Predlaže se razmatranje mogućnosti proizvodnje. elektronički regulator brzine za jednosmerni motor s radnim naponom 24 V.
Predloženi dizajn regulatora broja okretaja motora dizajniran je za promjenu brzine vrtnje alata na bušilici, čija je izrada opisana u bilješci "Stroj za bušenje - romboid”. Međutim, ovaj se uređaj može koristiti za kontrolu snage u drugim izvedbama.
Potreba za podešavanjem broja okretaja alata uzrokovana je sljedećim razlozima. Promjena obrađenog materijala, promjera i vrste alata zahtijeva promjenu brzine rezanja. Na primjer, bušenje pleksiglasa ili neke termoplastične plastike, u optimalnim uvjetima za bušenje metala, samo će dovesti do taljenja obrađenog materijala u zoni rezanja i njegovog zalijepljenja na bušilicu. Bušenje, bušenje i obrada iste rupe također zahtijevaju različite okrete za visokokvalitetnu površinsku obradu. Povećanje promjera bušilice zahtijeva proporcionalno smanjenje broja okretaja. Osim toga, ponekad se zahtijeva obrnuti smjer vrtnje alata. Za elementarno ispunjavanje ovih uvjeta, predlaže se izrada elektronskog regulatora brzine.
Izrada regulatora broja okretaja motora.
1. Izvorni podaci.
U ovom se primjeru na bušilici koristi 24-voltni DC motor (0,7 A).
Za rad ovog elektromotora potreban je odgovarajući izvor napajanja.
Napon i struju potrebne za rad motora može osigurati vertikalni transformator za skeniranje TVK-110L-1, snimljen sa starog televizora. Ima male dimenzije i mase (ŠL 20 h 32), a iz sekundarnog namota može proizvesti struju od 1 A s naponom od 22 ... 24 V. U ovom slučaju će ispravljeni napon biti oko 30 V, ali s povećanjem potrošnje struje, izlazni napon će se malo smanjiti.
2. Izrada ispravljača.
Budući da je uz moguće oštro kočenje alata za obradu vjerovatno, napon struje koju motor troši do 1,5 ... 2,0 A, za proizvedeni ispravljač potrebno je koristiti diode s ograničenjem struje. Preporučljivo je koristiti diode s radnim naponom većim od 30 V i graničnom strujom većom od 2,0A.
U razmatranoj verziji regulatora koriste se optimalne KD202D diode (200V - 5,0A), koje su pri ruci.
Iz odabranih dioda sastavit ćemo ispravljač mosta i spojiti ga na sekundarno navijanje transformatora. Transformator napajamo iz mreže i provjeravamo izlazni napon.
3. Izrada kućišta za uređaj.
Vrijeme je da stavite električni dio regulatora brzine. Moguće su sljedeće mogućnosti. U zasebnom slučaju neovisnom o stroju, u slučaju koje je stalno postavljeno na stroj, a također integrirano u strukturu stroja (na primjer, u tablicu stroja).
Budući da je predloženi dizajn regulator snage za razne uređaje, uzimajući u obzir izglede njegove moguće daljnje uporabe, preporučljivo je proizvesti ovaj uređaj u zasebnom pokretnom kućištu. Izrada ili kupnja odgovarajućeg kovčega ovisit će o vašim željama i mogućnostima. Kao opcija, u dotičnom je dizajnu korištena plastična boca od kemikalija ukupnih dimenzija 90 x 70 x 90 mm.
Kontejner je djelomično odsjekao gornji dio. Rezultirajući prozor zatvoren je ukrasnom pločom izrađenom od metalnog lima debljine 0,4 mm. Rebra nastala nakon savijanja na tri strane police na radnom komadu daju ploči dovoljnu krutost za rad. Kada je ugrađen u konstrukciju, ploča također daje kućištu dodatnu čvrstoću. Ploča je opremljena utičnicom za izlazni napon, regulatorom snage, pločom s elektroničkim krugom (dno).
Prema veličini prozora u kućištu, iz univerzalne pločice je izrezana radna ploča koja je smještena u elektronički krug regulatora.
4. Električni krug regulatora.
Na Internetu možete pronaći mnogo opcija za sklopove za regulaciju brzine istosmjernog motora. Najjednostavniji i najstabilniji sklopovi temelje se na vremenskom mjeraču NE555. Potrebni su minimalni dijelovi, praktički ih nije potrebno konfigurirati i brzo se sastavljaju. Stoga nećemo težiti originalnosti, izvest ćemo elektronički regulator brzine na temelju provjerenog kruga generatora s vremenskim mehanizmom NE555, prema slici ispod.
Upravljački krug zasnovan je na DA1 - uvezenom integriranom mjeraču vremena NE555 (domaći analogni - KR1006VI1). Dizajn tajmera je višenamjenski integrirani krug (IC). Često se koristi u raznim uređajima (elektronika, računalna tehnologija, automatizacija). Glavna svrha ovog timera je generiranje impulsa u velikom rasponu razdoblja ponavljanja (od mikrosekundi do nekoliko sati).
Dati krug regulatora na vremenskom mjeraču NE555 omogućava vam da upravljate brzinom motora pomoću modulacije širine impulsa (PWM).
U ovoj se metodi napon napajanja motora isporučuje u obliku impulsa s konstantnom brzinom ponavljanja, ali istodobno se može kontrolirati njihovo trajanje (širina impulsa). Ovom metodom upravljanja odašiljana snaga i brzina motora bit će proporcionalni trajanju impulsa (radni ciklus PWM signala - omjer trajanja impulsa prema njegovom razdoblju).
Princip rada generatora PWM signala na časovniku NE555 opetovano je i detaljno opisan u relevantnim publikacijama koje se mogu naći na Internetu.
Regulatorni generator radi na frekvenciji od oko 500 Hz. Njegova frekvencija ovisi o kapacitivnosti kondenzatora C1. Trajanje impulsa regulirat će se varijabilnim otpornikom R2. Signali s izlaza generatora PWM signala, kroz pojačalo struje na tranzistoru VT1, upravljaju motorom stroja. Povećanjem širine pozitivnog impulsa koji ulazi u bazu tranzistora VT1, povećavamo snagu koja se napaja istosmjernim motorom i obrnuto.Trajanje impulsa, a samim tim i brzina motora, može se mijenjati u rasponu od 0 do 95 ... 98%.
Obrnuti smjer vrtnje alata može se provesti prekidačem na ploči instaliranim na ploči. No kako bi se pojednostavio dizajn, ova se funkcija vrši okretanjem utikača (promjena pola) u utičnici na ploči.
Umjesto kompozitnog n-p-n tranzistora KT 829A, može se upotrijebiti poljski tranzistor ili optoelektor odgovarajuće snage.
Regulator će se napajati iz mreže 220 V i imati izlaz 24 V. reguliran napajanjem.Napajni napon tajmera NE555 trebao bi biti u rasponu od 5 ... 16 V, u krugu će raditi od stabiliziranog napona od 12 V. Ovaj sklop regulatora također može raditi iz drugog izvora napajanja u roku od 24 ... 30 V.
5. Kompletni set uređaja.
Uređaj dovršavamo s dijelovima prema gornjem dijagramu. Izlazni tranzistor VT1 i stabilizator VR1 ugrađeni su na male radijatore. U datom dizajnu su izrađeni od aluminijskog ugla.
6. Provjera rada kruga generatora.
Na Internetu postoji mnogo sličnih varijanti sklopa generatora na timeru NE555, ali vrijednosti dijelova u različitim krugovima razlikuju se u desecima i stotinama puta. Stoga je za pojednostavljenje proizvodnje i uklanjanja pogrešaka radnog kruga preporučljivo unaprijed ga sastaviti na univerzalnoj pločici.
Prikupljamo krug generatora. Na izlaz timera (pin 3) spajamo bazu n-p-n tranzistora KT315. U krugu njegovog kolektora uključujemo indikatorsku LED preko otpornika od 1kΩ. Emiter je spojen na minus krug. Generatorski krug napajamo iz stabiliziranog 12V napajanja. Odabirom vrijednosti dijelova, mi kontroliramo ispravan rad generatora svjetlošću LED-a.
Upravljački LED se također može instalirati izravno na izlaz timera (pin 3), ali imajte na umu da timer NE555 ima izlaznu struju do 200 mA. Bliski domaći analogni KR1006VI1 omogućava izlaznu struju do 100 mA.
7. Ugradnja kruga regulatora brzine.
Izvodimo izgled ploče - dijelove postavljamo na radijatore, otpornik s regulacijom brzine s promjenjivom brzinom, elektrolitičke kondenzatore. Izbušimo rupe u ploči za ugradnju dijelova i pričvršćivanje ploče na ploču uređaja. Izvodimo ugradnju regulacijskog kruga na radnu ploču.
8. Sastavljanje regulatora broja okretaja motora.
Prikupljamo sve čvorove regulatora brzine. Popravljamo ploču na ploči uređaja pomoću tanke brtve za PCB da izoliramo kontakte ploče s metalne ploče. Izlaz regulatora povezan je s izlazom koji se nalazi na ploči. Također, na njegove stezaljke, u suprotnom smjeru, lemimo VD3 diodu. Prigušit će samoinduktivne impulse namota motora. Ova dioda mora izdržati radni napon i struju najmanje dva puta veću od snage motora.
Ulogu indikatora rada regulatora obavljat će jedan element LED1 LED trake, pod naponom od 12V. Postavite (zalijepite) na rame nosača motora, iznad stezaljke za bušenje, istodobno s naznakom osvjetljenja područja za obradu.
9. Dovršenje dizajna stroja za bušenje.
Rad na proizvedenom stroju pokazao je potrebu za nekim usavršavanjem njegova dizajna.
Pod vijkom za pričvršćivanje postavljen je dodatni tanjur koji vam omogućuje raspodjelu pritiska stezanja po velikom području, uklanjanje zastoja i olakšavanje klizanja oslonca na postolju stroja.
Na prijedlog komentatora o kontroli optimalnog položaja alata u odnosu na radni komad, napravljeno je i instalirano zaustavljanje. Postavljen je na vrh nosača ovjesa i služi kao graničnik za gornji krak ovjesa. Naglasak je podešen tako da klip za bušenje i ovjes ne mogu pasti ispod 2 mm od nulte linije. U položaju na graničniku, bušilica je ugrađena u steznik sve dok ne dotakne strojni stol.Tako će automatski raditi u optimalnoj zoni od 4 mm, uz minimalni bočni pomak 0,01 mm.
