Säädettävä porakoneen nopeuden säätimen piiri

Ehdotettu porausnopeuden säätimen piiri pitää vakion (säädettävän) nopeuden porakoneen moottorissa kuormasta riippumatta.

Yksi käytetyimmistä sähkötyökaluista on porakone. Lukuisista eduistaan ​​huolimatta, porakoneella on yksi suuri takaisku - jatkuva suuri nopeus moniin sovelluksiin.

Vaikka kaksinopeuksisia kokoonpanoja olisi, alaraja kattaa noin 300-750 kierrosta minuutissa, mikä on silti erittäin nopeaa hienovaraisissa töissä, kuten poraus muuraus tai hyönteisleikkureiden käyttö metallilevyllä.

Versiomme nopeudensäätimestä porakoneessa sallii nopeuksien vaihtelun 0-75% täydestä nopeudesta. Lisäksi se mahdollistaa myös normaalinopeuden toiminnan irrottamatta ohjainta porasta.

Vaikka kuormituksessa tapahtuisi muutoksia, säätimessä on sisäänrakennettu kompensointi huomattavan tasaisten nopeuksien säilyttämiseksi.

Kuinka se toimii

Sähkömoottorin tyypillinen ominaisuus on, että se tuottaa päinvastaisen jännitteen, joka vastustaa syöttöä käynnissä.

Tätä tilaa kutsutaan takaisin EMF: ksi. Vastakkaisen jännitteen todetaan olevan verrannollinen sähkömoottorin nopeuteen. SCR-poranopeuden säädin hyödynsi tätä vaikutusta tuottamaan tietyn määrän nopeuden ja kuorman kompensointia.

Tämä ohjain ottaa käyttöön a Piin ohjattu tasasuuntaaja (SCR) puoliaaltovoiman saamiseksi poramoottoriin. SCR: n johtavuuden perusteet ovat:

1. Anodilla (terminaali A) on positiivinen varaus katodiin (terminaali K) nähden.
2. Kun portti (liitin G) kehittyy vähintään 0,6 V positiiviseksi katodiin nähden.
3. Porttiliittimeen virtaa noin 10 mA virtaa.

Aika, jolloin SCR kytkeytyy päälle kussakin positiivisessa puolijaksossa voidaan tehokkaasti säätää ohjaamalla portin jännitteen aaltomuodon tasoa. Yhteenvetona voidaan todeta, että poraan syötetyn virran määrää voidaan hallita täydellisesti.

Vastuksista R1 ja R2 ja potentiometristä RV1 tulee a jännitteenjakaja joka tarjoaa säädettävän puoliaallojännitteen SCR: n portille. Jos moottori on liikkumaton, SCR: n katodi on 0 V: lla ja se käynnistyy melkein kokonaan. Kun poran nopeus kasvaa, poran yli muodostuu jännite.

Tämä lisäpotentiaali vähentää tehokkaita porttikatodijännitteitä. Joten, kun moottori kiihtyy, syötetty teho vähenee, kunnes moottori vakaa nopeudella, jota säätelee RV1-kokoonpano.

Oletetaan, että poraan asetetaan kuorma. Tämä pyrkii hidastamaan poraa ja samanaikaisesti aiheuttaa poran jännitteen laskevan. Sitten moottorille syötetään enemmän virtaa SCR: n automaattisen edistyneen laukaisuajan vuoksi.

Siksi porausnopeus säilyy, kun se on asetettu kuormasta riippumatta. Diodi D2 toimii puolittamalla R1: ssä, R2: ssa ja RV1: ssä hajautettu teho rajoittamalla niiden kautta kulkeva virta vain positiivisiin puolisykleihin.

Diodi D1 suojaa SCR-porttia äärimmäiseltä vastajännitteeltä.

SW1 lyhentää SCR: n helposti täydellä nopeudella. Tämän seurauksena RV1 ei toimi ja koko verkkojännite syötetään poraan.

Rakentaminen

Tärkeintä on, että on tärkeää tietää, että poranopeuden säätöpiiri on kytketty suoraan verkkoon ilman eristemuuntajaa.

Siksi kokoamisen aikana on toteutettava varotoimenpiteet, jotta vakavia tai kuolemaan johtavia vammoja ei tapahdu.

Etikettiliuskan tai piirilevyn käyttöä ei vaadita, koska vain muutamia elektronisia komponentteja käytetään. Tarvitaan vain kaksi 'ilmassa' olevaa liitosta, jotka on eristettävä turvallisesti oikosulkujen välttämiseksi.

Tähän projektiin käytetään nastaan ​​kiinnitettävää SCR-tyyppiä. Tämä komponentti sijoitetaan sen mukana toimitetulla juotoskorvakkeella ja juotetaan kytkimen keskikappaleeseen.

Enintään 3 A: n kuormille ei tarvita jäähdytyselementtejä. Jos sinulla on muovipakkaus SCR, voit porata reiän kytkinkorvan läpi ja pultata SCR suoraan.

Siitä huolimatta on suositeltavaa, että alumiinikappale, jonka mitat ovat 25 mm x 15 mm, sijoitetaan SCR: n ja kytkinkorvan väliin toimimaan jäähdytyselementtinä.

On tärkeää muistaa tehdä maadoitusliitännät kaikille ulkoisille komponenteille, koska laite toimii 240 Vac: n jännitteellä. Koteloa varten käytimme muovista lokeroa metallikannella.

Lisäksi käytetään kaapelikiinnikettä, joka on kiinnitetty metalliruuvilla muovikotelon sivun läpi.

Muista valmistaa maadoitusliitäntä tälle ruuville, kannelle ja lähtöliittimen maadoitusliittimelle.

On välttämätöntä käyttää vain jatkuvaa johdotusta, kun maadoituskaapelit kulkevat maadoituspisteestä toiseen ilman välilinkkejä. On hyvä juottaa kaksi maadoituskaapelia yhteen maadoituskorvaan, mutta älä koskaan kiinnitä kahta johtoa yhden ruuvin alle.

UB3-kotelon alumiinikotelo ei ole tukeva tätä sovellusta varten, varsinkin kun lähtöliittimen reikä leikataan.

Siksi varmista, että uusi kansi valmistetaan 18 tai 16 g alumiinimateriaalista.

Lisäturvatoimenpiteenä on suositeltavaa käyttää pieni määrä liimaa, lakkaa tai jopa kynsilakkaa yksikön sisään kiinnitettävien ruuvien uriin. Tämä takaa turvallisen asennuksen.

Saatat huomata joissakin SCR: issä, R1: n ja R2: n antama laukaisuvirta on riittämätön. Tämän voittamiseksi lisää vain ylimääräinen 10k vastus rinnakkain kunkin vastuksen kanssa.

Kuinka käyttää

Liitä ensin poranopeuden säätimen piiri verkkovirtaan ja pora ohjaimeen.

Valitse sitten haluamasi nopeus - täysi tai vaihtuva nopeus. Saatat huomata, ettei PÄÄLLE- tai POIS-kytkintä ole, koska vaihtotoiminnon tarjoaa itse porakytkin.

Täydellä nopeudella pora käy normaalisti ja säätimen nopeuden säädöllä ei ole vaikutusta.

Jos vaihdettava nopeus valitaan, ohjaus säätää nopeutta välillä 0-75% täydestä nopeudesta. On mahdollista, että säätimellä on kuolleita alueita pienellä nopeudella ja suurilla nopeuksilla.

Tämä on hyvin normaalia, ja se tapahtuu säätimen porausominaisuuksien ja komponenttitoleranssien takia.

Erittäin pienillä nopeuksilla saatat huomata poraus nykäyksiä ilman kuormaa. Mutta sillä hetkellä, kun kuorma lisätään, ääliö vähenee ja lopulta katoaa.

Niin kauan kuin poraa käytetään alle täydellä nopeudella, moottorin jäähdytysvaikutus vähenee merkittävästi.

Tämä tapahtuu, koska jäähdytyspuhallin on kiinnitetty ankkuriakseliin ja pyörii myös hitaammin. Siksi pora kuumenee, kun sitä käytetään pienillä nopeuksilla, joten on tärkeää, ettei poraa käytetä tässä tilassa pitkään.

OSALUETTELO
R1, R2 = vastus 10k 1W 5%
RV1 = Potentiometri 2,5 k Lin
D1, D2 = diodit 1N4004
SCR1 = SCR 2N4443 tai BT151 (8A / 10A, 400V)
SW1 = Kytkentärasia
3-pisteinen joustava liitin
Kaapelikiinnike
3-napainen pistorasia

Saatat löytää joidenkin SCR: ien laukaisevan virran normaaliarvon yläpuolella, mikä voi estää yksiköiden toimintaa. Tällaisissa tapauksissa voit lisätä SCR: itä rinnakkain yhdessä kahden 10 k: n vastuksen ja 10 k: n vastuksen kanssa varmistaaksesi, että SCR-portin laukaisuun on käytettävissä riittävästi virtaa.

Triac Phase Control -sovelluksen käyttö

Lähes kaikkiin poranopeuden säätimiin liittyy useita negatiivisia seikkoja. Esimerkiksi riittämätön nopeuden vakaus, liian suuri ravistelu alennetuilla nopeuksilla ja suuri tehohäviö moottorivirran havaitsemiseksi käytetystä sarjavastuksesta.

Tässä artikkelissa selitetty piiri ei sisällä mitään näistä haitoista, ja lisäksi se on uskomattoman yksinkertainen. Verkkovirran AC-tulo korjataan D1: llä ja lasketaan R1: llä.

T1: n kuluttama virta pystyi hallitsemaan P1: n kautta ja siten myös manipuloimaan tasajännitettä, joka esiintyy C2: n poikki, siis T2-tukiasemalla. T2 on kytketty emitterin seuraajaan, ja D3: n katodissa kehittyvä jännite on noin 1,5 V alle T2-perusjännitteen.

Olettaen, että moottori vaihtaa, mutta triac on kytketty pois päältä, takaisin e.m.f. luotu moottorin kautta kehittyy triacin T1-tappi.

Niin kauan kuin tämä jännite on suurempi kuin D3-katodijännite, triac pysyy kytkettynä pois päältä, mutta kun moottori hidastuu, tämä jännite laskee ja triac aktivoituu.

Jos moottorin kuormitus nousee, minkä seurauksena poramoottori hidastuu, takaosan e.m.f. putoaa nopeammin ja triac laukaisee nopeammin, minkä seurauksena moottorin varmuuskopiointi kasvaa nopeudella.

Koska triac voidaan aktivoida vain vaihtovirta-aaltomuodon positiivisilla puolisyklillä, poranopeuden säädin ei aio säätää moottorin nopeutta jatkuvasti nollasta kuristusnopeuteen, ja vakiona täysnopeuksisessa käytössä on S1, joka aktivoi trlacin kokonaan.

Siitä huolimatta piiri näyttää erittäin hyvät nopeuden säätöominaisuudet tärkeällä alennetulla nopeusalueella. L1 ja C1 tuottavat suhteellisen tehon triac-vaiheen pilkkomisen aiheuttama häiriöiden vaimennus.

L1 voi olla tiskin ulkopuolella helposti saatavissa oleva käyttöoikeus. useiden mikrohenry-induktanssien vaimennin.

L1: n virran on oltava 2–4 ​​ampeeria poramoottorin nykyiseen arvoon nähden. Melkein mitä tahansa 600 V 6 A triac toimii erittäin hyvin piirissä.