Det foreslås at overveje en fremstillingsmulighed. elektronisk hastighedskontrol til en jævnstrømsmotor med en driftsspænding på 24 V.
Det foreslåede design af motorhastighedsregulatoren er designet til at ændre rotationshastigheden af værktøjet på en boremaskine, hvis fremstilling er beskrevet i bemærkningen "Boremaskine - rhomboid". Imidlertid kan denne enhed bruges til strømstyring i andre design.
Behovet for justering af værktøjsrevolutioner skyldes følgende årsager. Ændring af det forarbejdede materiale, diameter og type værktøj kræver en ændring i skærehastighed. For eksempel vil borning af plexiglas eller noget termoplastisk plast under optimale betingelser for boring af metal kun føre til smeltning af det forarbejdede materiale i skærezonen og dets klæbning til boret. Boring, reaming og forsænkning af det samme hul kræver også forskellige omdrejninger til overfladebehandling af høj kvalitet. Forøgelse af diameteren af boret kræver et forholdsmæssigt fald i antallet af omdrejninger. Derudover kræves det undertiden at vende værktøjets rotationsretning. Til den elementære opfyldelse af disse betingelser foreslås det at fremstille en elektronisk hastighedsregulator.
Fremstilling af motorhastighedskontrollen.
1. Kildedataene.
I dette eksempel bruges en 24-volt DC-motor (0,7A) på en boremaskine.
Til drift af denne elektriske motor er en passende strømkilde nødvendig.
Spændingen og strømmen, der kræves til motorens drift, kan leveres af en lodret scannetransformator TVK-110L-1, hentet fra et gammelt tv. Den har små dimensioner og masse (ШЛ 20 х 32) og fra den sekundære vikling er den i stand til at producere en strøm på 1 A med en spænding på 22 ... 24 V. I dette tilfælde vil den udbedrede spænding være ca. 30 V, men med en stigning i det aktuelle forbrug vil udgangsspændingen falde lidt.
2. Fremstilling af en ensretter.
Da med en mulig skarp bremsning af behandlingsværktøjet, er det sandsynligt, at strømme, der forbruges af motoren op til 1,5 ... 2,0 A, for den fremstillede ensretter er det nødvendigt at bruge dioder med en margen af strømgrænsen. Det anbefales at bruge dioder med en driftsspænding på mere end 30V og en begrænsningsstrøm på mere end 2,0A.
I den betragtede version af regulatoren bruges de optimale KD202D-dioder (200V - 5.0A), som er til rådighed.
Fra de valgte dioder vil vi samle en bro ensretter og forbinde den til transformatorens sekundære vikling. Vi tænder transformeren fra lysnettet og kontrollerer udgangsspændingen.
3. Lav en sag til enheden.
Det er tid til at placere den elektriske del af hastighedsregulatoren. Følgende muligheder er mulige. I et separat tilfælde uafhængigt af maskinen, i et tilfælde permanent installeret på maskinen samt indbygget i maskinstrukturen (for eksempel i maskintabellen).
Da det foreslåede design er en strømregulator til forskellige enheder under hensyntagen til udsigterne for dens mulige yderligere anvendelse, tilrådes det at fremstille denne enhed i en separat mobil taske. Fremstilling eller køb af en passende sag afhænger af dine ønsker og muligheder. Som ekstraudstyr blev der anvendt en plastflaske fra kemikalier med en samlet dimension på 90 x 70 x 90 mm i det aktuelle design.
Beholderen er delvist afskåret den øverste del. Det resulterende vindue lukkes med et dekorativt panel lavet af en metalplade med en tykkelse på 0,4 mm. Ribben dannet efter bøjning på tre sider af hylderne på emnet giver panelet tilstrækkelig stivhed til at arbejde. Når panelet er installeret i en struktur, giver panelet også huset ekstra styrke. Panelet er udstyret med et stik til udgangsspændingen, en strømregulator, et kort med et elektronisk kredsløb (bund).
I henhold til størrelsen på vinduet i etuiet, fra det universelle kredsløbskort, udskæres et arbejdsbord for at rumme det elektroniske kredsløb for regulatoren.
4. Regulatorens elektriske kredsløb.
På Internettet kan du finde mange muligheder for kredsløb til regulering af hastigheden på en jævnstrømsmotor. De enkleste og mest stabile kredsløb er baseret på NE555-timeren. De kræver et minimum af komponenter, behøver praktisk taget ikke at konfigureres og samles hurtigt. Derfor stræber vi ikke efter originalitet, vi udfører en elektronisk hastighedskontrol baseret på et velprøvet generatorkredsløb med en timer NE555, i henhold til figuren nedenfor.
Styringskredsløbet er baseret på DA1 - en importeret integreret timer NE555 (indenlandsk analog - KR1006VI1). Timerens design er et multifunktionelt integreret kredsløb (IC). Det bruges ofte på forskellige enheder (elektronik, computerteknologi, automatisering). Hovedformålet med denne timer er at generere impulser med et stort interval af gentagelsesperioden (fra mikrosekunder til flere timer).
Det givne styrekredsløb på NE555-timeren giver dig mulighed for at kontrollere motorhastigheden ved hjælp af pulsbredde-modulation (PWM).
Ved denne metode tilføres forsyningsspændingen til motoren i form af impulser med en konstant gentagelsesfrekvens, men på samme tid kan deres varighed (pulsbredde) styres. Med denne kontrolmetode vil den transmitterede effekt og motorhastigheden være proportional med pulsvarigheden (PWM-signalets driftscyklus - forholdet mellem pulsvarigheden og dens periode).
Funktionsprincippet for PWM-signalgeneratoren på NE555-timeren er gentagne gange og detaljeret beskrevet i de relevante publikationer, som kan findes på Internettet.
Regulatorgeneratoren fungerer med en frekvens på ca. 500 Hz. Dets hyppighed afhænger af kondensatoren C1 's kapacitet. Impulsvarigheden reguleres af en variabel modstand R2. Signalerne fra PWM-signalgeneratorens udgang via strømforstærkeren på transistoren VT1 styrer maskinens motor. Ved at øge bredden af den positive puls, der ankommer til basen af transistoren VT1, øger vi strømmen, der leveres til DC-motoren, og vice versa.Impulsvarigheden og dermed motorhastigheden kan ændres i området fra 0 til 95 ... 98%.
Vend værktøjets rotationsretning kan gøres ved hjælp af vippekontakten, der er installeret på panelet. Men for at forenkle designet udføres denne funktion ved at dreje stikket (polskift) i soklen på panelet.
I stedet for den sammensatte n-p-n-transistor KT 829A, kan en felteffekttransistor eller en optokoppler med den tilsvarende effekt anvendes.
Regulatoren vil blive drevet fra et 220 V-netværk og have en 24 V-udgang reguleret af strøm. Forsyningsspændingen på NE555-timeren skal være i området 5 ... 16 V, i kredsløbet fungerer den fra en stabiliseret spænding på 12V. Dette controllerkredsløb kan også arbejde fra en anden strømkilde inden for 24 ... 30 V.
5. Enhedens komplette sæt.
Vi kompletterer enheden med dele i henhold til ovenstående diagram. Udgangstransistoren VT1 og stabilisatoren VR1 er installeret på små radiatorer. I det givne design er de lavet af et aluminiumshjørne.
6. Kontroller funktionen af generatorcirkulationen.
På Internettet er der mange lignende varianter af generatorkredsløbet på NE555-timeren, men værdierne for dele i forskellige kredsløb adskiller sig titusinder og hundreder af gange. For at forenkle fremstilling og fejlsøgning af et arbejdskredsløb anbefales det at sammensætte det på et universal kredsløbskort.
Vi samler generator-kredsløbet. Til timerudgangen (pin 3) forbinder vi basen på n-p-n-transistoren KT315. I kredsløbet til hans samler tænder vi indikatorlampen gennem en 1 kΩ begrænsende modstand. Emitteren er tilsluttet minus-kredsløbet. Vi fører generatorskredsløbet fra en stabiliseret 12V strømforsyning. Ved at vælge værdierne for delene kontrollerer vi den korrekte funktion af generatoren ved lysdioden.
Kontrol-LED'en kan også installeres direkte på timerudgangen (pin 3), men husk, at NE555-timeren har en udgangsstrøm på op til 200 mA. Luk indenlandsk analog KR1006VI1 tillader en udgangsstrøm på op til 100 mA.
7. Installation af hastighedsregulatorens kredsløb.
Vi udfører kortets layout - vi placerer delene på radiatorerne, en modstand med variabel hastighed, elektrolytiske kondensatorer. Vi borer huller i pladen til montering af dele og fastgøring af pladen på enhedspanelet. Vi udfører installationen af regulatorkredsløbet på arbejdsbordet.
8. Montering af motorens omdrejningsregulator.
Vi samler alle noder på hastighedskontrolleren. Vi fastgør pladen på enhedspanelet ved hjælp af en tynd PCB-pakning for at isolere pladekontakterne fra metalpanelet. Regulatorens udgang er tilsluttet stikkontakten på panelet. Til dens terminaler, i den modsatte retning, loddes vi også VD3-dioden. Det dæmper selvinduktionsimpulser fra motorvikling. Denne diode skal modstå driftsspænding og strøm på mindst to gange motorens ydelse.
Reguleringsindikatorens rolle udføres af et element på LED1 LED-strimlen ved en spænding på 12V. Anbring (lim) på skulderen på motorholderen, over borekronen, samtidig med indikationen af, at behandlingsområdet er oplyst.
9. Afslutning af konstruktionen af boremaskinen.
Arbejdet med den fremstillede maskine viste behovet for nogle ændringer i dens design.
En ekstra plade er installeret under fastgørelsesskruen i højden, som giver dig mulighed for at fordele klemtrykket over et stort område, eliminere fastklemning og gøre det lettere at glide ophængsbasen på maskinstativet.
Efter forslag fra kommentatoren om styring af værktøjets optimale position i forhold til emnet blev der lavet et justerbart stop. Det er monteret øverst på ophængsbasen og fungerer som stop for den øverste ophængsarm. Vægten justeres, så borestangen og ophængsarmene ikke kan falde under 2 mm fra nullinjen. I stopposition installeres boremaskinen i chucken, indtil den berører maskinbordet.Så det fungerer automatisk i den optimale zone på 4 mm, med en mindst sideforskydning på 0,01 mm.
