Самодельный регулятор оборотов для бензинового двигателя

Простейший регулятор оборотов электродвигателя своими руками

Изготавливая различные самоделки, приходится сталкиваться с рядом проблем и поиском их решений. Так и в случае с различными приспособлениями, которые имеют в своей конструкции коллекторный электродвигатель.

Очень часто нужно сделать так, чтобы двигатель имел регулируемые обороты. Для этих целей используется регулятор (контроллер) оборотов двигателя, который можно собрать своими руками.

Представленный ниже регулятор для электродвигателей позволяет не только обеспечить плавный пуск мотора и степень регулировки оборотов, но и защитить двигатель от перегрузок. Работать контроллер может не только от 220 Вольт, но и от пониженного напряжения, вплоть от 110 Вольт.

Характеристики самодельного контроллера

  • Диапазон напряжений (110-240 Вольт);
  • Возможность регулировки оборотов электродвигателя, от 9-99%;
  • Нагрузка, до 2,5 кВт;
  • Рабочая мощность, не более 300 Вт.

Самодельный регулятор оборотов для электродвигателя имеет низкий уровень шума, он позволяет осуществлять плавную стабилизацию оборотов и осуществлять мягкий пуск электродвигателя.

Ниже будет представлена схема регулятора оборотов для электродвигателя и принцип его работы.

Схема регулятора оборотов для электродвигателя

Чтобы собрать регулятор оборотов для двигателя потребуется генератор ШИМ импульсов и симистор для управления двигателем. Диод и резистор D1 и R1, позволяют снижать напряжение для питания двигателя, а конденсатор C1, призван обеспечивать фильтрацию тока на входе электроцепи.

Элементы P1, R5 и R3 — это делители напряжения с возможностью регулировки его значений. Резистор R2, который указан на схеме регулятора оборотов электродвигателя, позволяет синхронизировать внутренние блоки регулятора с основным симистором (ВТ139), на котором собственно и работает регулятор оборотов.

Ниже на рисунке можно увидеть наглядное расположение всех элементов регулятора оборотов для электродвигателей. Обязательно следует безопасно расположить элементы, так как работа регулятора осуществляется от опасного напряжения в 220 Вольт.

Мощность и нагрузка регулятора оборотов

К самодельному регулятору оборотов двигателя, сделанному по выше представленной схеме, можно подключить нагрузку не более 2 кВт. В случае увеличения нагрузки осуществляется замена главного симистора BT138/800. Если симистор устанавливается большего номинала, то его рекомендуется вынести за пределы общей платы, и обязательно установить на радиатор охлаждения, который можно сделать из куска алюминиевой полосы.

Примечательно то, что подобный регулятор можно использовать не только с электродвигателями, но и с лампами освещения. Таким образом, дёшево и сердито, можно собрать регулятор для яркости ламп освещения.

Подписывайтесь на мой канал в Дзен. Всем удачи, и мирного неба над головой!

Источник

Регулятор управления двигателя для простых самоделок

Всем здравствуйте. Регуляторы скорости достаточно популярны. Отчасти из-за их простоты и из-за широкого спектра применений, в любительской и профессиональной практике. Среди любителей особенно популярны регуляторы двигателей постоянного тока, которые широко используются, например, в моделировании, авиации, а также в повседневной практике для контроля скорости различных самодельных малогабаритных любительских дрелей.

Управление скоростью двигателей постоянного тока может быть выполнено де-факто только двумя способами — импульсным или линейным управлением. Линейное управление очень простое и может быть реализовано, например, с помощью простого последовательного резистора, то есть потенциометром. Однако этот способ не подходит для управления двигателями с более высокой мощностью, поскольку потери мощности, возникающие на этом резисторе, могут превышать мощность двигателя.

Читайте также:  Что лить в двигатель d15b

Конечно, можно было бы регулировать не последовательным резистором, а, например, линейным источником, но проблема потери мощности остается той же. Кроме того, этот линейный контроль сопровождается еще одним негативным явлением, проявляющимся на очень низких скоростях это напряжение, при котором двигатели не запускаются плавно.

Поэтому импульсное управление используется гораздо чаще. Его принцип относительно прост и заключается в подаче на двигатели номинального напряжения питания, которое, подключается на короткое время. Таким образом, напряжение на двигателе появляется только в течение определенного периода времени, который чередуется с интервалом.

Импульсные регуляторы определяет скорость вращения двигателей, при этом напряжение питания может составлять от 0 до 100%. Большим преимуществом является малая потеря мощности на переключающем элементе, которая определяется только его потерями и скоростью переключения. Кроме того, благодаря номинальному току, двигатель сохраняет крутящий момент, что позволяет использовать его мощность даже на низких оборотах.

Конечно, при простом импульсном управлении это зависит от нагрузки двигателя, то есть скорость при полной нагрузке различна, когда двигатель работает на холостом ходу. Поэтому используются двигатели с так называемой обратной связью, где электромагнитная сила обмотки измеряется в момент подачи питания на двигатель, и результирующее напряжение сравнивается с требуемой скоростью.

Здесь используется одно из основных свойств вращающихся машин постоянного тока, а именно обратимость работы. В случаях требуемое или полученное напряжение прямо пропорционально скорости, но при условии постоянной механической или электрической нагрузки.

Операционный усилитель IO1A включен в качестве генератора опорного напряжения. Частота со значениями компонентов R4 и C1 на схеме составляет около 100 Гц, что обычно является приемлемым компромиссом. Для нужд измерения напряжения более подходящей будет более низкая частота, а для эффективного контроля скорости, более высокая.

Полученный таким образом сигнал подается на не инвертирующий вход простого компаратора на элементе IO1B. Выход компаратора управляет силовым транзистором T2, который переключает напряжение питания двигателя. Следовательно, чтобы поддерживать постоянную скорость, это напряжение должно быть обратно пропорционально скорости, получаемое на инвертирующем усилителе IO1C.

Напряжение с двигателя снимается через резистор R10 и простейший фильтр C5. Если выход IO1B на низком уровне (T2 закрыт), T1 открывается и напряжение, «вырабатываемое» двигателем, подается на конденсатор C4, который заряжается. Затем следует инвертирующий усилитель IO1C с небольшим интегрирующим конденсатором C2, который устраняет остаточную пульсацию. Опорное напряжение регулируется потенциометром. Он определяет базовый уровень выхода IO1C и, следовательно, напряжение на инвертирующем входе IO1B.

Если скорость двигателя уменьшается из-за высокой механической нагрузки, создаваемое напряжение также уменьшается. Согласно описанию, это увеличивает выходной сигнал IO1C и напряжение питания увеличивается. Это также увеличивает скорость, и входы IO1C возвращаются в равновесие. Когда на двигателе нагрузка уменьшается, этот процесс меняется на противоположный.

Подключение двигателя дополняется защитным диодом D1, который предназначен для устранения любых скачков напряжения, они могут возникнуть во время коммутации двигателя. Вся схема рассчитана на питание 12В, но можно без проблем использовать до 18В. Единственное ограничение — это максимальный ток двигателя, который не должен превышать 2А.

Если требуется больший ток, необходимо заменить транзистор Т2 другим более мощным. Вся конструкция выполнена на небольшой односторонней печатной плате. Проверка работоспособности, при заведомо исправных компонентах и монтаже без ошибок схема работает с первого включения. Всем спасибо.

Источник

Регулятор оборотов своими руками: подробная инструкция как сделать, схемы, чертежи и примеры изготовления (95 фото + видео)

Широкое применение бытовых электроприборов и инструментов часто требует от них новых возможностей и способов применения. В электроинструментах и машинах различного рода применяются коллекторные электромоторы, скорость вращения которых необходимо регулировать, создавая различные режимы работы.

Читайте также:  Тюнинг двигателя шкода фелиция

Например, при использовании болгарки скорость вращения диска рекомендуется менять при работе с материалами различной твердости и толщины.

Регулировка оборотов электродвигателей повышает области их применения

Резка металла, камня, дерева, полировка кузова автомобиля, применение алмазных дисков и дисков разных диаметров – все эти работы требуют выбора такой скорости вращения электродвигателя, которая была бы безопасной в работе и не портила обрабатываемый материал.

Для достижения этих целей существуют регуляторы оборотов электродвигателей. Некоторый электроинструмент имеет встроенные регуляторы оборотов, инструмент эконом-класса регуляторов не имеет, но в технической литературе и во Всемирной паутине есть множество схем и рекомендаций как сделать регулятор оборотов двигателя своими руками.

Продлить жизнь двигателя очень просто

Проблемой в любом хозяйстве является срок жизни электрического инструмента. Для продления его применяют плавный запуск при включении. Эту проблему также решает регулятор оборотов.

Физика процесса такова, что в момент включения двигателя создается мощный импульс пускового тока. Превышающий рабочий ток двигателя, он создает искрение в контакте коллектора со щетками, что вызывает быстрый их износ.

Пусковой ток может привести к сгоранию обмоток двигателя и износу редуктора из-за рывков при пуске. Плавный пуск делает работу с электроинструментом безопасной и сохраняет его исправность.

Регулятор для двигателей на 220 Вольт

Регулятор оборотов двигателя, сделанный своими руками, можно вмонтировать в корпус инструмента или сделать в отдельном корпусе, что значительно улучшает удобство и универсальность пользования им. Автономный регулятор можно применять по мере необходимости для различных электроинструментов.

Простейший регулятор оборотов коллекторного двигателя своими руками можно сделать несколькими способами – на печатной плате, навесным монтажом и на монтажной плате.

Основные элементы схемы:

  • симистор BTA 16;
  • динистор DB 3;
  • переменный резистор 500 кОм;
  • постоянный резистор 2 кОм;
  • емкость 100 нФ;
  • фольгированный текстолит или монтажная плата;
  • припой;
  • канифоль;
  • хлорное железо;
  • маркер для лазерных дисков и карандаш.

Источник

Регулятор скорости двигателя постоянного тока 12 Вольт

В первую очередь всем здоровья :).

Необходим регулятор оборотов для двигателя постоянного тока? Собрать такой регулятор вполне возможно всего на одной отечественной микросхеме со вспомогательным мощным полевым транзистором.
Устройство рассчитано на питание от 12 Вольт постоянного напряжения, двигатель так же должен быть рассчитан на рабочее напряжение 12 Вольт. Регулировка оборотов осуществляется широтно-импульсным методом, в качестве генератора используются два логических элемента микросхемы К561ЛН2. Генератор вырабатывает импульсы порядка 15 кГц и устроен таким образом, что переменным резистором R1 можно менять длительность генерируемых импульсов, соответственно появляется возможность регулировать обороты двигателя. С выхода генератора импульсы поступают в буферный каскад, который представляет из себя четыре параллельно включенные логические элементы. К выходу буферного каскада напрямую подключен затвор мощного полевого транзистора IRF3205, нагрузкой которого и будет двигатель. R1 конструктивно совмещен с выключателем, который отключает генератор от буферного каскада, который подтянут через резистор R4 к положительной шине питания, таким образом при отключении выключателя на выходе буферного каскада формируется низкий уровень напряжения, который надёжно запирает полевой транзистор. Сама схема постоянно подключена к питающему напряжению и потребляет буквально микротоки, чтото около 2-5 мкА. Для надёжности в схеме применен фильтр по питанию на VD3R5C2 для микросхемы К561ЛН2, чтобы исключить попадание создаваемых двигателем помех в её цепь питания. Работоспособность схемы сохраняется в диапазоне питающих напряжений от 9 до 15 Вольт. Максимальный коммутируемый ток зависит от примененного полевого транзистора.

Источник

Простой регулятор скорости для коллекторного двигателя.

Предлагаю простой самодельный регулятор скорости для коллекторного двигателя, который можно сделать буквально за один вечер. Схема выполнена на широкодоступной элементной базе и легко повторяема. Регулятор многократно был мною изготовлен и использовался детишками в простых моделях автомашин, танков, кораблей. Сразу хочу сказать, что микроконтроллер (а так же прошивки и программатор) в этом регуляторе НЕ используются в целях облегчения повторения конструкции, так как не все моделисты имеют такую возможность, особенно в небольших городах. И вообще, акцент статьи
сделан на энтузиастов паяльника.

Читайте также:  Что такое однополярный двигатель

Описание регулятора скорости коллекторного двигателя.

Регулятор скорости коллекторного электродвигателя предназначен для работы с любой аппаратурой пропорционального управления и служит для плавного регулирования оборотов двигателя от
минимальных 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 импульс
имеет положительную полярность, а ждущий мультивибратор срабатывает по спаду
положительного 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) задается
подбором резистора *150 Ком. Длительность импульса ждущего мультивибратора всегда постоянна и
равна 1 мс. А длительность КИ, поступающего с приемника, изменяется пропорционально положению
ручки 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 на
выводе 6 устанавливается пороговое напряжение срабатывания компаратора. Оно чуть менее 3 х
Вольт, порядка 2,7 Вольт. Катод диода подключен в к выводу 10. Когда на выводе 10 возникает
разностный импульс отрицательной полярности, конденсатор начинает разряжаться через диод и
внутреннее 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 во
включенном состоянии и ширину импульса на его выходе – вывод 9. Через резистивный делитель
10 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 стабилизатора
напряжение 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.

Источник

Adblock
detector