» приклеена наждачная мелкозернистая шкурка. Электродвигатель опробован в действии. В результате, круг с мелкозернистой шкуркой позволяет не наносить царапины на лезвии ножа, а править лезвие с одновременной заточкой.
К валу ротора можно приспосабливать специальные насадки, допустим, для художественной обработки камня, янтаря металла и так далее, — на что позволит собственная фантазия.
Если появятся у Вас вопросы по подключению реостата к коллекторному двигателю переменного тока, могу дополнительно внести в эту тему — схему подключения.
На этом пока все. Следите за рубрикой.
zapiski-elektrika.ru
Регулятор скорости коллекторного электродвигателя предназначен для работы с любой аппаратурой пропорционального управления и служит для плавного регулирования оборотов двигателя отминимальных до максимальных. Подключается к приемнику, как обычно, к каналу № 3. С КРЕНки регулятора поступает напряжение + 5….6 Вольт для питания приемника и рулевых машинок.
Принцип работы регулятора следующий. На микросхемы К561ЛА7 собран формирмирователь разностного импульса. На элементах 1 и 2 микросхемы собран ждущий мультивибратор. Он запускается PPM импульсом приходящим с канала 3 приемника. С выхода приемника импульсимеет положительную полярность, а ждущий мультивибратор срабатывает по спадуположительного импульса, поэтому на транзисторе КТ3102 собран инвертер импульса.При появлении на входе схемы РРМ сигнала, синхронно с ним запускается ждущий мультивибратор,который генерирует импульс фиксированной длительности – 1 мс. Его длительность (1 мс) задаетсяподбором резистора *150 Ком. Длительность импульса ждущего мультивибратора всегда постоянна иравна 1 мс. А длительность КИ, поступающего с приемника, изменяется пропорционально положениюручки ГАЗ передатчика. На элементах 3 и 4 МС К561ЛА7 собран формирователь разностного импульса. Этот импульс появляется на выводе 10 МС при превышении входным КИ, длительности импульса, сформированного ждущим мультивибратором. При отклонении ручки ГАЗ от минимального до максимального положения, длительность разностного импульса с выхода 10 МС изменяется от 1 мс до 2 х мс. Это изменение длительности разностного импульса управляет компаратором на МС К157УД2. Принцип его работы следующий - через делитель на резисторах по 100 Ком заряжается конденсатор 0,1 мкф, соединяющий анод диода КД522 с общим проводом, до напряжения порядка 3х Вольт.Это напряжение прикладывается к выводу 5 МС К157УД2. Подстроечным резистором 22 Ком навыводе 6 устанавливается пороговое напряжение срабатывания компаратора. Оно чуть менее 3 хВольт, порядка 2,7 Вольт. Катод диода подключен в к выводу 10. Когда на выводе 10 возникаетразностный импульс отрицательной полярности, конденсатор начинает разряжаться через диод ивнутреннее сопротивление выходного транзистора микросхемы. Таким образом степень разряда конденсатора (величина уменьшения напряжения на нем) зависит от длительности (ширины) разностного импульса, что в конечном счете определяет время нахождения компаратора вовключенном состоянии и ширину импульса на его выходе – вывод 9. Через резистивный делитель10 ком –100 ком выходные импульсы компаратора управляют затвором полевого транзистора.В цепи его стока и + шины питания 12 Вольт включен коллекторный электродвигатель.В результате при переводе ручки ГАЗ передатчика из положения минимум в положение максимум изменяется ширина разностного импульса, степень разряда конденсатора 0,1 мкф, время нахождения компаратора в открытом состоянии и изменяются обороты электродвигателя.На плату подается напряжение 12 Вольт от бортового аккумулятора. КРЕНка стабилизатора 5 вольтовая, но наличие в минусовом выводе резистора, позволяет подобрать на выходе стабилизаторанапряжение в пределах 5…..6 Вольт. Без резистора напряжение равно +5 Вольт. Ток нагрузки 1 Ампер. Этого более чем достаточно для питания приемника и рулевых машинок.Ключевой транзистор – полевой MOSFET.
Принципиальная схема узла выделения командного импульса.
Принципиальная схема регулятора скорости.
Рисунок печатной платы со стороны деталей.
Рисунок печатной платы со стороны дорожек.
Монтажка.
Регулятор скорости установлен на модель.
Файл разводки печатной платы
(Регулятор хода КД.lay)
www.parkflyer.ru
