Regulátory na ručné vŕtanie dosiek plošných spojov. Automatická vŕtačka s podsvietením Obvod automatickej regulácie otáčok

Toto domáci okruh možno použiť ako regulátor otáčok motora priamy prúd 12 vs menovitý prúd do 5 A alebo ako stmievač pre 12 V halogénové a LED žiarovky do 50 W. Riadenie sa vykonáva pomocou modulácie šírky impulzov (PWM) pri frekvencii opakovania impulzov približne 200 Hz. Prirodzene, frekvenciu je možné v prípade potreby zmeniť a zvoliť tak maximálnu stabilitu a účinnosť.

Väčšina týchto štruktúr sa montuje za oveľa vyššie náklady. Tu uvádzame pokročilejšiu verziu, ktorá využíva časovač 7555, budič bipolárneho tranzistora a výkonný MOSFET. Tento dizajn poskytuje vylepšenú reguláciu rýchlosti a funguje v širokom rozsahu zaťaženia. Toto je skutočne veľmi efektívna schéma a náklady na jej časti pri kúpe na vlastnú montáž sú pomerne nízke.

Obvod používa časovač 7555 na vytvorenie premennej šírky impulzu približne 200 Hz. Riadi tranzistor Q3 (cez tranzistory Q1 - Q2), ktorý riadi otáčky elektromotora alebo žiaroviek.

Existuje mnoho aplikácií pre tento obvod, ktorý bude napájaný 12V: elektromotory, ventilátory alebo lampy. Môže byť použitý v autách, lodiach a elektrických vozidlách, v modeloch železnice a tak ďalej.

Tu je možné bezpečne pripojiť aj 12 V LED svietidlá, napríklad LED pásiky. Každý to vie LED žiarovky Oveľa účinnejšie ako halogénové alebo žiarovky, vydržia oveľa dlhšie. A ak je to potrebné, napájajte regulátor PWM od 24 voltov alebo viac, pretože samotný mikroobvod s vyrovnávacím stupňom má stabilizátor výkonu.

Dobrý deň. Predstavujem vám regulátor na vyberanie dosiek plošných spojov, schéma je prevzatá z časopisu Radio za rok 2010. Zložené a otestované - funguje skvele. V obvode nie sú žiadne vzácne diely - iba 4 bežné tranzistory a niekoľko pasívnych rádiových prvkov, ktoré je možné odstrániť z akéhokoľvek nefunkčného zariadenia. Schéma regulátora rýchlosti:

Prevádzka obvodu regulátora mini vŕtačky

Prvky vd1, vd2, r2, r3, vt1, r11 slúžia na zostavenie regulátora voľnobehu (ďalej len XO). Dióda vd3 je odpojovač pre regulátor XO a prúdový spúšťač zostavený na vt2, r4, r7. Dióda vd5 uľahčuje teplotný režim snímača prúdu r7. Kondenzátor C2 a odpor r6 zaisťujú plynulý návrat do režimu XO. Na vd4, r5, c1 je obmedzovač rozbehového prúdu (t.j. mäkký štart). Kompozitný tranzistor tvorený vt3 a vt4 zosilňuje prúdy predchádzajúcich uzlov. Paralelne s motorom je nevyhnutné zapnúť ochrannú diódu vd6 v opačnom smere, aby EMF vznikajúce v nej nespálilo rádiové prvky regulátora.

Všetky rezistory okrem R7 sa používajú pri 0,125 W, R7 pri 0,5 W. Odpor R7 je vhodné zvoliť individuálne pre každý motor, aby prúdová spúšť fungovala jasne v správnom momente, t.j. vrták neskĺzol z jadra a nezasekával sa.

Prikladám fotku zostaveného regulátora otáčok minivŕtačky a mnou vyskladanej topológie dosky plošných spojov. Tranzistor P213 musí byť zapnutý presne tak, ako je napísané na doske s názvom „p213“ (kvôli reverznej dióde).

Použitím planárnych komponentov je možné zmenšiť veľkosť dosky do bodu, kedy sa zmestí dovnútra (alebo von) vŕtačky. Voliteľne je možné tento regulátor rýchlosti použiť na ovládanie otáčok akýchkoľvek jednosmerných elektromotorov - v hračkách, ventilácii atď. Prajem všetkým veľa šťastia. S pozdravom Andrey Zhdanov (Majster665).

Automatický regulátor otáčok pre motory typu DPM.

Nejako som sa rozhodol urobiť automatický regulátor otáčok pre môj motor, ktorý používam na diery do dosiek plošných spojov, bol som unavený z neustáleho stláčania tlačidla. No, myslím, že je jasné, že sa dá regulovať podľa potreby: žiadne zaťaženie - nízka rýchlosť, zvýšenie zaťaženia - zvýšenie rýchlosti.
Začal som hľadať schému online a našiel som ich niekoľko. Vidím, že ľudia sa často sťažujú, že PDM nefunguje s motormi, no, myslím, že nikto nezrušil zákon podlosti – pozrime sa, čo mám. Presne: DPM-25. Dobre, keďže existujú problémy, potom nemá zmysel opakovať chyby iných ľudí. Vyrobím si „nové“, ale svoje.
Rozhodol som sa začať získaním počiatočných údajov, konkrétne meraním prúdu v rôznych prevádzkových režimoch. Ukázalo sa, že môj motor pri voľnobehu (voľnobeh) odoberá 60 mA a pri priemernom zaťažení - 200 mA a ešte viac, ale vtedy ho začnete špecificky spomaľovať. Tie. prevádzkový režim 60-250mA. Tiež som si všimol túto vlastnosť: rýchlosť týchto motorov silne závisí od napätia, ale prúd závisí od zaťaženia.
To znamená, že musíme sledovať spotrebu prúdu a meniť napätie v závislosti od jeho hodnoty. Sedel som a premýšľal a zrodilo sa niečo ako tento projekt:

Podľa výpočtov mal obvod zvýšiť napätie na motore z 5-6V pri voľnobehu, na 24-27V so zvýšením prúdu na 260mA. A podľa toho ju znížte, keď sa zníži.
Samozrejme, že to nešlo hneď, musel som si pohrať s výberom hodnôt integračného reťazca R6, C1. Zaveďte ďalšie diódy VD1 a VD2 (ako sa ukázalo, LM358 neplní svoje funkcie dobre, keď sa vstupné napätia blížia k hornej hranici jeho napájacieho napätia). Ale, našťastie, moje trápenie bolo odmenené. Výsledok sa mi veľmi páčil. Motor sa ticho točil na voľnobeh a veľmi aktívne odolával pokusom o jeho spomalenie.
Vyskúšal som si to v praxi. Ukázalo sa, že pri takýchto rýchlostiach sa dá dobre mieriť aj bez udierania a aj s malým záchytom... Navyše rezerva nastavenia bola taká veľká, že počet otáčok závisel od tvrdosti materiálu. Skúšal som to na rôznych druhoch dreva, ak bolo mäkké, nedosiahol som maximálnu rýchlosť, ak bolo tvrdé, otočil som ho naplno. V dôsledku toho sa ukázalo, že bez ohľadu na materiál bola rýchlosť vŕtania približne rovnaká. Vŕtanie sa skrátka stalo veľmi pohodlným.
Tranzistor VT2 a rezistor R3 sa zahriali na 70 stupňov, pričom prvý sa zahrial na XX a druhý pri zaťažení. Symbolický žiarič v podobe plechu (alias puzdro) znížil teplotu tranzistora na 42 stupňov. Rezistor som zatiaľ nechal v tomto režime, ak vyhorí, vymením ho za 2 kusy 5,1 Ohm v sérii.
Tu je fotografia prijatého zariadenia:

Ak by niekto podľa fotografie neuhádol, telo je plechovka z použitej korunky.
Áno, a tiež nedodávajte do obvodu viac ako 30 V - to je maximálne napätie pre LM358. Menej je možné - vŕtal som normálne na 24V.
To je všetko. Ak má niekto výkonnejší motor, treba znížiť odpor R3 o približne rovnakú hodnotu - koľkokrát väčší je váš prúd naprázdno. Ak je maximálne napätie pod 27V, je potrebné znížiť napájacie napätie a hodnotu odporu R2. V praxi to nie je odskúšané, no podľa výpočtov by to tak malo byť. Vzorec je uvedený vedľa diagramu. Koeficient 100 je správny pre hodnoty R1, R2 a R3 uvedené v diagrame. S inými nominálnymi hodnotami to bude takto: R2*R3/R1.
Ak sa teda parametre vášho motora výrazne líšia od môjho, možno budete musieť zvoliť R6 a C1. Príznaky sú nasledovné: ak motor funguje trhavo (rýchlosť stúpa a potom klesá), je potrebné zvýšiť hodnotenie, ak je obvod veľmi premyslený (zrýchlenie trvá dlho, zníženie rýchlosti trvá dlho rýchlosť pri zmene zaťaženia), je potrebné znížiť menovité hodnoty.
Signet

Ďakujem za pozornosť, prajem veľa úspechov pri opakovaní dizajnu.
P.S. Tu som nahral pečiatku.

Na vykonávanie mnohých druhov prác na dreve, kove alebo iných druhoch materiálov nie sú potrebné vysoké rýchlosti, ale dobrá trakcia. Správnejšie by bolo povedať – moment. Práve vďaka nemu sa dajú plánované práce dokončiť efektívne a s minimálnymi stratami energie. Na tento účel sa ako pohonné zariadenie používajú jednosmerné (alebo komutátorové) motory, v ktorých je napájacie napätie usmerňované samotnou jednotkou. Potom, aby sa dosiahli požadované výkonové charakteristiky, je potrebné upraviť otáčky komutátorového motora bez straty výkonu.

Vlastnosti regulácie rýchlosti

Je dôležité vedieť, čo spotrebuje každý motor pri otáčaní nielen činný, ale aj jalový výkon. V tomto prípade bude úroveň jalového výkonu vyššia, čo je spôsobené povahou zaťaženia. IN v tomto prípadeÚlohou navrhovania zariadení na reguláciu rýchlosti otáčania komutátorových motorov je znížiť rozdiel medzi aktívnym a jalový výkon. Preto budú takéto prevodníky pomerne zložité a nie je ľahké ich vyrobiť sami.

Vlastnými rukami môžete vytvoriť iba zdanie regulátora, ale nemá zmysel hovoriť o úspore energie. čo je sila? Z elektrického hľadiska je to odoberaný prúd vynásobený napätím. Výsledok poskytne určitú hodnotu, ktorá zahŕňa aktívne a reaktívne zložky. Na izoláciu iba aktívneho, to znamená na zníženie strát na nulu, je potrebné zmeniť charakter záťaže na aktívnu. Tieto vlastnosti majú iba polovodičové odpory.

teda je potrebné nahradiť indukčnosť rezistorom, ale to je nemožné, pretože motor sa zmení na niečo iné a evidentne nič neuvedie do pohybu. Cieľom bezstratovej regulácie je zachovať krútiaci moment, nie výkon: ten sa bude stále meniť. S takouto úlohou sa dokáže vyrovnať iba menič, ktorý bude riadiť rýchlosť zmenou trvania otváracieho impulzu tyristorov alebo výkonových tranzistorov.

Zovšeobecnený obvod regulátora

Príkladom regulátora, ktorý implementuje princíp riadenia motora bez straty výkonu, je tyristorový menič. Ide o spätnoväzbové proporcionálne integrované obvody, ktoré poskytujú prísna regulácia charakteristiky, od akcelerácie a brzdenia až po spiatočku. Najúčinnejšia je pulzná fáza: frekvencia opakovania odomykacích impulzov je synchronizovaná s frekvenciou siete. To umožňuje udržiavať krútiaci moment bez zvyšovania strát v reaktívnej zložke. Zovšeobecnený diagram môže byť reprezentovaný v niekoľkých blokoch:

usmerňovač s riadeným výkonom;
riadiaca jednotka usmerňovača alebo riadiaci obvod impulznej fázy;
spätná väzba tachogenerátora;
prúdová riadiaca jednotka vo vinutí motora.

Predtým, ako sa pustíme do presnejšieho zariadenia a princípu regulácie, je potrebné rozhodnúť o type komutátorového motora. Od toho bude závisieť kontrolná schéma pre jeho výkonové charakteristiky.

Typy komutátorových motorov

Sú známe najmenej dva typy komutátorových motorov. Prvá zahŕňa zariadenia s kotvou a budiacim vinutím na statore. Druhá zahŕňa zariadenia s kotvou a permanentné magnety. Je tiež potrebné rozhodnúť, na aký účel je potrebné navrhnúť regulátor:

Dizajn motora

Konštrukčne je motor z práčky Indesit jednoduchý, ale pri navrhovaní ovládača na ovládanie jeho otáčok je potrebné brať do úvahy parametre. Motory môžu mať rôzne charakteristiky, preto sa zmení aj ovládanie. Do úvahy sa berie aj prevádzkový režim, ktorý určí konštrukciu meniča. Konštrukčne sa komutátorový motor skladá z nasledujúcich komponentov:

Kotva, má vinutie uložené v drážkach jadra.
Kolektor, mechanický usmerňovač striedavého sieťového napätia, cez ktorý sa prenáša na vinutie.
Stator s poľným vinutím. Je potrebné vytvoriť konštantné magnetické pole, v ktorom sa bude kotva otáčať.

Keď sa prúd v obvode motora, zapojenom podľa štandardného obvodu, zvýši, budiace vinutie sa zapojí do série s kotvou. Týmto zahrnutím tiež zvyšujeme magnetické pole pôsobiace na kotvu, čo nám umožňuje dosiahnuť linearitu charakteristík. Ak pole zostane nezmenené, potom bude ťažšie získať dobrú dynamiku, nehovoriac o veľkých stratách výkonu. Je lepšie používať takéto motory pri nízkych rýchlostiach, pretože sú pohodlnejšie na ovládanie pri malých diskrétnych pohyboch.

Organizáciou oddeleného riadenia budenia a kotvy je možné dosiahnuť vysokú presnosť polohovania hriadeľa motora, ale riadiaci obvod sa potom výrazne skomplikuje. Preto sa bližšie pozrieme na ovládač, ktorý umožňuje meniť rýchlosť otáčania z 0 na maximálnu hodnotu, avšak bez polohovania. Toto sa môže hodiť, ak z motora práčky bude vyrobená plnohodnotná vŕtačka so schopnosťou rezať závity.

Výber schémy

Po zistení všetkých podmienok, za ktorých sa bude motor používať, môžete začať vyrábať regulátor otáčok pre komutátorový motor. Mali by ste začať výberom vhodnej schémy, ktorá vám poskytne všetky potrebné vlastnosti a schopnosti. Mali by ste si ich zapamätať:

Regulácia rýchlosti od 0 do maxima.
Poskytuje dobrý krútiaci moment pri nízkych otáčkach.
Plynulé ovládanie rýchlosti.

Pri pohľade na mnohé schémy na internete môžeme konštatovať, že takéto „jednotky“ vytvára len málo ľudí. Je to spôsobené zložitosťou princípu riadenia, pretože je potrebné organizovať reguláciu mnohých parametrov. Uhol otvorenia tyristora, trvanie riadiaceho impulzu, čas zrýchlenia-spomalenia, rýchlosť nárastu krútiaceho momentu. Tieto funkcie zabezpečuje obvod na regulátore, ktorý vykonáva zložité integrálne výpočty a transformácie. Zoberme si jednu zo schém, ktorá je populárna medzi samoukami alebo tými, ktorí chcú jednoducho použiť starý motor z práčky.

Všetky naše kritériá spĺňa obvod na ovládanie rýchlosti otáčania brúseného motora, zostavený na špecializovanom mikroobvode TDA 1085. Ide o úplne hotový driver na ovládanie motorov, ktorý umožňuje nastavenie rýchlosti od 0 po maximálnu hodnotu , zabezpečenie udržiavania krútiaceho momentu pomocou tachogenerátora.

Vlastnosti dizajnu

Mikroobvod je vybavený všetkým potrebným pre kvalitnú reguláciu motora v rôznych rýchlostných režimoch, od brzdenia až po akceleráciu a otáčanie pri maximálnej rýchlosti. Preto jeho použitie výrazne zjednodušuje dizajn a súčasne robí všetko univerzálny pohon, keďže si môžete zvoliť ľubovoľné otáčky s konštantným krútiacim momentom na hriadeli a využiť ho nielen ako pohon dopravného pásu či vŕtačky, ale aj pre pohyb stola.

Charakteristiky mikroobvodu nájdete na oficiálnej webovej stránke. Uvedieme hlavné vlastnosti, ktoré budú potrebné na konštrukciu prevodníka. Patria sem: integrovaný obvod prevodu frekvencie na napätie, generátor zrýchlenia, zariadenie mäkký štart, jednotka na spracovanie tacho signálu, modul na obmedzenie prúdu atď. Ako vidíte, obvod je vybavený množstvom ochrán, ktoré zabezpečia stabilnú prevádzku regulátora v rôznych režimoch.

Na obrázku nižšie je znázornená typická schéma zapojenia mikroobvodu.

Schéma je jednoduchá, takže je úplne reprodukovateľná vlastnými rukami. Existuje niekoľko funkcií, ktoré zahŕňajú limitné hodnoty a metódu riadenia rýchlosti:

Ak potrebujete zorganizovať spätný chod motora, potom budete musieť obvod doplniť štartérom, ktorý prepne smer budiaceho vinutia. Budete tiež potrebovať obvod riadenia nulovej rýchlosti, aby ste dali povolenie na cúvanie. Nezobrazené na obrázku.

Princíp kontroly

Keď je rýchlosť otáčania hriadeľa motora nastavená odporom vo výstupnom obvode 5, na výstupe sa vytvorí sekvencia impulzov na odblokovanie triaku o určitý uhol. Rýchlosť otáčania je monitorovaná tachogenerátorom, ktorý sa vyskytuje v digitálnom formáte. Budič prevádza prijaté impulzy na analógové napätie, preto sú otáčky hriadeľa stabilizované na jednej hodnote bez ohľadu na zaťaženie. Ak sa zmení napätie z tachogenerátora, vnútorný regulátor zvýši úroveň výstupného riadiaceho signálu triaku, čo povedie k zvýšeniu rýchlosti.

Mikroobvod môže ovládať dve lineárne zrýchlenia, čo vám umožní dosiahnuť dynamiku požadovanú od motora. Jeden z nich je nainštalovaný na kolíku Ramp 6 obvodu. Tento regulátor používajú samotní výrobcovia práčky, takže má všetky výhody na použitie na domáce účely. To je zabezpečené prítomnosťou nasledujúcich blokov:

Použitie podobná schéma poskytuje plnú kontrolu nad komutátorovým motorom v akomkoľvek režime. Vďaka nútenej regulácii zrýchlenia je možné dosiahnuť požadovanú rýchlosť zrýchlenia na danú rýchlosť otáčania. Takýto regulátor je možné použiť pre všetky moderné motory práčok používaných na iné účely.

Nejako som sa rozhodol urobiť automatický regulátor otáčok pre môj motor, ktorý používam na diery do dosiek plošných spojov, bol som unavený z neustáleho stláčania tlačidla. No, myslím, že je jasné, že sa dá regulovať podľa potreby: žiadne zaťaženie - nízka rýchlosť, zvýšenie zaťaženia - zvýšenie rýchlosti.
Začal som hľadať schému online a našiel som ich niekoľko. Vidím, že ľudia sa často sťažujú, že PDM nefunguje s motormi, no, myslím si, že nikto nezrušil zákon podlosti – nech sa pozriem, čo mám. Presne: DPM-25. Dobre, keďže existujú problémy, potom nemá zmysel opakovať chyby iných ľudí. Vyrobím si „nové“, ale svoje.
Rozhodol som sa začať získaním počiatočných údajov, konkrétne meraním prúdu v rôznych prevádzkových režimoch. Ukázalo sa, že môj motor pri voľnobehu (voľnobeh) odoberá 60 mA a pri priemernom zaťažení - 200 mA a ešte viac, ale vtedy ho začnete špecificky spomaľovať. Tie. prevádzkový režim 60-250mA. Tiež som si všimol túto vlastnosť: rýchlosť týchto motorov silne závisí od napätia, ale prúd závisí od zaťaženia.
To znamená, že musíme sledovať spotrebu prúdu a meniť napätie v závislosti od jeho hodnoty. Sedel som a premýšľal a zrodilo sa niečo ako tento projekt:

Ak by niekto podľa fotografie neuhádol, telo je plechovka z použitej korunky.
Áno, a tiež nedodávajte do obvodu viac ako 30 V - to je maximálne napätie pre LM358. Menej je možné - vŕtal som normálne na 24V.
To je všetko. Ak má niekto výkonnejší motor, treba znížiť odpor R3 o približne rovnakú hodnotu - koľkokrát väčší je váš prúd naprázdno. Ak je maximálne napätie pod 27V, je potrebné znížiť napájacie napätie a hodnotu odporu R2. V praxi to nie je odskúšané, iné motory nemám, ale podľa výpočtov by to malo byť takto. Vzorec je uvedený vedľa diagramu. Koeficient 100 je správny pre hodnoty R1, R2 a R3 uvedené v diagrame. S inými nominálnymi hodnotami to bude takto: R2*R3/R1.
Ak sa teda parametre vášho motora výrazne líšia od môjho, možno budete musieť zvoliť R6 a C1. Príznaky sú nasledovné: ak motor funguje trhavo (rýchlosť stúpa a potom klesá), je potrebné zvýšiť hodnotenie, ak je obvod veľmi premyslený (zrýchlenie trvá dlho, zníženie rýchlosti trvá dlho rýchlosť pri zmene zaťaženia), je potrebné znížiť menovité hodnoty.
Ďakujem za pozornosť, prajem veľa úspechov pri opakovaní dizajnu.
Signet je pripojený.