fon2

Регулятор оборотов трехфазного двигателя в однофазной сети.

При эксплуатации в быту трехфазных электродвигателей не везде можно найти трехфазную сеть, чтобы его запитать. В литературе описано много схем включения трехфазных двигателей в однофазную сеть.
Предлагаем свой вариант схемы устройства (рис.1), который запускает двигатель, выполняет реверс и регулирование оборотов двигателя. Для создания фазового сдвига токов в обмотках двигателя при его однофазном включении используется тиристорный регулятор. Конечно, следует помнить, что мощность двигателя в таком режиме падает, и он хуже охлаждается из-за снижения оборотов внутренней крыльчатки.

dimer 3f dvigatel1

Блок-схема регулятора оборотов состоит из:
- трехфазного двигателя М1, включенного треугольником;
- электронного ключа на диодно-тиристорной сборке;
- генератора импульсов на интегральном таймере;
- схемы термостабилизации и регулятора оборотов на параллельном стабилизаторе;
- блока питания электронного устройства.
Для повышения электробезопасности электронная схема регулятора оборотов двигателя гальванически отделена от сети сетевым и согласующим трансформаторами.
Устройство регулятора позволяет регулировать обороты двигателя посредством изменения сдвига фаз токов в обмотках, что изменяет вращающий момент вала двигателя. Генератор прямоугольного импульсного сигнала выполнен на аналоговом таймере DA1, в состав которого входят два компаратора, внутренний триггер, выходной усилитель для повышения нагрузочной способности и ключевой разрядный транзистор с открытым коллектором. Частота и скважность импульсов генератора задается внешними цепями.
Компараторы таймера срабатывают при достижении порогового напряжения на конденсаторе С5, равного 1/3 Uпит и 2/3 Uпит. При напряжении на С5, большем 2/3 Uпит, внутренний триггер переключается, и на выходе DA1 устанавливается низкий уровень. Внутренний транзистор, коллектор которого подключен ко входу 7 DA1, открывается и разряжает конденсатор С5 через резистор R9. Дальше начинается заряд С5 через резистор R11. В это время на выходе DA1 - высокий уровень.
Регулировка оборотов двигателя осуществляется потенциометром R11, изменяющим скважность выходных импульсов DA1, которые периодически открывают силовой ключ на транзисторе VТ2, нагрузкой которого служит импульсный трансформатор Т2. На вторичной обмотке Т2 формируются импульсы запуска тиристоров VS1 и VS2.
dimer 3f dvigatel2 Резистор R1 защищает управляющие электроды тиристоров VS1, VS2 от импульсных экстратоков. Резистор R3 в цепи коллектора транзистора VТ2 ограничивает импульсный ток ключа. Светодиод индикации HL1 указывает на рабочее состояние регулятора и наличие питания на двигателе М1.
Параллельно Т2 включена цепочка RТ1-R7-R10-DА2, обеспечивающая стабилизацию оборотов при изменении температуры обмоток. Микросхема DA2 (регулируемый параллельный стабилизатор напряжения) установлена в цепи отрицательной обратной связи, образованной через вход управления (вывод 5) DA1. Повышение температуры приводит к снижению сопротивления датчика температуры RT1 и увеличению напряжения на управляющем входе 1 параллельного стабилизатора DA2, что приводит к его открыванию и снижению напряжения на входе 5 DA1. В результате, частота генератора изменяется, тиристоры запускаются с большей задержкой, и мощность двигателя, соответственно, и его нагрев уменьшаются. Резистор R7 позволяет при настройке выставить пределы изменения температуры.
Питание генератора и цепей силового ключа выполнено от стабилизатора на транзисторе VT1. Напряжение на него поступает с силового трансформатора Т1, выпрямителя на диодной сборке VD3 и конденсатора фильтра С2.

Детали.
В устройстве применены постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, подстроечные - СП-3.
Конденсаторы - типов КМ или К73К, электролитические - К50-18.
Аналог микросхемы DA1 - КР1006ВИ1, можно использовать тип 7555.
Диоды VD1, VD2 должны быть рассчитаны на ток 10 А; мост VDЗ - не менее 300 мА.
Указанные на схеме тиристоры можно заменить на Т122-10 (с радиаторами).
Трансформатор Т1 -типа ТПП или ТН с напряжением на вторичной обмотке 12...16 В и допустимым током не менее 300 мА.
Трансформатор Т2 - малогабаритный импульсный, например, МИТ- 4. Его можно выполнить на кольце из феррита НМ2200 типоразмера 10х8х4.
Обмотки содержат по 30 витков провода ø0,12...0,2 мм.

Наладка.
Собранную схему регулятора оборотов двигателя вначале включают без тиристоров. Движки R7, R11 устанавливают в среднее положение и подают питание выключателем SА1.
Осциллографом контролируют наличие импульсов на выходе таймера DA1 (на обмотке I Т2) и их изменение при регулировке R11.
Светодиод HL1 должен индицировать включение. Далее подключают тиристоры и вместо двигателя подсоединяют лампочки накаливания (220 В, 100 Вт). Контрольные лампочки должны менять яркость свечения (от минимальной до максимальной) в зависимости от положения регулятора оборотов R11.
Приложив датчик температуры RT1 к нагретой лампочке, проверяют цепь поддержания температуры по снижению яркости лампочки при нагретом термодатчике. Чувствительность цепи термостабилизации регулируют резистором R7.
Наконец, включают штатный двигатель (мощностью 0.3.. .2,2 кВт) и проверяют работу регулятора при максимальной мощности, затем регулировку оборотов и термостабилизацию.

В.Коновалов, А.Вантеев.

Радиомир 2014/03
"Регулятор оборотов двигателя"

<< Предыдущая Cледующая >>

Вверх

radionet