เครื่องควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์เครื่องเจาะ

ขอเสนอให้พิจารณาตัวเลือกการผลิต อิเล็กทรอนิกส์ ตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์ DC ที่มีแรงดันไฟฟ้า 24 V

การออกแบบที่เสนอของตัวควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ได้รับการออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนความเร็วของการหมุนของเครื่องมือบนเครื่องเจาะการผลิตซึ่งได้อธิบายไว้ในหมายเหตุ "เครื่องเจาะ - rhomboid" อย่างไรก็ตามอุปกรณ์นี้สามารถใช้สำหรับการควบคุมพลังงานในการออกแบบอื่น ๆ

ความต้องการในการปรับการเปลี่ยนเครื่องมือเกิดจากสาเหตุดังต่อไปนี้ การเปลี่ยนวัสดุที่ผ่านการประมวลผลเส้นผ่านศูนย์กลางและประเภทของเครื่องมือต้องเปลี่ยนความเร็วในการตัด ยกตัวอย่างเช่นการเจาะลูกแก้วหรือพลาสติกเทอร์โมพลาสติกในสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเจาะโลหะจะนำไปสู่การหลอมของวัสดุที่ผ่านการประมวลผลในเขตการตัดและยึดติดกับสว่าน การขุดเจาะการคว้านรูใหม่และการเจาะรูในหลุมเดียวกันนั้นต้องการการหมุนรอบที่แตกต่างกันสำหรับการรักษาพื้นผิวคุณภาพสูง การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของดอกสว่านจำเป็นต้องมีการลดลงของจำนวนรอบการหมุน นอกจากนี้บางครั้งการกลับทิศทางการหมุนของเครื่องมือก็เป็นสิ่งจำเป็น สำหรับการปฏิบัติตามเงื่อนไขเบื้องต้นเหล่านี้จะเสนอให้ผลิตตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์

ทำให้การควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์

1. แหล่งข้อมูล
ในตัวอย่างนี้มอเตอร์กระแสตรง 24 โวลต์ (0.7A) จะใช้กับเครื่องเจาะ

สำหรับการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้านี้จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานที่เหมาะสม

แรงดันและกระแสไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเครื่องยนต์นั้นสามารถจัดหาได้โดยหม้อแปลงสแกนแนวตั้ง TVK-110L-1 ที่นำมาจากทีวีเก่า มันมีขนาดเล็กและมวล (ШЛ 20 х 32) และจากขดลวดทุติยภูมิมันสามารถสร้างกระแส 1 A ที่มีแรงดันไฟฟ้า 22 ... 24 V. ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะอยู่ที่ประมาณ 30 V แต่ด้วยการเพิ่มขึ้นของการบริโภคในปัจจุบัน

2. การผลิตวงจรเรียงกระแส
เนื่องจากมีการเบรกที่คมชัดของเครื่องมือการประมวลผลทำให้กระแสของมอเตอร์ที่ใช้ไปถึง 1.5 ... 2.0 A มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นสำหรับเครื่องเรียงกระแสที่ผลิตขึ้นจำเป็นต้องใช้ไดโอดที่มีระยะห่าง จำกัด ปัจจุบัน แนะนำให้ใช้ไดโอดที่มีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 30V และ จำกัด กระแสมากกว่า 2.0A

ในรุ่นควบคุมที่พิจารณาจะใช้ไดโอด KD202D ที่ดีที่สุด (200V - 5.0A) ซึ่งอยู่ในมือ
จากไดโอดที่เลือกเราจะประกอบวงจรเรียงกระแสสะพานและเชื่อมต่อกับขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง เราจ่ายไฟให้หม้อแปลงจากแหล่งจ่ายไฟหลักและตรวจสอบแรงดันขาออก

3. ทำเคสสำหรับอุปกรณ์
ได้เวลาวางส่วนไฟฟ้าของตัวควบคุมความเร็วแล้ว ตัวเลือกต่อไปนี้เป็นไปได้ ในกรณีแยกเป็นอิสระจากเครื่องในกรณีที่ติดตั้งอย่างถาวรบนเครื่องและยังรวมอยู่ในโครงสร้างของเครื่อง (ตัวอย่างเช่นในตารางเครื่อง)

เนื่องจากการออกแบบที่เสนอนั้นเป็นตัวควบคุมพลังงานสำหรับอุปกรณ์ต่าง ๆ โดยคำนึงถึงโอกาสในการใช้งานเพิ่มเติมที่เป็นไปได้จึงแนะนำให้ผลิตอุปกรณ์นี้ในเคสมือถือแยกต่างหาก การผลิตหรือการซื้อเคสที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับความต้องการและความสามารถของคุณ เป็นทางเลือกขวดพลาสติกจากสารเคมีที่มีขนาดโดยรวม 90 x 70 x 90 มม. ถูกนำมาใช้ในการออกแบบในคำถาม

ภาชนะตัดส่วนบนออกเป็นบางส่วน หน้าต่างผลลัพธ์ถูกปิดด้วยแผงตกแต่งที่ทำจากแผ่นโลหะที่มีความหนา 0.4 มม. ซี่โครงที่เกิดขึ้นหลังจากดัดบนสามด้านของชั้นวางบนชิ้นงานทำให้แผงมีความแข็งแรงเพียงพอในการทำงาน เมื่อติดตั้งในโครงสร้างพาเนลยังให้ความแข็งแรงเป็นพิเศษกับตัวเรือน แผงควบคุมนี้มีซ็อกเก็ตสำหรับแรงดันไฟฟ้าออก, ตัวควบคุมพลังงาน, แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (ด้านล่าง)
ตามขนาดของหน้าต่างในกรณีจากแผงวงจรสากลคณะทำงานถูกตัดออกเพื่อรองรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของตัวควบคุม


4. วงจรไฟฟ้าของเครื่องปรับลม
บนอินเทอร์เน็ตคุณสามารถค้นหาตัวเลือกมากมายสำหรับวงจรเพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง วงจรที่ง่ายและเสถียรที่สุดตั้งอยู่บนตัวจับเวลา NE555 พวกเขาต้องการส่วนประกอบขั้นต่ำไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าและประกอบอย่างรวดเร็ว ดังนั้นเราจะไม่มุ่งมั่นในการสร้างสรรค์เราจะดำเนินการควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ตามวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่พิสูจน์แล้วด้วยตัวจับเวลา NE555 ตามรูปด้านล่าง

วงจรควบคุมขึ้นอยู่กับ DA1 - ตัวจับเวลาแบบบูรณาการที่นำเข้า NE555 (อนาล็อกภายในประเทศ - KR1006VI1) การออกแบบของตัวจับเวลาเป็นวงจรรวมแบบมัลติฟังก์ชัน (IC) มันมักจะใช้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ (อิเล็กทรอนิกส์เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อัตโนมัติ) จุดประสงค์หลักของตัวจับเวลานี้คือการสร้างพัลส์ที่มีช่วงการทำซ้ำมาก (จากไมโครวินาทีถึงหลายชั่วโมง)

วงจรควบคุมที่กำหนดในตัวจับเวลา NE555 ช่วยให้คุณสามารถควบคุมความเร็วมอเตอร์โดยใช้การปรับความกว้างพัลส์ (PWM)

ในวิธีนี้แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์จะถูกส่งในรูปแบบของพัลส์ที่มีอัตราการทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง แต่ในขณะเดียวกันสามารถควบคุมระยะเวลา (ความกว้างของพัลส์) ได้ ด้วยวิธีการควบคุมนี้กำลังส่งและความเร็วของเครื่องยนต์จะแปรผันตามระยะเวลาของพัลส์ (รอบการทำงานของสัญญาณ PWM - อัตราส่วนของระยะเวลาพัลส์จนถึงช่วงเวลา)
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดสัญญาณ PWM บนตัวจับเวลา NE555 นั้นซ้ำ ๆ และรายละเอียดที่อธิบายไว้ในเอกสารที่เกี่ยวข้องซึ่งสามารถพบได้บนอินเทอร์เน็ต

เครื่องกำเนิดเรกูเลเตอร์ทำงานที่ความถี่ประมาณ 500 Hz ความถี่ขึ้นอยู่กับความจุของตัวเก็บประจุ C1 ระยะเวลาการเต้นของชีพจรจะถูกควบคุมโดยตัวต้านทานตัวแปร R2 สัญญาณจากเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดสัญญาณ PWM ผ่านแอมพลิฟายเออร์ปัจจุบันบนทรานซิสเตอร์ VT1 ควบคุมมอเตอร์ของเครื่อง โดยการเพิ่มความกว้างของพัลส์บวกเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 เราเพิ่มพลังที่จ่ายให้กับมอเตอร์ DC และในทางกลับกันระยะเวลาการเต้นของชีพจรและความเร็วรอบเครื่องยนต์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 95 ... 98%

ย้อนกลับทิศทางการหมุนของเครื่องมือสามารถทำได้โดยใช้สวิตช์สลับที่ติดตั้งบนแผง แต่เพื่อให้การออกแบบง่ายขึ้นฟังก์ชั่นนี้จะดำเนินการโดยหมุนปลั๊ก (เปลี่ยนขั้ว) ในซ็อกเก็ตบนแผง

สามารถใช้ทรานซิสเตอร์คอมโพสิต n-p-n KT 829A แทนทรานซิสเตอร์ภาคสนามหรือออปโตคัปเปลอร์ของกำลังที่สอดคล้องกันได้
ตัวควบคุมจะถูกขับเคลื่อนจากเครือข่าย 220 V และมีเอาต์พุต 24 V ที่ควบคุมโดยพลังงานแรงดันไฟฟ้าของตัวจับเวลา NE555 ควรอยู่ในช่วง 5 ... 16 V ในวงจรจะทำงานจากแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรของ 12V วงจรควบคุมนี้ยังสามารถทำงานได้จากแหล่งพลังงานอื่นภายใน 24 ... 30 V.

5. ชุดอุปกรณ์ที่สมบูรณ์
เราทำอุปกรณ์ให้สมบูรณ์ด้วยชิ้นส่วนตามแผนภาพด้านบน เอาท์พุททรานซิสเตอร์ VT1 และโคลง VR1 ติดตั้งอยู่ในหม้อน้ำขนาดเล็ก ในการออกแบบที่กำหนดพวกเขาทำจากมุมอลูมิเนียม

6. ตรวจสอบการทำงานของวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
บนอินเทอร์เน็ตมีวงจรกำเนิดที่คล้ายกันมากมายในตัวจับเวลา NE555 แต่ค่าของชิ้นส่วนในวงจรที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกันไปหลายสิบเท่า ดังนั้นเพื่อให้การผลิตและการดีบักวงจรการทำงานง่ายขึ้นขอแนะนำให้ประกอบชิ้นส่วนดังกล่าวล่วงหน้าบนแผงวงจรสากล

เรารวบรวมวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไปยังเอาท์พุทจับเวลา (พิน 3) เราเชื่อมต่อฐานของทรานซิสเตอร์ n-p-n KT315 ในวงจรของนักสะสมของเราเราจะเปิดไฟ LED แสดงสถานะผ่านตัวต้านทานที่ จำกัด 1kΩ อีซีแอลเชื่อมต่อกับวงจรลบ เราป้อนวงจรกำเนิดจากแหล่งจ่ายไฟ 12V ที่เสถียร การเลือกค่าของชิ้นส่วนเราควบคุมการทำงานที่ถูกต้องของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยการเรืองแสงของ LED

LED ควบคุมสามารถติดตั้งได้โดยตรงกับเอาต์พุตของตัวจับเวลา (พิน 3) แต่โปรดทราบว่าตัวจับเวลา NE555 มีกระแสเอาต์พุตสูงถึง 200 mA อะนาล็อกในประเทศปิด KR1006VI1 อนุญาตให้กระแสเอาต์พุตสูงถึง 100 mA

7. การติดตั้งวงจรควบคุมความเร็ว
เราดำเนินการจัดวางของบอร์ด - เราวางชิ้นส่วนบนตัวแผ่ความร้อน, ตัวต้านทานควบคุมความเร็วตัวแปร, ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า เราเจาะรูในบอร์ดเพื่อติดตั้งชิ้นส่วนและยึดบอร์ดเข้ากับแผงอุปกรณ์ เราดำเนินการติดตั้งวงจรควบคุมบนคณะทำงาน



8. การประกอบเครื่องปรับความเร็วรอบเครื่องยนต์
เรารวบรวมโหนดทั้งหมดของตัวควบคุมความเร็ว เราแก้ไขบอร์ดบนแผงอุปกรณ์โดยใช้ปะเก็น PCB บาง ๆ เพื่อแยกหน้าสัมผัสของบอร์ดออกจากแผงโลหะ เอาท์พุทของตัวควบคุมจะเชื่อมต่อกับเต้าเสียบที่ตั้งอยู่บนแผง ในทิศทางตรงกันข้ามเราจะบัดกรีไดโอด VD3 มันจะหน่วงการเหนี่ยวนำพัลส์ของมอเตอร์ที่คดเคี้ยว ไดโอดนี้จะต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าอย่างน้อยสองเท่าของประสิทธิภาพของมอเตอร์

บทบาทของตัวบ่งชี้การดำเนินงานควบคุมจะดำเนินการโดยองค์ประกอบหนึ่งของแถบ LED1 LED ที่แรงดัน 12V วาง (กาว) ไว้บนไหล่ของเมาท์เครื่องยนต์เหนือหัวจับดอกสว่านพร้อมกับไฟแสดงสถานะของพื้นที่บำบัด





9. การสรุปผลการออกแบบของเครื่องเจาะ
การทำงานกับเครื่องจักรที่ผลิตขึ้นแสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการปรับแต่งการออกแบบ

มีการติดตั้งแผ่นเพิ่มเติมภายใต้สกรูยึดซึ่งทำให้คุณสามารถกระจายแรงดันในการจับยึดในพื้นที่ขนาดใหญ่ขจัดปัญหาการติดขัดและช่วยให้เลื่อนฐานแขวนบนแท่นเครื่องได้ง่ายขึ้น

ตามคำแนะนำของนักวิจารณ์ในการควบคุมตำแหน่งที่เหมาะสมของเครื่องมือเมื่อเทียบกับชิ้นงานจะมีการติดตั้งและหยุดแบบปรับได้ มันถูกติดตั้งที่ด้านบนของฐานช่วงล่างและทำหน้าที่เป็นจุดหยุดสำหรับแขนช่วงล่าง มีการปรับการเน้นเพื่อให้หัวจับดอกสว่านและแขนจับไม่สามารถต่ำกว่า 2 มม. จากเส้นศูนย์ได้ ในตำแหน่งที่หยุดการติดตั้งดอกสว่านจะถูกติดตั้งในหัวจับจนกระทั่งมันสัมผัสกับโต๊ะเครื่องจักรดังนั้นมันจะทำงานในโซนที่เหมาะสมที่สุดโดยอัตโนมัติด้วยการกำจัดด้านข้างอย่างน้อย 0.01 มม.