Circuit regulator reglabil al vitezei mașinii de găurit

Circuitul variabil propus pentru controlul vitezei de găurire menține o viteză constantă (reglabilă) peste motorul mașinii de găurit, indiferent de sarcină.

Unul dintre cele mai utilizate unelte electrice este mașina de găurit electric. În ciuda nenumăratelor sale avantaje, burghiul electric are un obstacol major - viteza mare constantă pentru multe aplicații.

Chiar și atunci când există configurații cu viteză dublă, limita inferioară acoperă în jur de 300-750 rpm, ceea ce este încă foarte rapid pentru lucrări subtile, cum ar fi găurirea zidăriei sau utilizarea tăietoarelor pe tablă.

Versiunea noastră a regulatorului de viteză în burghie de forță permite variația vitezei de la 0 la 75% din viteza maximă. Mai mult, permite, de asemenea, funcționarea cu viteză normală, fără a detașa controlerul de burghiu.

Chiar și atunci când există schimbări de sarcină, controlerul este echipat cu compensare încorporată pentru a păstra viteze considerabil uniforme.

Cum functioneaza

Caracteristica tipică a unui motor electric este că produce o tensiune inversă care se opune alimentării atunci când funcționează.

Această condiție se numește EMF din spate. Se constată că tensiunea opusă este proporțională cu viteza motorului electric. Controlerul de viteză al burghiului SCR a folosit acest efect pentru a oferi o cantitate definită de compensare viteză versus sarcină.

Acest controler implementează un Redresor controlat cu siliciu (SCR) pentru a porni puterea pe jumătate de undă către motorul de foraj. Bazele conductivității unui SCR sunt:

1. Anodul (terminalul A) are o sarcină pozitivă față de catod (terminalul K).
2. Când poarta (terminalul G) dezvoltă cel puțin 0,6 V pozitiv față de catod.
3. Aproximativ 10 mA de curent curge în terminalul porții.

Momentul în care SCR se aprinde în fiecare jumătate de ciclu pozitiv poate fi reglat eficient prin controlul nivelului formei de undă de tensiune la poartă. În concluzie, putem controla perfect cantitatea de energie furnizată burghiului.

Rezistențele R1 și R2 și potențiometrul RV1 devin a divizor de tensiune care oferă o tensiune de jumătate de undă cu valoare reglabilă la poarta SCR. Dacă motorul este nemișcat, catodul SCR va fi la 0 V și se va aprinde aproape complet. Pe măsură ce viteza burghiului crește, se formează o tensiune pe burghie.

Acest potențial suplimentar reduce tensiunile eficiente ale catodului porții. Deci, atunci când motorul accelerează, puterea furnizată scade până când motorul devine stabil la o viteză reglată de configurația RV1.

Să presupunem că o sarcină este plasată pe burghiu. Acest lucru va tinde să decelereze burghiul și simultan determină scăderea tensiunii pe burghie. Apoi, se furnizează mai multă putere motorului din cauza timpului de tragere avansat automat al SCR.

Prin urmare, viteza burghiului este menținută odată setată, indiferent de sarcină. Dioda D2 funcționează pentru reducerea la jumătate a puterii disipate în R1, R2 și RV1 prin restricționarea curentului prin ele doar la semicicluri pozitive.

Dioda D1 protejează poarta SCR de tensiunea inversă extremă.

SW1 scurtcircuitează cu ușurință SCR-ul în poziția de viteză maximă. Ca urmare, RV1 nu funcționează și întreaga sursă de alimentare este aplicată burghiului.

Constructie

Cel mai important, este crucial să știm că circuitul regulatorului de viteză al burghiului este conectat direct la rețea fără un transformator de izolare.

Prin urmare, trebuie luate măsuri de precauție în timpul asamblării, astfel încât să nu apară vătămări grave sau fatale.

Nu este necesară utilizarea unei benzi de etichete sau a unui PCB, deoarece sunt utilizate doar o mână de componente electronice. Sunt necesare doar două îmbinări „aeriene” și acestea trebuie izolate în siguranță pentru a evita orice șansă de scurtcircuit.

Pentru acest proiect se folosește un tip SCR de montare cu știfturi. Această componentă este plasată folosind clapeta de lipit care vine cu ea și lipită pe clapeta centrală a comutatorului.

Nu există radiatoare necesare pentru încărcări de până la 3 A. Dacă aveți un SCR cu pachet de plastic, puteți face o gaură prin clapeta comutatorului și înșurubați SCR drept.

Cu toate acestea, se recomandă ca o bucată de aluminiu, cu o dimensiune de 25 mm x 15 mm, să fie plasată între SCR și comutatorul pentru a funcționa ca radiator.

Este fundamental să nu uitați să faceți conexiuni de împământare pentru toate componentele externe, deoarece unitatea funcționează la 240 Vac. Pentru acest caz, am folosit un compartiment din plastic cu capac metalic.

În plus, se utilizează o clemă de cablu atașată cu un șurub metalic prin partea laterală a carcasei din plastic.

Nu uitați să pregătiți conexiunea de împământare pentru acest șurub, capac și borna de împământare a prizei de ieșire.

Este esențial să folosiți numai cabluri continue, deoarece cablurile de împământare trec de la un punct de împământare la altul fără legături intermediare. Este în regulă să lipiți două cabluri de împământare pe un capăt de împământare, dar nu fixați niciodată două fire sub un singur șurub.

Capacul din aluminiu al cutiei UB3 nu este robust pentru această aplicație, în special atunci când orificiul pentru priza de ieșire este tăiat.

Prin urmare, asigurați-vă că fabricați un capac nou dintr-un material din oțel de calibru 18 sau din aluminiu de calibru 16.

Ca măsură de siguranță suplimentară, se recomandă utilizarea unei cantități mici de adeziv, lac sau chiar ojă pe canelurile șurubului care vor fi fixate în interiorul unității. Acest lucru garantează montarea sigură.

Este posibil să observați pe unele SCR, curentul de declanșare furnizat de R1 și R2 este inadecvat. Pentru a depăși acest lucru, trebuie doar să adăugați un rezistor suplimentar de 10k în paralel cu fiecare rezistor.

Cum se folosește

În primul rând, atașați circuitul controlerului de viteză al burghiului la rețeaua de alimentare și burghiul în controler.

Apoi, selectați viteza dorită - viteză maximă sau variabilă. Este posibil să observați că nu există comutator PORNIT sau OPRIT deoarece funcția de comutare este asigurată chiar de comutatorul burghiului.

La viteză maximă, burghiul rulează normal și controlul vitezei de pe controler are efect zero.

Dacă este selectată viteza variabilă, comanda va regla viteza între 0 și 75% din viteza maximă. Este posibil să existe zone moarte la viteze mici și capete de viteză mari ale comenzii.

Acest lucru este foarte normal și se întâmplă din cauza proprietăților de găurire și a toleranțelor componentelor din controler.

La viteze extrem de scăzute, este posibil să observați scuturele de foraj sub sarcină. Dar în momentul în care este introdusă o încărcătură, smucitura este redusă și în cele din urmă dispare.

Atâta timp cât burghiul este utilizat la viteză mai mică decât cea maximă, efectul de răcire al motorului va fi redus semnificativ.

Acest lucru se întâmplă deoarece ventilatorul de răcire este atașat pe arborele armăturii și, de asemenea, se rotește mai lent. Prin urmare, burghiul va deveni mai fierbinte atunci când este utilizat la viteze mici, deci este important să nu folosiți burghiul în acest mod pentru o perioadă lungă de timp.

LISTA DE COMPONENTE
R1, R2 = Rezistor 10k 1W 5%
RV1 = Potențiometru 2,5k Lin
D1, D2 = Diodele 1N4004
SCR1 = SCR 2N4443 sau BT151 (8A / 10A, 400V)
SW1 = Cutie de comutare
3 -core flex și plug
Clemă de cablu
Priză de alimentare cu 3 pini

Este posibil să descoperiți că unele SCR au curent de declanșare peste valoarea normală, ceea ce poate inhiba funcționarea unităților. În astfel de cazuri puteți adăuga SCR-uri în paralel, împreună cu cele două rezistențe de 10k cu rezistență suplimentară de 10k pentru a vă asigura că este disponibil un curent suficient pentru declanșarea porții SCR.

Utilizarea controlului fazei Triac

Aproape toate regulatoarele de viteză ale burghiului sunt afectate de mai multe aspecte negative. De exemplu, stabilitate inadecvată a vitezei, tremurături prea mari la viteze reduse și disipare mare de putere de la rezistorul de serie utilizat pentru a detecta curentul motorului.

Circuitul explicat în acest articol nu include nimic din aceste dezavantaje și, în plus, este incredibil de simplu. Intrarea de curent alternativ este corectată de D1 și coborâtă de R1.

Curentul consumat de T1 ar putea fi guvernat prin P1, prin urmare manipulând și tensiunea continuă care se prezintă pe C2, deci la baza T2. T2 este conectat ca un emițător, iar tensiunea care se dezvoltă în catodul D3 este în jur de 5,5 V sub tensiunea de bază T2.

Presupunând că motorul comută, dar că triac este oprit, spate e.m.f. creat prin motor se va dezvolta pe pinul T1 al triacului.

Atâta timp cât această tensiune este mai mare decât tensiunea catodului D3, triacul va rămâne oprit, totuși, pe măsură ce motorul decelerează, această tensiune va scădea și triacul se va activa.

În cazul în care încărcarea pe motor crește, ca urmare a motorului de foraj încetinește, spatele e.m.f. va scădea mai repede și triacul se va declanșa mai rapid, ceea ce va determina creșterea vitezei motorului înapoi.

Deoarece triac-ul ar putea fi activat numai în semicicluri pozitive ale formei de undă AC, regulatorul de viteză al burghiului nu va regla continuu viteza motorului de la zero la viteza de strangulare, iar pentru funcționarea standard cu viteză maximă este încorporat S1, care activează trlacul pe în întregime.

Cu toate acestea, circuitul prezintă atribute de control al vitezei foarte bune în intervalul crucial de viteză redusă. L1 și C1 livrează r.f. suprimarea interferențelor cauzate de tăierea fazei triac.

L1 ar putea fi un ghișeu ușor disponibil r.f. sufocator supresor al unei inductanțe de mai multe microhenries.

Potențialul curent al L1 trebuie să fie între doi și patru amperi, în raport cu puterea curentă a motorului de foraj. Aproape orice 600V 6 A triac va funcționa extrem de bine în circuit.