Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

F108M Высокомощный ШИМ-регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока (10-60В, 60А макс)

F108M Высокомощный ШИМ-регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока (10-60В, 60А макс)

Описание товара:

Высокомощный ШИМ-регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока
Модель: F108M
Входное напряжение: 10-60В
Макс ток вых: 60А
Макс. коммутируемая мощность: 3500Вт

Описание товара

Высокомощный ШИМ-регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока F108M
Позволяет регулировать выходную мощность в диапазоне от 0 до 100% относительно входной

Подходит для управления электродвигателями постоянного тока, проектирования и построения самодельного электротранспорта, освещением, а также для управления любой мощной нагрузкой постоянного тока.

Контроллер оснащен выносным переменным потенциометром С фиксацией

Примеры расчета выходной мощности:
рабочее напряжение 12 В: 12 В * 60A = 720 Вт
рабочее напряжение 24 В: 24 В * 60A = 1440 Вт
рабочее напряжение 36 В: 36 В * 60A = 2160 Вт
рабочее напряжение 40 В: 40 В * 60A = 2400 Вт
рабочее напряжение 50 В: 50 В * 60A = 3000Вт

Входное напряжение, В: 10 — 60
Максимальная выходная мощность, Вт: 3500
Максимальный непрерывный рабочий ток: 60А
Холостой ток потребления: 40мА
Частота ШИМ: 15кГц
Диапазон регулировки вых. напряжения: 5 -100%
Защита от переполюсовки на входе: НЕТ
Габариты: 122 х 87 х 32мм
Вес: 250гр

Описание выводов:
B + : плюс питания;
B — : минус питания;
M + : плюс нагрузки;
M — : минус нагрузки;

Обзор и описание работы:

Высокомощный ШИМ-регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока F108M
Позволяет регулировать выходную мощность в диапазоне от 0 до 100% относительно входной

Подходит для управления электродвигателями постоянного тока, проектирования и построения самодельного электротранспорта, освещением, а также для управления любой мощной нагрузкой постоянного тока.

Контроллер оснащен выносным переменным потенциометром С фиксацией

Примеры расчета выходной мощности:
рабочее напряжение 12 В: 12 В * 60A = 720 Вт
рабочее напряжение 24 В: 24 В * 60A = 1440 Вт
рабочее напряжение 36 В: 36 В * 60A = 2160 Вт
рабочее напряжение 40 В: 40 В * 60A = 2400 Вт
рабочее напряжение 50 В: 50 В * 60A = 3000Вт

Входное напряжение, В: 10 — 60
Максимальная выходная мощность, Вт: 3500
Максимальный непрерывный рабочий ток: 60А
Холостой ток потребления: 40мА
Частота ШИМ: 15кГц
Диапазон регулировки вых. напряжения: 5 -100%
Защита от переполюсовки на входе: НЕТ
Габариты: 122 х 87 х 32мм
Вес: 250гр

Описание выводов:
B + : плюс питания;
B — : минус питания;
M + : плюс нагрузки;
M — : минус нагрузки;

Обзор и описание работы:

Регуляторы для ручной сверлилки плат. Автоматический регулятор оборотов для двигателей типа ДПМ Скачать схему стабилизатора регулятора коллекторного двигателя

Схема регулятора оборотов микродрели

Очень часто при работе и просверливания отверстий в плате , мы то откладываем микродрель,то обратно берем ее в руки и продолжаем сверлить.Но зачастую двигатели греются на высоких оборотах, и в руку уже труднее взять.

Изза вибрации часто она может соскользнуть с платы,и сделать шлейф.Для этих целей предлогаю собрать регулятор оборотов своими руками .

Принцип работы следующий, когда нагрузка небольшая, то небольшой и ток проходи,и обороты понижены,как только нагрузка возрастает,обороты повышаются.

Огромный плюс устройства в том что двигатель работает в облегченном режиме,и меньше изнашиваются контактные щетки.

Это главный ответ на вопрос как сделать что бы при сверлении обороты повышались

Радиодетали для регулятора

Микросхему LM317 необходимо установить на радиатор в избежание перегрева. Установка куллера нетребуется
Конденсаторы электролитические на номинальное напряжение 16В.
Диоды 1N4007 можно заменить на любые другие рассчитанные на ток не менее 1А.
Светодиод АЛ307 любой другой. Печатная плата выполнена на одностороннем стеклотекстолите.
Резистор R5 мощностью не менее 2Вт, или проволочный.

БП должен иметь запас по току, на напряжение 12В. Регулятор работоспособен при напряжении 12-30В, но свыше 14В придется заменить конденсаторы на соответствующие по напряжению.
Готовое устройство после сборки начинает работать сразу.

Налаживание и мелочи в работе

Резистором P1 выставляем требуемую частоту вращения на холостом ходу. Резистор P2 служит для установки чувствительности к нагрузке, им выбираем нужный момент увеличения оборотов. Если увеличить емкость конденсатора C4, то увеличится время задержки высоких оборотов или если двигатель работает рывками.
Я увеличил емкость до 47uF.
Двигатель для устройства не критичен. Только необходимо чтобы он был в хорошем состоянии.
Я долго мучился, уже подумал, что у схемы был глюк, что она непонятно как регулирует обороты, или уменьшает обороты во время сверления.
Но разобрал двигатель, прочистил коллектор, подточил графитовые щетки, смазал подшипники, собрал.
Установил искрогасящие конденсаторы. Схема заработала прекрасно.
Теперь не нужен неудобный выключатель на корпусе микродрели.

На основе мощного симистора BT138-600, можно собрать схему регулятора скорости вращения двигателя переменного тока. Эта схема предназначена для регулирования скорости вращения электродвигателей сверлильных машин, вентиляторов, пылесосов, болгарок и др. Скорость двигателя можно регулировать путем изменения сопротивления потенциометра P1. Параметр P1 определяет фазу запускающего импульса, который открывает симистор. Схема также выполняет функцию стабилизации, которая поддерживает скорость двигателя даже при большой его нагрузке.

Читать еще:  Что является рабочим телом в тепловом двигателе

Например, когда мотор сверлильного станка тормозит из-за повышенного сопротивления металла, ЭДС двигателя также уменьшается. Это приводит к увеличению напряжения в R2-P1 и C3 вызывая более продолжительное открывание симистора, и скорость соответственно увеличивается.

Регулятор для двигателя постоянного тока

Наиболее простой и популярный метод регулировки скорости вращения электродвигателя постоянного тока основан на использовании широтно-импульсной модуляции (ШИМ или PWM ). При этом напряжение питания подается на мотор в виде импульсов. Частота следования импульсов остается постоянной, а их длительность может меняться — так меняется и скорость (мощность).

Для генерации ШИМ сигнала можно взять схему на основе микросхемы NE555. Самая простая схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока показана на рисунке:

Здесь VT1 — полевой транзистор n-типа, способный выдерживать максимальный ток двигателя при заданном напряжении и нагрузке на валу. VCC1 от 5 до 16 В, VCC2 больше или равно VCC1. Частоту ШИМ сигнала можно рассчитать по формуле:

F = 1.44/(R1*C1) , [Гц]

где R1 в омах, C1 в фарадах.

При номиналах указанных на схеме выше, частота ШИМ сигнала будет равна:

F = 1.44/(50000*0.0000001) = 290 Гц.

Стоит отметить, что даже современные устройства , в том числе и высокой мощности управления, используют в своей основе именно такие схемы. Естественно с использованием более мощных элементов, выдерживающих большие токи.

Ранее мы рассматривали в этой статье.

Сегодня рассмотрим доработку к настольному сверлильному станку для печатных плат.

А именно: установка светодиодной подсветки места для сверления и добавления автоматического регулятора оборотов двигателя станка.

Светодиодная подсветка для станка

Светодиоды для подсветки удобно использовать из светодиодного светильника на пальчиковых батарейках размера ААА китайского производства.

Сверлильный станок со включенной светодиодной подсветкой

Автоматический регулятор оборотов для станка

Автоматический регулятор оборотов работает следующим образом — на холостых оборотах сверло вращается со скоростью около 15-20 оборотов/мин. (в зависимости от типа, мощности двигателя), как только сверло касается заготовки для сверления, обороты двигателя увеличиваются до максимальных. Когда отверстие просверлено и нагрузка на двигатель ослабевает, обороты вновь падают.

Принципиальная схема автоматического регулятора оборотов двигателя

  • Транзистор КТ805 можно заменить на КТ815, КТ817, КТ819. КТ837 можно заменить на КТ814, КТ816, КТ818.
  • Вместо R1 ставим временно перемычку. Резистором R3 настраиваем холостой ход чем меньше сопротивление, тем меньше холостой ход. Впаиваем R1 и уменьшаем его пока моторчик не уменьшит обороты.
  • Подбором резистора R3 устанавливаются минимальные обороты двигателя на холостом ходу.
  • Подбором конденсатора С1 регулируется задержка включения максимальных оборотов двигателя при появлении нагрузки в двигателе.
  • Транзистор Т1 обязательно размещать на радиаторе, греется довольно сильно.
  • Резистор R4 подбирается в зависимости от используемого напряжения для питания станка по максимальному свечению светодиодов.
  • Для каждого типа двигателя нужно подбирать R1, R3: под моторчик от принтера R1 — 7,7 Oм; R3 — 520 Oм; Питание 12,6 В. Для двигателя ДПР-42-Ф1-03 R1 — 15 Ом.
  • Если транзистор Т1 греется — необходимо поставить его на радиатор.
  • R1 — от 1 до 5Вт (в зависимости от мощности двигателя)

Схема работоспособна со многими типами двигателя. Я проверял ее на 4 различных типах, на всех работает отлично!

Я собрал схему с указанными номиналами и меня работа автоматики вполне устроила, единственное конденсатор С1 заменил на два конденсатора по 470 мкф включенных параллельно (они были меньше габаритами).

Рисунок печатной платы регулятора оборотов

Печатная плата схемы автоматического регулятора оборотов двигателя выглядит вот так.

Автоматический регулятор оборотов для двигателей типа ДПМ.

Решил я как-то сделать автоматический регулятор оборотов для своего моторчика, которым дырки в платах делаю, надоело на кнопку жать постоянно. Ну, регулировать как нужно, я думаю, понятно: нет нагрузки – малые обороты растет нагрузка – растут обороты.
Начал искать схему в сети, нашел несколько. Смотрю, народ часто жалуется, что с моторами ДПМ не работает, ну думаю, закон подлости никто не отменял – дай посмотрю какой у меня. Точно: ДПМ-25. Ладно, раз есть проблемы, то чужие ошибки повторять — смысла нет. Буду делать “новые”, но свои.
Решил начать с получения исходных данных, а именно, с замеров тока при различных режимах работы. Выяснилось, что мой моторчик на ХХ (холостой ход) берет 60мА, а при средней нагрузке – 200мА, и даже больше, но это уже когда начинаешь конкретно тормозить его. Т.е. рабочий режим 60-250мА. Ещё я заметил такую особенность: у данных моторов число оборотов сильно зависит от напряжения, а вот ток – от нагрузки.
Значит, нам надо следить за потреблением тока и в зависимости от его значения менять напряжение. Посидел – подумал, родился примерно такой проект:

Читать еще:  Ваз 2115 при нагреве двигателя не заводится

Согласно расчетам схема должна была повышать напряжение на двигателе от 5-6В на ХХ, до 24-27В при росте тока до 260мА. И соответственно понижать — при его уменьшении.
Получилось, конечно, не сразу, пришлось повозиться с подбором номиналов интегрирующей цепочки R6, C1. Ввести дополнительно диоды VD1 и VD2 (как выяснилось, LM358 плохо отрабатывает свои функции при приближении напряжений на входах к верхней границе напряжения её питания). Но, к счастью, мои мучения были вознаграждены. Результат мне очень понравился. Мотор тихонько крутился на ХХ и очень активно сопротивлялся попыткам его затормозить.
Попробовал на практике. Оказалось, на таких оборотах можно было неплохо прицелиться даже без кернения, а уж хоть с маленькой зацепкой. Причем запас регулировки был настолько велик, что число оборотов зависело от твердости материала. Пробовал на разных породах дерева, если было мягкое – максимальных оборотов не набирал, твердое – крутил на всю катушку. В итоге получалось, что независимо от материала скорость сверления была примерно одинакова. Короче, сверлить стало очень комфортно.
Транзистор VT2 и резистор R3 грелись градусов до 70. Причем первый грелся на ХХ, а второй при нагрузке. Символический радиатор в виде жестянки (она же корпус) уменьшил температуру транзистора до 42 градусов. Резистор пока оставил в таком режиме, если сгорит — заменю на 2 штуки по 5,1Ом последовательно.
Вот фото получившего устройства:


Если кто не догадался по фото, корпус – это жестянка от использованной кроны.
Да, и ещё, больше 30В на схему не подавать – это максимальное напряжение для LM358. Меньше можно – у меня нормально сверлило и на 24В.
Вот собственно и всё. Если у кого мотор более мощный надо уменьшить сопротивление R3 примерно во столько раз – во сколько раз больше у вас ток холостого хода. Если максимальное напряжение ниже 27В, надо уменьшать напряжение питания и номинал резистора R2. Это на практике не опробовано, но по расчетам должно быть так. Формула приведена рядом со схемой. Коэффициент 100 верен при указанных на схеме номиналах R1, R2 и R3. При других номиналах будет такой: R2*R3/R1.
Соответственно, при значительном отличии параметров вашего двигателя от моего, возможно придется подобрать R6 и C1. Признаки такие: если мотор работает рывками (обороты то растут, то падают) номиналы надо увеличить, если схема очень задумчива (долго разгоняется, долго уменьшает обороты при изменении нагрузки) номиналы надо уменьшать.
Печатка

Спасибо за внимание, желаю успехов в повторении конструкции.
P.S. Залил печатку сюда.

Эта самодельная схема может быть использована в качестве регулятора скорости для двигателя постоянного тока 12 В с номинальным током до 5 А или как диммер для 12 В галогенных и светодиодных ламп мощностью до 50 Вт. Управление идёт с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) при частоте следования импульсов около 200 Гц. Естественно частоту можно при необходимости изменить, подобрав по максимальной стабильности и КПД.

Большинство подобных конструкций собирается по гораздо . Здесь же представляем более усовершенствованный вариант, который использует таймер 7555, драйвер на биполярных транзисторах и мощный полевой MOSFET. Такая схематика обеспечивает улучшенное регулирование скорости и работает в широком диапазоне нагрузки. Это действительно очень эффективная схема и стоимость её деталей при покупке для самостоятельной сборки довольно низкая.

В схеме используется Таймер 7555 для создания переменной ширины импульсов около 200 Гц. Он управляет транзистором Q3 (через транзисторы Q1 — Q2), который контролирует скорость электро двигателя или ламп освещения.

Есть много применений для этой схемы, которые будут питаться от 12 В: электродвигатели, вентиляторы или лампы. Использовать её можно в автомобилях, лодках и электротранспортных средствах, в моделях железных дорог и так далее.

Светодиодные лампы на 12 В, например LED ленты, тоже можно смело сюда подключать. Все знают, что светодиодные лампы гораздо более эффективны, чем галогенные или накаливания, они прослужит намного дольше. А если надо — питайте ШИМ-контроллер от 24 и более вольт, так как сама микросхема с буферным каскадом имеют стабилизатор питания.

F036M ШИМ-регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока (6-80В, 6А макс)

Описание товара:

Высокомощный ШИМ-регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока
Модель: F036M
Входное напряжение: 6-80В
Макс ток вых: 6А
Макс. коммутируемая мощность: 480Вт

Читать еще:  Что такое естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

Описание товара

Высокомощный ШИМ-регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока F036M
Позволяет регулировать выходную мощность в диапазоне от 0 до 100% относительно входной

Подходит для управления электродвигателями постоянного тока, проектирования и построения самодельного электротранспорта, освещением, а также для управления любой мощной нагрузкой постоянного тока.

Контроллер оснащен выносным переменным потенциометром БЕЗ фиксации


Входное напряжение, В: 6 — 80
Максимальная выходная мощность, Вт: 480 (теоретически может работать до 800Вт, но нужны либо другие радиаторы либо мощное принудительное охлаждение, либо и то и другое)
Максимальный непрерывный рабочий ток: 6А (теоретически может работать до 10А, но нужны либо другие радиаторы либо мощное принудительное охлаждение, либо и то и другое )

Ток срабатывания защиты: 15А
Частота ШИМ: 16кГц
Диапазон регулировки вых. напряжения: 0 -100%
Встроенный предохранитель: 20А
Защита от переполюсовки на входе: НЕТ
Габариты: 64 х 59 х 28мм
Вес: 80гр

Описание выводов:
Power + : плюс питания;
Power — : минус питания;
Motor + : плюс нагрузки;
Motor — : минус нагрузки;


Обзор и описание работы:

Высокомощный ШИМ-регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока F036M
Позволяет регулировать выходную мощность в диапазоне от 0 до 100% относительно входной

Подходит для управления электродвигателями постоянного тока, проектирования и построения самодельного электротранспорта, освещением, а также для управления любой мощной нагрузкой постоянного тока.

Контроллер оснащен выносным переменным потенциометром БЕЗ фиксации


Входное напряжение, В: 6 — 80
Максимальная выходная мощность, Вт: 480 (теоретически может работать до 800Вт, но нужны либо другие радиаторы либо мощное принудительное охлаждение, либо и то и другое)
Максимальный непрерывный рабочий ток: 6А (теоретически может работать до 10А, но нужны либо другие радиаторы либо мощное принудительное охлаждение, либо и то и другое )

Ток срабатывания защиты: 15А
Частота ШИМ: 16кГц
Диапазон регулировки вых. напряжения: 0 -100%
Встроенный предохранитель: 20А
Защита от переполюсовки на входе: НЕТ
Габариты: 64 х 59 х 28мм
Вес: 80гр

Описание выводов:
Power + : плюс питания;
Power — : минус питания;
Motor + : плюс нагрузки;
Motor — : минус нагрузки;


Обзор и описание работы:

Настройка адаптивных пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов системы автоматического регулирования частоты вращения газотурбинного двигателя

Полный текст:

  • Аннотация
  • Об авторах
  • Список литературы
  • Дополнительные файлы
  • Cited By

Аннотация

Ключевые слова

Об авторах

Чертилин Кирилл Эдуардович, аспирант кафедры автоматических систем Института кибернетики ФГБОУ ВО «МИРЭА – Российский технологический университет»

119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78

Ивченко Валерий Дмитриевич, доктор технических наук, профессор кафедры автоматических систем Института кибернетики ФГБОУ ВО «МИРЭА – Российский технологический университет»

119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78

Список литературы

1. Воробьёв В.В., Киселев А.М., Поляков В.В. Системы управления в летательных аппаратах. М.: ВВИА; 2008. 203 с.

2. Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления, под ред. Н.Д. Егупова. М.: МГТУ им. Баумана; 2001. 662 с.

3. Гольберг Ф.Д., Батенин А.В. Математические модели газотурбинных двигателей, как объектов регулирования. М.: Изд-во МАИ; 1999. 97 с. ISBN 5-7035-2215-3

4. Рудинский И.Д. Технология проектирования автоматизированных систем обработки информации и управления. М.: Горячая Линия – Телеком; 2011. 304 с. ISBN 978-5-9912-0148-3

5. Ярушкина Н.Г. Основы теории нечетких и гибридных систем. М.: Финансы и статистик; 2009. 320 с. ISBN: 5-279-02776-6

6. Будько М.Б., Будько М.Ю., Гирик А.В., Грозов В.А. Система управления мультироторным беспилотным летательным аппаратом на основе гибридного нейрорегулятора. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019;19(2):209–215. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2019-19-2-209-215

7. Вилесов А.В., Гуревич Е.И., Ивченко В.Д. Аналитический метод расчета и оптимизации параметров измерительных узлов автоматизированных систем контроля. Вестник концерна ПВО «Алмаз-Антей». 2015;1(13):37–42.

8. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы. М.: Физматлит; 2016. 464 с.

9. Гутова С.Г., Казакевич И.А. Настройка параметров пропорционально интегрального регулятора с помощью метода симплекс планирования. Управление большими системами: сборник трудов. 2016;61:95–117.

10. Рутковская Д.А., Пилинский М.В., Рутковский Л.Р. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы: пер. с польск. И.Д. Рудницкого. М.: Горячая линия – Телеком; 2008. 383 с. ISBN 5-93517-103-1

Дополнительные файлы

Для цитирования:

Чертилин К.Э., Ивченко В.Д. Настройка адаптивных пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов системы автоматического регулирования частоты вращения газотурбинного двигателя. Российский технологический журнал. 2020;8(6):143-156. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2020-8-6-143-156

For citation:

Chertilin K.E., Ivchenko V.D. Configuring adaptive PID-controllers of the automatic speed control system of the GTE. Russian Technological Journal. 2020;8(6):143-156. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/2500-316X-2020-8-6-143-156


Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector