«Гильдия Мастеров». В гостях у дядюшки Ома. Часть 12
Мы продолжаем познавательную рубрику "В гостях у дядюшки Ома". Наш автор Виктор Марков, @markvial в интересной увлекательной форме познакомит вас с миром электричества, его тонкостями и особенностями, а также поделится полезными советами, наблюдениями своими личными изобретениями и лайфхаками.
Иллюстрация @konti
Предыдущие части: 1 часть 2 часть 3 часть 4 часть 5 часть 6 часть 7 часть 8 часть 9 часть 10 часть 11 часть
Автор: @markvial
Часть 12 (продолжение)
Сам себе мастер
Разбираемся с проводами
Судя по сообщениям разных форумов электротехники, самодельщиков пугает большое количество проводов, выходящих из двигателя на соединительную колодку.
Их бывает от 6 до 10 концов.
Все выводы от щёток, статора и тахогенератора выходят на соединительную колодку.
Попробуем разобраться, для чего они предназначены?
В первую очередь визуально определяем провода тахогенератора.
Где расположен тахогенератор, мы уже знаем и видим, что от него отходят два провода.
К сожалению цвета выводов на колодке не на всех УКД одинаковые. Поэтому говорить о цвете проводов мне бессмысленно. В вашем варианте они могут быть другими.
Лучше всего взять лист бумаги, карандаш и записывать цвет провода, какой найден.
Итак, с двумя выводами из двигателя мы определились. Это тахогенератор и пока он нам не нужен.
В некоторых моделях УКД вместо тахогенератора применён датчик Холла с тремя выводами. Это надо учесть.
Далее омметром определяем выводы обмоток статора. Их может быть 3, 4 или 5 концов. Нечётное количество выводов говорит о том, что есть вывод от середины обмотки статора. Иногда он используется в схеме управления двигателем для быстрого разгона при отжиме белья.
Если вся обмотка имеет сопротивление 6 Ом, а какой-то вывод даёт 3 Ома на оба конца - это и есть средний. Он нам не нужен.
Если от статора выходит четыре конца – это две половинки обмотки статора. Два конца надо сразу соединить между собой последовательно. То есть, начало одной половинки соединить с концом другой половины. И это соединение тщательно заизолировать.
Тут важно не ошибиться с началом и концом обмоток. В УКД это можно сделать визуально.
Эти выводы отдельные выводы в некоторых моделях стиральных машин проектировщики используют для подключения теплозащиты двигателя на плате управления.
Неплохо сразу омметром убедиться в отсутствии замыканий обмотки статора на корпус. Двигатель с замыканиями статорной обмотки на корпус без перемотки обмоток эксплуатации не подлежит.
Остаётся найти два вывода от ротора. Это нетрудно сделать, так как они соединены со щёточными узлами.
Отдельные выводы от статора и отдельные от ротора, которые уходят на плату управления, необходимы для организации реверса оборотов через контакты реле.
Все пучки проводов сходятся на плате управления и соединяются с ней специальными колодками.
У автора двигатель имел всего 7 выводов.
Два отходило от ротора со щёточных узлов. От статора выходило 3 вывода. Теплозащита была смонтирована внутри двигателя. И два вывода от тахогенератора.
Средний вывод статора автор сразу же тщательно заизолировал.
Для проверки работоспособности УКД достаточно соединить выводы статора и ротора последовательно и оставшиеся два подключить к сети 220 В.
Настоятельно рекомендую при первом подключенииУКД к сети 220 В надёжно закрепить двигатель в тисках и напряжение подавать через мощный ТЭН, мощностью в 1 кВт.
В момент пуска крутящий момент ротора двигателя, подключённого без системы управления напрямую к сети 220 В, настолько велик, что удержать двигатель руками удаётся с большим трудом.
ТЭН необходим ещё и для определения наличия короткозамкнутых витков. При любой неисправности в двигателе ТЭН быстро нагревается. Это тоже надо учитывать при экспериментах с УКД, чтобы избежать пожара.
При таком упрощённом подключении коллекторный двигатель мгновенно набирает максимальное количество оборотов (как я говорил, до 15000 об/мин и выше) и потребляет максимум электроэнергии.
Двигатель быстро нагревается, интенсивно выгорают щётки, и может произойти пробой изоляции, как статора, так и ротора.
Вывод напрашивается сам собой. Так эксплуатировать УКД нельзя. Надо ограничить напряжение питания.
Автор пробовал питать двигатель через мощный лавинный диод (ДЛ 122-40-15) однополупериодным напряжением. Но и в таком варианте, практически при половинном напряжении сети, через некоторое время срабатывала внутренняя теплозащита УКД.
Можно, конечно, попробовать использовать мощный ЛАТР. Но это сильно загромождает конструкцию, а пониженное напряжение делает двигатель маломощным.
Чаще всего в системах управления двигателями стиральных машин проектировщики используют мощный симистор, включённый последовательно с обмоткой статора.
Симистором управляет контроллер фазового угла (TDA 1085С, отечественный аналог КС1027ХА4), который получает сигналы от микропроцессора.
Микропроцессор считывает сигналы тахогенератора, сравнивает их с заранее установленным запрограммированным значением угловой скорости УКД и даёт соответствующую команду на контроллер управления симистором.
Изменяется частота срабатывания симистора и через обратную связь сигналов тахогенератора в цепи управления поддерживаются стабильные и заданные обороты УКД, не зависящие от нагрузки на валу двигателя.
Вся эта электроника смонтирована на печатной плате управления стиральной машиной.
Городить такие сложности для газонокосилки нет смысла. Здесь достаточно, чтобы УКД работал в оптимальном режиме на средних и стабильных оборотах.
продолжение следует
от редакции:
Мы надеемся, что полезные знания из этого цикла статей станут предостерегающими и кому-то помогут. Берегите себя, своих родных и коллег, уважаемые читатели. Жизнь - это самое большое богатство, её нужно беречь.
Статья подготовлена сообществом "Гильдия Мастеров" (@vp-handmade), в рамках проекта Vox Populi.
