Motordrehzahlregler für Elektrowerkzeuge – Diagramm und Funktionsprinzip. Arten und Aufbau von Drehzahlreglern für Kommutatormotoren. Diagramm zur Motordrehzahlregelung

Heutzutage ist es unmöglich, jemanden zu finden, der nichts von der Existenz einer elektrischen Bohrmaschine weiß. Viele Menschen mussten dieses Tool verwenden. Aber nicht jeder weiß, wie dieses unersetzliche Haushaltsding funktioniert.

Im Bohrkörper befinden sich ein Elektromotor, sein Kühlsystem, ein Getriebe und ein Bohrergeschwindigkeitsregler.

Es lohnt sich, etwas ausführlicher auf die Funktionsweise des Bohrgeschwindigkeitsreglers einzugehen. Während des Betriebs verschleißen alle Teile, der Einschaltknopf der Bohrmaschine ist für diesen Vorgang besonders anfällig. Und das Geschwindigkeitsregelsystem ist direkt daran angeschlossen.

Zweck des Geschwindigkeitsreglers

1. Die Geschwindigkeitsregelung einer modernen Bohrmaschine befindet sich im Power-Knopf des Geräts. Die für den Zusammenbau verwendete Mikrofilmtechnik ermöglicht es, solch kleine Größen zu erreichen. Alle Teile und die Platine selbst, auf der sich diese Teile befinden, sind klein. Der Hauptteil des Reglers ist ein Triac. Das Funktionsprinzip besteht darin, den Zeitpunkt des Schließens des Stromkreises und des Einschaltens des Triacs zu ändern. Es passiert so:
2. Nach dem Einschalten des Knopfes erhält der Triac eine sinusförmige Spannung an seiner Steuerelektrode.

Der Triac öffnet und Strom beginnt durch die Last zu fließen.

Bei größerer Amplitude der Steuerspannung schaltet der Triac früher ein. Die Amplitude wird über einen variablen Widerstand gesteuert, der an den Auslöser der Bohrmaschine angeschlossen ist. Das Tastenanschlussdiagramm kann bei verschiedenen Modellen leicht abweichen. Verwechseln Sie den Geschwindigkeitsregler nur nicht mit dem Rückwärtssteuergerät. Das sind völlig unterschiedliche Dinge. Manchmal können sie sich in verschiedenen Gebäuden befinden. Der Geschwindigkeitsregler kann den Anschluss eines Kondensators und beider Drähte aus der Steckdose vorsehen.

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Verwendung einer Bohrmaschine als Werkzeugmaschine

Eine Handbohrmaschine kann auf nicht standardmäßige Weise verwendet werden. Auf dieser Basis werden verschiedene Maschinen hergestellt: Bohren, Schleifen, Rundschreiben und andere. Bei solchen Maschinen ist die Gsehr wichtig. Bei den meisten Haushaltsbohrmaschinen wird die Geschwindigkeit über den Startknopf des Geräts reguliert. Je stärker gedrückt wird, desto höher ist die Geschwindigkeit. Sie sind jedoch nur auf Maximalwerte festgelegt. In den meisten Fällen kann dies ein erheblicher Nachteil sein.

Sie können aus dieser Situation herauskommen, indem Sie selbst gemacht Remote-Version des Geschwindigkeitsreglers. Als Regler kann durchaus ein Dimmer verwendet werden, der üblicherweise zur Regulierung der Beleuchtung eingesetzt wird. Die Reglerschaltung ist recht einfach und in Abb. dargestellt. 1. Dazu müssen Sie Drähte unterschiedlicher Länge an die Steckdose anschließen. Das andere Ende des langen Kabels wird mit dem Stecker verbunden. Der Rest wird nach Schema zusammengebaut. Es wird empfohlen, einen zusätzlichen Schutzschalter zu verwenden, der das Gerät im Notfall abschaltet.

Selbstgemachter Regler U/min bereit. Sie können einen Testlauf durchführen. Wenn es gut funktioniert, können Sie es einsetzen passende Größe Karton und befestigen Sie ihn an einer geeigneten Stelle am Rahmen der zukünftigen Maschine.

Bei größerer Amplitude der Steuerspannung schaltet der Triac früher ein. Die Amplitude wird über einen variablen Widerstand gesteuert, der an den Auslöser der Bohrmaschine angeschlossen ist. Das Tastenanschlussdiagramm kann bei verschiedenen Modellen leicht abweichen. Verwechseln Sie den Geschwindigkeitsregler nur nicht mit dem Rückwärtssteuergerät. Das sind völlig unterschiedliche Dinge. Manchmal können sie sich in verschiedenen Gebäuden befinden. Der Geschwindigkeitsregler kann den Anschluss eines Kondensators und beider Drähte aus der Steckdose vorsehen.

Reparatur eines Knopfes mit Geschwindigkeitsregelung

Abbildung 2. Diagramm eines Geschwindigkeitsreglers für einen Mikrobohrer.

Das Reparieren eines Knopfes ist ein ziemlich komplizierter Vorgang, der bestimmte Fähigkeiten erfordert. Beim Öffnen des Gehäuses kann es passieren, dass einige Teile einfach herausfallen und verloren gehen. Daher ist bei der Arbeit Vorsicht geboten. Bei Problemen fällt meist der Triac aus. Dieses Teil ist sehr günstig. Demontage und Reparatur erfolgen in der folgenden Reihenfolge:

1. Demontieren Sie das Tastengehäuse.
2. Spülen und reinigen Sie die Innenseiten.
3. Entfernen Sie die Platine mit der Schaltung darauf.
4. Entfernen Sie den verbrannten Teil.
5. Löten Sie ein neues Teil.

Die Demontage des Gehäuses ist sehr einfach. Sie müssen die Seiten biegen und die Abdeckung von den Riegeln entfernen. Alles muss sorgfältig und sorgfältig durchgeführt werden, um nicht zwei herausspringende Federn zu verlieren. Es wird empfohlen, die Innenseiten mit Alkohol zu reinigen und abzuwischen. Clip-Kontakte in Form von Kupferquadraten gleiten aus den Nuten und die Platine lässt sich leicht entfernen. Ein verbrannter Triac ist normalerweise deutlich sichtbar. Es bleibt nur noch, es auszulöten und an seiner Stelle ein neues Teil einzulöten. Der Zusammenbau des Reglers erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

In den achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts erschien die Zeitschrift „Radio“. Schaltbild Geschwindigkeitsregler (Geschwindigkeit) einer Bohrmaschine, Nachdruck aus einer bulgarischen Zeitschrift über Funkelektronik. Die Teile in diesem Diagramm wurden im Ausland hergestellt. 1985 habe ich diesen Bohrgeschwindigkeitsregler aus heimischen Teilen hergestellt und funktioniert immer noch einwandfrei.

Derzeit werden importierte und inländische Bohrmaschinen mit Geschwindigkeitsreglern hergestellt, aber es gibt viele früh produzierte Bohrmaschinen, die keine Geschwindigkeitsänderung vorsehen, was natürlich die Einsatzmöglichkeiten der Bohrmaschine verringert.

In Abb. In Abb. 1 zeigt ein Diagramm eines Bohrgeschwindigkeitsreglers, der als separate Einheit hergestellt wurde und, wie Tests gezeigt haben, für alle Bohrmaschinen mit einer Leistung von bis zu 1,8 kW sowie für alle Geräte geeignet ist, die ein Kollektiv verwenden

Drehmomentmotor Wechselstrom B. bei Winkelschleifern, sogenannten Grindern. Für meine Bohrmaschine der Marke S480B (n=650 U/min, Leistung 270 W, Spannung 220 V) habe ich heimische Reglerteile ausgewählt.

Widerstände:

R, - 7 kOhm (zusammengesetzt aus zwei parallel geschalteten Widerständen mit einem Nennwert von 12 kOhm und 18 kOhm, Typ MLT2, Leistung je 2 W\

R 2 - 2,2 kOhm Typ SP variabel, Leistung 1 W;

R 3 - 51 Ohm MLT-Typ, Leistung 0,125 W;

Kondensator C, - 2 μF (eigentlich zusammengesetzt aus zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren mit einer Kapazität von 4 μF, Typ MBGO-2, Betriebsspannung 160 V).

Dioden: VD1 und VD2 – Typ D7Zh (Durchlassstrom 300 mA und Sperrspannung U^p = 400 V). Die Dioden D226, D237B, KD-221V, MD226 haben ähnliche Parameter.

Thyristor VT1 - Typ KU202N (Sperrspannung U^ = 400 V, Leerlaufstrom J oc = 10 A). Die Thyristoren 2U202M, 2U202N, KU202M haben die gleichen Parameter.

Beim Starten des Elektromotors übersteigt die Stromaufnahme das Siebenfache, was zum vorzeitigen Ausfall der elektrischen und mechanischen Teile des Motors beiträgt. Um dies zu verhindern, sollten Sie einen Drehzahlregler für Elektromotoren verwenden. Es gibt viele werkseitig hergestellte Modelle, aber um ein solches Gerät selbst herzustellen, müssen Sie das Funktionsprinzip des Elektromotors kennen und wissen, wie die Rotorgeschwindigkeit reguliert wird.

allgemeine Informationen

Wechselstrom-Elektromotoren sind in vielen Bereichen der menschlichen Tätigkeit weit verbreitet, nämlich asynchrone Modelle. Der Hauptzweck des Motors als elektrische Maschine ist Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie. Asynchron bedeutet in der Übersetzung nichtgleichzeitig, da sich die Rotordrehzahl von der Frequenz der Wechselspannung (U) im Stator unterscheidet. Abhängig von der Art der Stromversorgung gibt es zwei Arten von Asynchronmotoren:

1. Einphasig.
2. Dreiphasig.

Einphasige werden für den Haushaltsbedarf und dreiphasige für die Produktion verwendet. Dreiphasen-Asynchronmotoren (im Folgenden TAM genannt) verwenden zwei Arten von Rotoren:

• geschlossen;
• Phase

Ruhestrommotoren machen etwa 95 % aller eingesetzten Motoren aus und verfügen über eine beachtliche Leistung (ab 250 W). Der Phasentyp unterscheidet sich strukturell vom IM, wird aber im Vergleich zum ersten eher selten verwendet. Der Rotor ist eine zylindrische Stahlfigur, die im Inneren des Stators platziert ist und auf deren Oberfläche ein Kern gepresst ist.

Käfigläufer und gewickelte Rotoren

Hochleitfähige Kupferstäbe (für Maschinen mit hoher Leistung) oder Aluminiumstäbe (für Maschinen mit geringerer Leistung), die in die Oberfläche des Kerns eingelötet oder eingegossen und an den Enden mit zwei Ringen kurzgeschlossen sind, spielen die Rolle von Elektromagneten, deren Pole dem Stator zugewandt sind. Die Wicklungsstäbe haben keine Isolierung, da die Spannung in einer solchen Wicklung Null ist.

Aluminium wird häufiger für Motorkerne mittlerer Leistung verwendet und weist eine geringe Dichte und eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf.

Zur Reduzierung höherer Harmonischer der elektromotorischen Kraft (EMF) und zur Eliminierung von Magnetfeldpulsationen Die Rotorstangen haben einen bestimmten berechneten Neigungswinkel relativ zur Drehachse. Bei Verwendung eines Elektromotors mit geringer Leistung handelt es sich bei den Nuten um geschlossene Strukturen, die den Rotor vom Spalt trennen, um den induktiven Anteil des Widerstands zu erhöhen.

Der Rotor in Form eines Phasenaufbaus oder -typs zeichnet sich durch eine Wicklung aus, deren Enden sternförmig verbunden und an Schleifringen (auf der Welle) befestigt sind, entlang derer Graphitbürsten gleiten. Um Wirbelströme zu eliminieren, wird die Oberfläche der Wicklungen mit einer Oxidschicht bedeckt. Darüber hinaus wird dem Rotorwicklungskreis ein Widerstand hinzugefügt, mit dem Sie den aktiven Widerstand (R) des Rotorkreises ändern können, um die Werte der Einschaltströme (Ip) zu reduzieren. Anlaufströme die elektrischen und mechanischen Teile des Elektromotors negativ beeinflussen. Variable Widerstände zur Regulierung von IP:

1. Metall oder gestuft mit manueller Umschaltung.
2. Flüssigkeit (aufgrund des Eintauchens in die Tiefe der Elektroden).

Graphitbürsten unterliegen einem Verschleiß und einige Modelle sind mit einem Käfigläufer ausgestattet, der die Bürsten anhebt und die Ringe schließt, nachdem der Motor gestartet ist. IMs mit einem gewickelten Rotor sind hinsichtlich der Regulierung von Ip flexibler.

Designmerkmale

Ein Asynchronmotor hat im Gegensatz zu einem Elektromotor keine ausgeprägten Pole. Gleichstrom. Anzahl der Pole bestimmt durch die Anzahl der Spulen in den Wicklungen fester Teil (Stator) und Verbindungsmethode. In einer Asynchronmaschine mit 4 Spulen herrscht ein magnetischer Fluss. Der Stator besteht aus speziellen Stahlblechen (Elektroband), die Wirbelströme auf Null reduzieren, bei denen es zu einer erheblichen Erwärmung der Wicklungen kommt. Es kommt zu einem massiven Kurzschluss zwischen den Windungen.

Das Eisenerz oder der Rotorkern wird direkt auf die Welle gepresst. Zwischen Rotor und Stator besteht ein minimaler Luftspalt. Die Rotorwicklung ist in Form eines „Käfigläufers“ ausgeführt und besteht aus Kupfer- oder Aluminiumstäben.

Bei Elektromotoren mit einer Leistung von bis zu 100 kW wird Aluminium mit geringer Dichte zum Füllen der Nuten des Rotorkerns verwendet. Trotz dieser Vorrichtung werden Motoren dieser Art heiß. Um dieses Problem zu lösen Zur Zwangskühlung werden Ventilatoren eingesetzt, die auf der Welle montiert sind. Diese Motoren sind einfach und zuverlässig. Allerdings verbrauchen Motoren beim Anlaufen einen großen Strom, der das Siebenfache des Nennstroms beträgt. Aus diesem Grund haben sie ein geringes Anlaufdrehmoment, da der größte Teil der elektrischen Energie für die Erwärmung der Wicklungen aufgewendet wird.

Elektromotoren, die über ein erhöhtes Anlaufdrehmoment verfügen, unterscheiden sich von gewöhnlichen Asynchronmotoren durch die Gestaltung des Rotors. Der Rotor ist in Form eines doppelten „Käfigläufers“ ausgeführt. Diese Modelle ähneln den Phasentypen der Rotorfertigung. Es besteht aus einem inneren und einem äußeren „Kugelkäfig“, und der äußere ist der Anfangskäfig und hat ein großes aktives und ein kleines reaktives R. Der äußere hat ein leichtes aktives und ein hohes reaktives R. Mit steigender Drehzahl schaltet I um an den Innenkäfig angeschlossen und arbeitet in Form eines Käfigläufers.

Funktionsprinzip

Wenn I durch die Statorwicklung fließt, entsteht in jeder von ihnen ein magnetischer Fluss (F). Diese F sind um 120 Grad zueinander verschoben. Das resultierende F rotiert, Erzeugung elektromotorischer Kraft (EMF) in Aluminium- oder Kupferleitern. Dadurch entsteht ein magnetisches Startmoment des Elektromotors und der Rotor beginnt sich zu drehen. Dieser Vorgang wird in manchen Quellen auch Slip (S) genannt und gibt die Frequenzdifferenz n1 an elektromagnetisches Feld Anlasser, der größer wird als die Frequenz, die man erhält, wenn sich Rotor n2 dreht. Er wird als Prozentsatz berechnet und hat die Form: S = ((n1-n2)/n1) * 100 %.

Schema 1 – Thyristor-Drehzahlregelung eines Kommutatormotors ohne Leistungsverlust.

Dieser Schaltkreis führt eine Regelung durch, indem er Thyristoren (Triacs) während eines Phasenübergangs durch den Neutralleiter öffnet oder schließt. Um einen Kollektormotor korrekt anzusteuern, werden die folgenden Methoden zur Änderung von Schaltung 1 verwendet:

1. Installation von LRC-Schutzschaltungen bestehend aus Kondensatoren, Widerständen und Drosseln.
2. Kapazität am Eingang hinzufügen.
3. Der Einsatz von Thyristoren oder Triacs, deren Strom den Nennwert des Motorstroms um das 3- bis 8-fache übersteigt.

Diese Art von Regler hat Vor- und Nachteile. Zu den ersten zählen niedrige Kosten, geringes Gewicht und geringe Abmessungen. Die zweiten umfassen Folgendes:

• Anwendung für Motoren mit geringer Leistung;
• es gibt Geräusche und Ruckeln des Motors;
• Bei Verwendung einer Schaltung auf Basis von Triacs entsteht am Motor ein konstantes U.

Dieser Reglertyp wird in Ventilatoren, Klimaanlagen, Waschmaschinen und elektrische Bohrmaschinen. Erfüllt seine Funktionen trotz seiner Mängel perfekt.

Transistortyp

Ein anderer Name für einen Transistorregler ist Spartransformator oder PWM-Regler (Schema 2). Es verändert den Wert von U nach dem Prinzip der Pulsweitenmodulation (PWM) mithilfe einer Ausgangsstufe, die IGBT-Transistoren verwendet.

Schema 2 – Transistor-PWM-Geschwindigkeitsregler.

Transistoren werden mit geschaltet Hochfrequenz und dank dessen können Sie die Breite der Impulse ändern. Folglich ändert sich auch der Wert von U. Je länger der Puls und je kürzer die Pause, desto höher ist der Wert von U und umgekehrt. Positive Aspekte Die Anwendungen dieser Sorte sind wie folgt:

1. Geringes Gewicht des Gerätes bei kleinen Abmessungen.
2. Ziemlich niedrige Kosten.
3. Bei niedrigen Geschwindigkeiten gibt es keine Geräusche.
4. Ansteuerung über niedrige U-Werte (0..12 V).

Der Hauptnachteil der Anwendung besteht darin, dass der Abstand zum Elektromotor nicht mehr als 4 Meter betragen sollte.

Frequenzregulierung

Schema 3 – Frequenzgeschwindigkeitsregler.

Ein spezialisierter Wechselrichter hat seine Vor- und Nachteile. Die Vorteile sind folgende:

1. Blutdruckkontrolle ohne menschliches Eingreifen.
2. Stabilität.
3. Zusätzliche Funktionen.

Es ist möglich, den Betrieb des Elektromotors unter bestimmten Bedingungen zu steuern und ihn vor Überlastungen und Kurzschlussströmen zu schützen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Funktionalität durch den Anschluss digitaler Sensoren, die Überwachung von Betriebsparametern und den Einsatz eines PID-Reglers zu erweitern. Zu den Nachteilen zählen Einschränkungen bei der Frequenzsteuerung und relativ hohe Kosten.

Für dreiphasige IM werden auch Frequenzsteuergeräte verwendet (Schema 4). Der Regler verfügt am Ausgang über drei Phasen zum Anschluss eines Elektromotors.

Schema 4 – Wechselrichter für einen Drehstrommotor.

Auch diese Option hat ihre Stärken und Schwächen. Zu den ersten gehören: niedrige Kosten, Leistungsauswahl, großer Frequenzregelungsbereich sowie alle Vorteile einphasiger Frequenzumrichter. Unter all den negativen Aspekten sind die wichtigsten hervorzuheben: Vorauswahl und Erwärmung beim Anfahren.

DIY-Herstellung

Wenn keine Möglichkeit oder kein Wunsch besteht, einen Regler vom Werkstyp zu kaufen, können Sie ihn selbst zusammenbauen. Allerdings haben sich Regler vom Typ „tda1085“ sehr gut bewährt. Dazu müssen Sie sich eingehend mit der Theorie vertraut machen und mit der Praxis beginnen. Triac-Schaltungen erfreuen sich großer Beliebtheit, insbesondere der Drehzahlregler eines 220-V-Asynchronmotors (Abbildung 5). Es ist nicht schwer zu machen. Die Montage erfolgt auf einem VT138-Triac, der für diese Zwecke gut geeignet ist.

Schema 5 – Ein einfacher Geschwindigkeitsregler auf einem Triac.

Dieser Regler kann auch zum Einstellen der Drehzahl eines 12-Volt-Gleichstrommotors verwendet werden, da er recht einfach und universell einsetzbar ist. Die Geschwindigkeit wird durch Ändern des Parameters P1 reguliert, der die Phase des eingehenden Signals bestimmt, das den Übergang des Triacs öffnet.

Das Funktionsprinzip ist einfach. Wenn der Motor startet, wird er langsamer, die Induktivität ändert sich nach unten und trägt zu einem Anstieg von U im Stromkreis „R2->P1->C2“ bei. Wenn C2 entladen ist, öffnet der Triac für einige Zeit.

Es gibt ein anderes Schema. Es funktioniert etwas anders: durch einen umgekehrten Energiefluss, der optimal wohltuend ist. Die Schaltung enthält einen ziemlich leistungsstarken Thyristor.

Schema 6 – Entwurf eines Thyristorreglers.

Die Schaltung besteht aus einem Steuersignalgenerator, einem Verstärker, einem Thyristor und einem Schaltungsteil, der als Rotorrotationsstabilisator fungiert.

Am meisten universelles Schema ist ein Regler auf einem Triac und einem Dinistor (Diagramm 7). Es ist in der Lage, die Wellendrehzahl stufenlos zu reduzieren, den Motor umzukehren (die Drehrichtung zu ändern) und den Anlaufstrom zu reduzieren.

Das Funktionsprinzip der Schaltung:

1. C1 wird bis zum U-Durchbruch des Dinistors D1 über R2 aufgeladen.
2. Wenn D1 unterbricht, öffnet es den Anschluss des Triacs D2, der für die Steuerung der Last verantwortlich ist.

​Die Lastspannung ist direkt proportional zur Frequenzkomponente beim Öffnen von D2, die von R2 abhängt. Die Schaltung wird in Staubsaugern eingesetzt. Es enthält universell elektronische Steuerung, sowie die Möglichkeit, problemlos eine 380-V-Stromversorgung anzuschließen Leiterplatte, hergestellt mit Laser-Eisen-Technologie (LUT). Mehr über diese Platinenherstellungstechnologie können Sie im Internet erfahren.

Wenn Sie sich also für einen Drehzahlregler für einen Elektromotor entscheiden, können Sie einen Fabrikregler kaufen oder ihn selbst herstellen. Die Herstellung eines selbstgebauten Reglers ist recht einfach, denn wenn Sie das Funktionsprinzip des Geräts verstehen, können Sie es leicht zusammenbauen. Darüber hinaus sollten Sie beim Einbau von Teilen und beim Arbeiten mit Elektrizität die Sicherheitsregeln beachten.

Es gibt zwei Arten von Drehzahlreglerschaltungen für einen 220-V-Kollektormotor: Standard und modifiziert. Es hängt alles direkt vom verwendeten Regler ab.

• Warum werden sie benötigt?
• Geschwindigkeitsregler
  • Standardschemata
  • Modifiziertes Schema

Warum werden sie benötigt?

Viele Haushaltsgeräte und Elektrowerkzeuge kommen ohne einen Kommutatormotor nicht aus. Die Beliebtheit dieses Elektromotors ist auf seine Vielseitigkeit zurückzuführen.

Für einen Kommutator-Elektromotor kann die Stromversorgung aus Gleich- oder Wechselspannungsstrom verwendet werden. Ein zusätzlicher Vorteil ist das effiziente Anlaufdrehmoment. Gleichzeitig geht der Betrieb des Elektromotors mit Gleich- oder Wechselstrom mit einer hohen Drehzahl einher, was nicht für alle Anwender geeignet ist. Um einen sanfteren Start zu gewährleisten und die Geschwindigkeit anpassen zu können, wird ein Geschwindigkeitsregler verwendet. Ein einfacher Regler kann mit Ihren eigenen Händen hergestellt werden.

Doch bevor die Schaltung besprochen wird, müssen wir zunächst die Bürstenmotoren verstehen.

Kommutatormotoren

Die Konstruktion eines jeden Kommutatormotors umfasst mehrere Grundelemente:

• Kollektor;
• Bürsten;
• Rotor;
• Stator.

Der Betrieb eines Standard-Kollektormotors basiert auf den folgenden Prinzipien.

1. Die Stromversorgung erfolgt über eine 220-V-Spannungsquelle. 220 Volt ist die normale Haushaltsspannung. Die meisten Geräte mit Elektromotor benötigen nicht mehr als 220 Volt. Darüber hinaus werden Rotor und Stator, die miteinander verbunden sind, mit Strom versorgt.
2. Durch die Stromversorgung aus einer 220-V-Quelle entsteht ein Magnetfeld.
3. Unter dem Einfluss der magnetischen Spannung beginnt der Rotor zu rotieren.
4. Die Bürsten übertragen die Spannung direkt auf den Rotor des Geräts. Darüber hinaus werden Bürsten meist auf der Basis von Graphit hergestellt.
5. Wenn sich die Stromrichtung im Rotor oder Stator ändert, dreht sich die Welle in die entgegengesetzte Richtung.

Neben Standard-Kollektormotoren gibt es noch weitere Aggregate:

• Elektromotor mit Reihenerregung. Ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Überlastungen ist beeindruckender. Kommt häufig in elektrischen Haushaltsgeräten vor;
• Parallele Anregungsgeräte. Ihr Widerstand ist nicht hoch, die Anzahl der Windungen ist deutlich höher als bei ihren Gegenstücken;
• Einphasen-Elektromotor. Es ist sehr einfach, es selbst herzustellen, die Leistung ist auf einem anständigen Niveau, aber der Koeffizient nützliche Aktion lässt viel zu wünschen übrig.

Geschwindigkeitsregler

Kommen wir nun zurück zum Thema des Geschwindigkeitsreglers. Alle heute verfügbaren Systeme können in zwei große Kategorien unterteilt werden:

• Standard-Geschwindigkeitsreglerschaltung;
• Modifizierte Geschwindigkeitskontrollgeräte.

Schauen wir uns die Funktionen der Schemata genauer an.

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Standardschemata

Die Standardschaltung eines Kommutator-Elektromotorreglers weist mehrere Merkmale auf:

• Einen Dinistor herzustellen ist nicht schwierig. Dies ist ein wichtiger Vorteil des Geräts;
• Der Regler verfügt über ein hohes Maß an Zuverlässigkeit, was sich während seiner Betriebszeit positiv auswirkt;
• Ermöglicht dem Benutzer eine bequeme Änderung der Motordrehzahl;
• Die meisten Modelle basieren auf einem Thyristorregler.

Wenn Sie sich für das Funktionsprinzip interessieren, sieht dieses Schema recht einfach aus.

1. Der Strom aus einer 220-Volt-Quelle gelangt zum Kondensator.
2. Als nächstes folgt die Durchbruchspannung des Dinistors über einen variablen Widerstand.
3. Danach erfolgt direkt der eigentliche Zusammenbruch.
4. Der Triac öffnet. Dieses Element ist für die Belastung verantwortlich.
5. Je höher die Spannung, desto häufiger öffnet der Triac.
6. Aufgrund dieses Funktionsprinzips wird die Drehzahl des Elektromotors angepasst.
7. Der größte Anteil solcher Steuerungssysteme für Elektromotoren findet sich in importierten Haushaltsstaubsaugern.
8. Wenn Sie jedoch eine Standard-Geschwindigkeitsreglerschaltung verwenden, ist es wichtig, dies zu verstehen Rückmeldung besitzt nicht. Und wenn sich die Last ändert, muss die Drehzahl des Elektromotors angepasst werden.

Modifiziertes Schema

Der Fortschritt steht nicht still. Trotz der zufriedenstellenden Leistung des serienmäßigen Motordrehzahlregelkreises haben Verbesserungen noch niemandem geschadet.

Die beiden am häufigsten verwendeten Schemata sind:

• Rheostat. Aus dem Namen wird deutlich, dass hier ein rheostatischer Schaltkreis zugrunde liegt. Solche Regler sind sehr effektiv bei der Änderung der Drehzahl des Elektromotors. Hohe Effizienzindikatoren werden durch die Verwendung von Leistungstransistoren erklärt, die einen Teil der Spannung abführen. Auf diese Weise wird dem Motor weniger Strom von der 220-Volt-Quelle zugeführt und er muss nicht mit hoher Last arbeiten. Gleichzeitig hat der Kreislauf einen gewissen Nachteil – es entsteht eine große Wärmemenge. Damit der Regler lange funktioniert, benötigt das Elektrowerkzeug eine aktive, konstante Kühlung;
• Integral. Zum Betrieb des integrierten Steuergeräts wird ein integrierter Timer verwendet, der für die Belastung des Elektromotors verantwortlich ist. Dabei können alle Arten von Transistoren beteiligt sein. Dies ist auf das Vorhandensein einer Mikroschaltung in einem Design mit großen Ausgangsstromparametern zurückzuführen. Bei einer Last von weniger als 0,1 Ampere geht die gesamte Spannung unter Umgehung der Transistoren direkt an die Mikroschaltung. Damit der Regler effektiv arbeiten kann, ist am Gate eine Spannung von 12 Volt erforderlich. Daraus folgt, dass der Stromkreis und die Versorgungsspannung diesem Bereich entsprechen müssen.

Einfacher selbstgebauter Regler

Wenn Sie keinen fertigen Drehzahlregler für den Motor kaufen möchten, können Sie versuchen, selbst einen herzustellen, um die Leistung des Geräts zu steuern.

Dies sind zusätzliche Fähigkeiten für Sie und einige Ersparnisse für Ihren Geldbeutel.

Um den Regler herzustellen, benötigen Sie:

• Satz Verkabelung;
• Lötkolben;
• Schema;
• Kondensatoren;
• Widerstände;
• Thyristor.

Der Schaltplan sieht so aus.

Gemäß dem dargestellten Diagramm steuert der Leistungs- und Geschwindigkeitsregler 1 Halbzyklus. Es wird wie folgt entziffert.

1. Der Kondensator wird mit Strom aus einem Standard-220-V-Netz versorgt. 220 Volt ist die Standardanzeige für Haushaltssteckdosen.
2. Nachdem der Kondensator aufgeladen wurde, geht er in Betrieb.
3. Die Last geht zum unteren Kabel und den Widerständen.
4. Der Pluspol des Kondensators ist mit der Thyristorelektrode verbunden.
5. Es gibt eine ausreichende Spannungsladung.
6. Der zweite Halbleiter öffnet.
7. Der Thyristor leitet die vom Kondensator empfangene Last durch sich selbst.
8. Der Kondensator wird entladen und der Halbzyklus wiederholt sich erneut.

Mit einem leistungsstarken Elektromotor, der mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben wird, ermöglicht der Regler einen sparsameren Einsatz des Geräts.

Selbstgebaute Geschwindigkeitsregler haben jede Daseinsberechtigung. Wenn es jedoch darum geht, für ernsthaftere Geräte einen Elektromotorregler zu verwenden, empfiehlt es sich, ein fertiges Gerät zu kaufen. Es kostet vielleicht mehr, aber Sie werden von der Leistung und Zuverlässigkeit des Geräts überzeugt sein.

Der Elektromotor ist für sanftes Beschleunigen und Bremsen notwendig. Solche Geräte werden in der Industrie häufig eingesetzt. Mit ihrer Hilfe wird die Drehzahl der Lüfter verändert. 12-Volt-Motoren werden in Steuerungssystemen und Automobilen eingesetzt. Jeder hat die Schalter gesehen, die die Drehzahl des Ofengebläses in Autos ändern. Dies ist eine der Arten von Regulierungsbehörden. Es ist einfach nicht darauf ausgelegt, reibungslos zu laufen. Die Rotationsgeschwindigkeit ändert sich schrittweise.

Anwendung von Frequenzumrichtern

Als Drehzahlregler kommen Frequenzumrichter und 380V zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um elektronische High-Tech-Geräte, mit denen Sie die Eigenschaften des Stroms (Signalform und Frequenz) radikal ändern können. Sie basieren auf leistungsstarken Halbleitertransistoren und einem Pulsweitenmodulator. Der gesamte Betrieb des Geräts wird von einer Mikrocontroller-Einheit gesteuert. Die Drehzahl des Motorrotors ändert sich sanft.

Daher werden sie in belasteten Mechanismen verwendet. Wie langsamere Beschleunigung, desto geringer ist die Belastung des Förderers oder Getriebes. Alle Frequenzgeneratoren sind mit mehreren Schutzarten ausgestattet – für Strom, Last, Spannung und andere. Einige Modelle von Frequenzumrichtern werden einphasig mit Strom versorgt und wandeln ihn in dreiphasig um. Dadurch können Sie Asynchronmotoren zu Hause anschließen, ohne sie zu verwenden komplexe Schaltungen. Und beim Arbeiten mit einem solchen Gerät kommt es zu keinem Stromausfall.

Zu welchen Zwecken werden Regulierungsbehörden eingesetzt?

Bei Asynchronmotoren werden Drehzahlregler benötigt für:

1. Erhebliche Energieeinsparungen. Schließlich erfordert nicht jeder Mechanismus eine hohe Motordrehzahl – manchmal kann diese um 20–30 % reduziert werden, wodurch die Energiekosten um die Hälfte gesenkt werden.
2. Schutz von Mechanismen und elektronischen Schaltkreisen. Mithilfe von Frequenzumrichtern können Sie Temperatur, Druck und viele andere Parameter steuern. Arbeitet der Motor als Pumpenantrieb, muss in dem Behälter, in den er Luft oder Flüssigkeit pumpt, ein Drucksensor eingebaut werden. Und wenn der Maximalwert erreicht ist, schaltet sich der Motor einfach ab.
3. Durchführen eines Sanftanlaufs. Der Einsatz zusätzlicher elektronischer Geräte ist nicht erforderlich – alles kann durch Änderung der Einstellungen des Frequenzumrichters erfolgen.
4. Reduzierung der Kosten für Wartung . Mit Hilfe solcher Drehzahlregler für 220V-Elektromotoren wird das Risiko eines Ausfalls des Antriebs und einzelner Mechanismen reduziert.

Die Schaltung, nach der Frequenzumrichter aufgebaut sind, ist in vielen Haushaltsgeräten weit verbreitet. Ähnliches findet sich in unterbrechungsfreien Stromversorgungen, Schweißgeräten, Spannungsstabilisatoren, Netzteilen für Computer, Laptops, Telefonladegeräten, Zündeinheiten für Hintergrundbeleuchtungslampen moderner LCD-Fernseher und Monitore.

Wie funktionieren Drehregler?

Sie können einen Drehzahlregler für einen Elektromotor mit Ihren eigenen Händen herstellen, aber dazu müssen Sie alle technischen Aspekte studieren. Strukturell lassen sich mehrere Hauptkomponenten unterscheiden, nämlich:

1. Elektromotor.
2. Mikrocontroller-Steuerungssystem und Konvertereinheit.
3. Antrieb und damit verbundene Mechanismen.

Gleich zu Beginn des Betriebs, nachdem Spannung an die Wicklungen angelegt wurde, dreht sich der Motorrotor mit maximaler Leistung. Es ist dieses Merkmal, das Asynchronmaschinen von anderen unterscheidet. Hinzu kommt die Belastung durch den angetriebenen Mechanismus. Dadurch steigen im Anfangsstadium Leistung und Stromverbrauch auf ein Maximum.

Es entsteht viel Wärme. Sowohl die Wicklungen als auch die Drähte überhitzen. Der Einsatz eines Frequenzumrichters kann Abhilfe schaffen. Wenn Sie einen Sanftanlauf installieren, dann bis zu Höchstgeschwindigkeit(die ebenfalls vom Gerät geregelt wird und möglicherweise nicht 1500 U/min, sondern nur 1000 beträgt), beschleunigt der Motor nicht sofort, sondern über 10 Sekunden (Erhöhung 100-150 U/min pro Sekunde). Gleichzeitig wird die Belastung aller Mechanismen und Leitungen deutlich reduziert.

Selbstgemachter Regler

Sie können Ihren eigenen Geschwindigkeitsregler für einen 12-V-Elektromotor herstellen. Dies erfordert einen Mehrpositionsschalter und drahtgewickelte Widerstände. Mit dessen Hilfe verändert sich die Versorgungsspannung (und damit auch die Drehzahl). Ähnliche Systeme können für Asynchronmotoren verwendet werden, sie sind jedoch weniger effizient. Vor vielen Jahren waren mechanische Regler weit verbreitet – basierend auf Zahnradgetrieben oder Variatoren. Aber sie waren nicht sehr zuverlässig. Elektronische Mittel funktionieren viel besser. Schließlich sind sie nicht so sperrig und ermöglichen eine Feinabstimmung des Antriebs.

Um einen Rotationsregler für einen Elektromotor herzustellen, benötigen Sie mehrere elektronische Geräte, die entweder in einem Geschäft gekauft oder von alten Wechselrichtergeräten entfernt werden können. Der Triac VT138-600 zeigt gute Ergebnisse in den Schaltkreisen solcher elektronischen Geräte. Um die Einstellung vorzunehmen, müssen Sie einen variablen Widerstand in den Stromkreis einbauen. Mit seiner Hilfe ändert sich die Amplitude des in den Triac eintretenden Signals.

Implementierung eines Managementsystems

Um die Parameter selbst am meisten zu verbessern einfaches Gerät, müssen Sie die Mikrocontroller-Steuerung in den Drehzahlreglerkreis des Elektromotors einbinden. Dazu müssen Sie einen Prozessor mit einer geeigneten Anzahl an Ein- und Ausgängen auswählen – zum Anschluss von Sensoren, Tasten, elektronischen Schlüsseln. Für Experimente können Sie den AtMega128-Mikrocontroller verwenden – den beliebtesten und am einfachsten zu verwendenden. Es gibt viele Schemata, die diesen Controller im öffentlichen Bereich verwenden. Sie selbst zu finden und in der Praxis anzuwenden ist nicht schwer. Damit es richtig funktioniert, müssen Sie einen Algorithmus hineinschreiben – Reaktionen auf bestimmte Aktionen. Wenn beispielsweise die Temperatur 60 Grad erreicht (gemessen am Kühler des Geräts), sollte der Strom ausgeschaltet werden.

Abschließend

Wenn Sie sich entscheiden, ein Gerät nicht selbst herzustellen, sondern ein fertiges Gerät zu kaufen, achten Sie auf die wichtigsten Parameter wie Leistung, Art der Steuerung, Betriebsspannung, Frequenzen. Es empfiehlt sich, die Eigenschaften des Mechanismus zu berechnen, in dem der Motorspannungsregler eingesetzt werden soll. Und vergessen Sie nicht, es mit den Parametern des Frequenzumrichters zu vergleichen.