«Гильдия Мастеров». В гостях у дядюшки Ома. Часть 13
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 12 часть
Автор: @markvial
Часть 13.
(продолжение)
Сам себе мастер
Установка двигателя в газонокосилку 1.
Итак, мы разобрались с электродвигателями, научились их отличать один от другого, и знаем схемы подключений к сети 220 Вольт трёхфазного, конденсаторного и коллекторного электродвигателей.
Договорились, что для ремонта газонокосилки мы не будем городить сложности управления двигателем такие, как в стиральной машине.
Экспериментально было установлено, что тахогенератор при максимальных оборотах УКД выдаёт импульсное напряжение с амплитудой до 15 В. Этим фактом решено было воспользоваться для управления симистором, ограничивающим напряжение на статоре двигателя.
Была разработана схема стабилизатора оборотов УКД.
Работает схема так.
Импульсы тахогенератора (ТГ) выпрямляются диодом VD1 и выделяются на нагрузке - подстроечном резисторе R1. Через верхнее по схеме плечо этого резистора и резистор R2 импульсы заряжают конденсатор С1.
В исходном положении транзистор VT1 закрыт и не влияет на работу транзистора VT2, который открыт базовым током через резисторы R4 и R5.
Через резистор R3 и открытый транзистор VT2 подаётся стабилизированное микросхемой DA1 напряжение в 5 В на диод тиристорного оптрона DA2 – АОУ103В2.
Тиристор оптрона включается и через выводы 1и 4 замыкает мост VD2 управления силовымсимистором VS1.
Симистор открывается и подаёт напряжение питания на нагрузку R7 – электродвигатель.
Частота оборотов УКД возрастает. Растёт частота импульсов тахогенератора и, следовательно, напряжение на конденсаторе С1.
В какой-то момент транзистор VT1 открывается, закрывая транзистор VT2.
На диод оптрона перестаёт поступать напряжение. Поэтому тиристор оптрона закрывается, сопротивление моста VD2 переменному току возрастает настолько, что сила тока в управляющем электроде симистора не в состоянии удерживать симистор в открытом состоянии. Симистор запирается и отключает УКД от сети 220 В.
Обороты двигателя падают, следовательно, и напряжение на подстроечном резисторе R1 уменьшается.
Конденсатор С1 успевает разрядиться через резистор R2 и нижнее по схеме плечо подстроечного резистора R1. Транзистор VT1 опять закрывается и процесс открывания симистора VS1 повторяется.
От установки движка подстроечного резистора R1 зависит время закрытого состояния транзистора VT1 и время включения УКД в сеть 220 В, а значит и количество оборотов двигателя в минуту.
Поскольку с увеличением нагрузки на валу УКД частота импульсов тахогенератора уменьшается, время включённого состояния симистора увеличивается, этим компенсируя мощность двигателя.
Получается мгновенная стабилизация крутящего момента вала УКД, не зависящая от нагрузки на валу и поддерживается заранее заданная угловая скорость вращения.
Симистор VS1 работает на индуктивную нагрузку большой мощности. Для его защиты введена, так называемая,снаббернаяRC-цепь. (От английского слова «snabber» - демпфер, амортизатор)
Снабберная цепь (R8R9C4) ограничивает скорость нарастания напряжения на закрывающемсясимисторе, уменьшает всплески напряжения, вызванные помехами в сети и исключает повторные или ложные срабатывания симистора.
Параметры такойRC-цепи не критичны. Желательно, чтобы сопротивление резисторов было меньше комплексного сопротивления нагрузки, но достаточно, чтобы ограничить ток разряда конденсатора. Емкость конденсатора может быть от 0,01 до 0,22 мкФ с рабочим напряжением не менее 450 В.
Резисторы R8 и R9 включены параллельно для увеличения надёжности цепи.
Силовая цепь отделена от цепи управления и сравнения оборотов УКД трансформатором T1 и тиристорным оптроном DA2.
Трансформатор Т1 использован малогабаритный от сетевого блока питания старого калькулятора.
Цепь управления питается через маломощный выпрямительный мост VD3 и стабилизатор напряжения DA1 на 5 В, поэтому срабатывание тиристора оптрона не зависит от перепадов сетевого напряжения и связано только со степенью зарядки/разрядки конденсатора С1, который получает импульсы от тахогенератора с частотой вращения электродвигателя.
Конденсаторы С2 и С3 сглаживают пульсации выпрямленного мостом VD3 напряжения.
Симистор VS1 - импортный - BT137 600Е. Максимальное напряжение для его работы = 600В. Ток коммутации = 8А.
Симистор работает в импульсном режиме, поэтому не требует особых мер для охлаждения. Он смонтирован на плате с помощью алюминиевого П-образного профиля 25 Х 25 мм, толщиной 2,0 мм, который служит и теплоотводом и элементом крепления симистора.
К остальным деталям особых претензий нет.
Окончание как установить двигатель в газонокосилку в следующей беседе.
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.
.JPG)
Новый клиент экосистемы блокчейн-платформы Голос для поэтов
Проголосовать за делегата stihi-io можно здесь
