Jak můžete regulovat rychlost kartáčovaného motoru?

Univerzální komutátorové motory se sekvenčním buzením (kartáčovým) 220 V se používají v různém elektrickém nářadí. Jedná se o vysavače, mixéry, vrtačky, brusky a další zařízení. Při provozu těchto nástrojů je často potřeba provozovat je při nižších otáčkách motoru.
Jsou nabízeny dvě provedení regulátorů otáček motoru komutátoru.

V prvním regulátoru otáček motoru lze pomocí jednoduchého tyristorového regulátoru provádět plynulou regulaci počtu otáček hřídele komutátorového motoru s automatickou stabilizací ve zvoleném provozním režimu.

Nejprve se podívejme na činnost regulátoru otáček bez kondenzátoru C1.
Základem regulátoru je tyristor (VT1), regulovaný fázovým řízením. Kolektorový motor je zapojen do série s SCR, takže je napájen půlvlnným napětím.
Při otáčení motoru vzniká na jeho svorkách vlivem zbytkové magnetizace protielektromotorická síla (emf) ud, která je úměrná rychlosti otáčení hřídele. Princip činnosti regulátoru otáček motoru komutátoru je založen na porovnání ud s referenčním napětím Uop přiváděným na řídicí elektrodu tyristoru z potenciometru R2. V regulátoru otáček je izolován rozdílový signál uу = Uop-ud, který se používá pro fázové řízení tyristoru, což umožňuje upravovat výkon dodávaný do elektromotoru.
Díky diodě VD1 protéká odpory R1 a R2 pouze kladný půlcyklus a Uop dosáhne své maximální hodnoty, když je amplituda sítě největší.
Pokud zbytkový back-emf. ud motoru je větší než hodnota Uop (tj. pokud rychlost otáčení překročí určitou nastavenou hodnotu), pak se dioda VD2 sepne, protože potenciál na anodě diody bude menší než na katodě (Uop-ud) a signál nebude přiváděn na řídící elektrodu trinistoru. Tyristor je uzavřen, do motoru není přiváděna žádná energie a rychlost otáčení klesá až do zpětného emf. ud nebude menší než Uop a dioda VD2 se zapne v dopředném směru. Ovládání SCR obdrží odblokovací napětí a napájení bude přiváděno do motoru komutátoru.
Je třeba poznamenat, že na SCR je největší úhel střelby φ=90, při kterém je dodáváno nejméně energie. Pokud se zatížení hřídele elektromotoru zvýší, sníží se rychlost otáčení motoru a v souladu s tím se sníží zpětné emf. také klesá. Tyristor se odblokuje s kratším zpožděním (φ), čímž se zvýší výkon dodávaný do motoru.

Při nízkém zatížení motoru a při nízkých otáčkách (podle schématu je potenciometr R2 v nejnižší poloze) dokáže motor výrazně zvýšit otáčky za čtvrtinu doby (φ=90), po kterou je mu přiváděn výkon. . Chvíli bude trvat, než se otáčky hřídele sníží na nastavenou hodnotu a než se tyristor otevře. Nedochází tedy ke stabilitě daného režimu a dochází k „houpání“ v otáčkách motoru.
Pro stabilizaci režimu je nutné zkrátit časový interval, po který je do motoru dodáván výkon, tzn. nastavte úhel odjištění φ>90.
Toho lze dosáhnout přidáním kondenzátoru C1 do obvodu pro vytvoření sítě RC s fázovým posunem, která zvyšuje úhel zpoždění. V tomto obvodu se tento řetězec skládá z rezistorů R1, R2 a kondenzátoru C1, na kterém se napětí posune o úhel určený časovou konstantou obvodu (R1+R2)C1 a umožní změnu proudu motoru z maxima hodnotu téměř na nulu.
Sepnutím spínače SA1 můžete odpojit regulátor otáček od motoru.

V regulátoru otáček komutátorového motoru jsou použity následující prvky:
R1=7 kOhm o výkonu 4W (sestaven ze dvou paralelně zapojených rezistorů 12 kOhm a 18 kOhm, typ MLT o výkonu 2W každý);
R2=2,2 ​​kOhm, potenciometr typ SP, 1W; Druhý obvod regulátoru otáček kolektorového motoru, sestavený na unijunkčním tranzistoru (UJT) VT1, lze použít jak pro regulaci otáček hřídele motoru, tak jako regulátor výkonu topných zařízení.

Zvláštností tohoto regulátoru je stabilizace napětí na zátěži při změně napájecího napětí.
V tomto obvodu je OPT použit jako zdroj řídicích impulsů pro fázově-pulzní řízení. Můžete se podrobně naučit, jak funguje generátor OPT, když se podíváte na odkaz o unijunction tranzistoru.

Zařízení pro řízení výkonu ze stabilizátoru napětí (VD5, VD6) zajišťuje stabilitu bodu otevření tyristoru při změně napětí v síti. Pro stabilizaci zátěžového napětí jsou zahrnuty odpory R3 a R4. Rezistory R4 a R5 tvoří dělič, který určuje napětí mezi bázemi na unijunkčním tranzistoru a R3 připojuje síťové napětí.
Například: když se napětí v síti zvýší, zvýší se také napětí mezi bázemi na tranzistoru VT1. V důsledku toho se také zvyšuje prahové napětí pro jeho otevření. To vede ke zpoždění otevírání tyristoru a snižuje napětí dodávané do zátěže, tzn. se provádí stabilizace v nákladu.
Protože se parametry tranzistoru mohou výrazně lišit od jmenovitých hodnot, musí být odpor R3 zvolen tak, aby bylo dosaženo stabilizovaného výstupního napětí.

Rezistor 22 kOhm/4W může být sestaven ze dvou 11kOhm/2W odporů zapojených do série.
Lze použít libovolné diody a tyristor, ale ne méně než 300 voltů a proud 10 ampér.
Můžete vyměnit: tyristor za KU202N, diody za D246A, D247 a zenerovy diody za D814G.
Regulátor může pracovat se zátěží od 50 do 1200 W, ale je třeba mít na paměti, že při výkonu nad 400 W je nutné provést opatření pro chlazení SCR a diod.