В момента колекторните мотори са широко използвани в ежедневието и производството. Такива електромеханични устройства могат да бъдат постоянен или променлив ток. В зависимост от предназначението им, има нужда от промяна на скоростта на въртене на мотора. Тиристорен регулатор на напрежението или триаков регулатор на мощността за електрически мотор може да се справи с такава задача.
Колекторни мотори
Колекторният мотор (CD) е електрическа машина, която преобразува електрическата енергия в механична енергия и обратно. CD са класифицирани по естеството на захранващия ток, те са разделени на следните групи:
- Постоянен ток. Те имат опростен дизайн, висок стартов въртящ момент и се контролират от непрекъснато регулиране на скоростта.
- Универсалните компактдискове могат да се захранват от директно и променливо напрежение. Основните предимства: лекота на управление, ниска цена и компактност.
DC DC в зависимост от типа индуктор може да бъде на постоянни магнити или допълнителни намотки на възбуждане. Постоянните магнити създават необходимия магнитен поток, допринасяйки за образуването на въртящ момент. Двигатели, при които се използват намотки за възбуждане, се различават по типа намотки.
Универсалните двигатели се състоят от следните елементи:
Collector.- Държачи за четки за фиксиране на четки.
- Четки (графит или медно-графит), използвани за електрически контакт между намотките на статора и намотките на арматурата.
- Ядро на статора, обикновено се състои от електрическа стомана.
- Намотки на статора.
- Вала котви.
Този тип CD може да бъде с паралелно и последователно възбуждане.
Универсалните двигатели могат да работят и от променливо напрежение, когато при промяна на полярността в полевите намотки има насочващ ток с необходимата посока за обръщане на въртенето на арматурата (лицева / обратната). За регулиране на скоростта на въртене на вала на двигателя се използват различни електрически вериги на регулаторите на скоростта на колекторните двигатели.
Контролери на скоростта за CD
Има няколко типа управляващи вериги за регулиране на скоростта на колекторните двигатели. За устройства с ниска мощност с захранващо напрежение 12 V (волта) можете да използвате реостат или най-простата верига, сглобена на транзистор, въз основа на която можете да вземете всеки компенсатор постоянен стабилизатор с регулиране на напрежението.
За плавно регулиране на оборотите на арматурата на по-мощен компактдиск е необходим тиристорен регулатор на напрежението. За да протече токът през тиристора, е необходимо да се приложи краткотраен импулс към неговия контролен електрод. В зависимост от честотата на подадените импулси се създава праг за отваряне на тиристора, който променя стойността на напрежението на изхода на регулатора на скоростта. Честотата на импулсите може да бъде променена чрез включване на генераторния транзистор, например, KT117, в схемата на контролера или сглобяване на управляващата верига на 555 таймера (KR1006VI1 домашно производство).
Такъв постоянен регулатор може да се използва само с постояннотоково напрежение. Използването на тиристори при силно индуктивен товар, тъй като те може да не се затварят напълно, е изпълнено с повреда на регулатора.
Регулирането се препоръчва да се извърши с помощта на регулатора на скоростта на колекторния двигател с обратна връзка, който задава скоростта на въртене с помощта на референтния формовък на напрежението във веригата. По време на зареждането скоростта на въртене намалява, а с нея и въртящият момент.
Поради намаляването на брояча на ЕМП между управляващия електрод и катода на тиристора, управляващото напрежение в тиристора ще се увеличи пропорционално в двигателя. Увеличаването на стойността на напрежението с малък фазов ъгъл отваря тиристора и захранва максималния ток към двигателя.
Тиристорът е избран така, че стартовият ток на CD да не надвишава максимално допустимите му параметри. Регулирането може да се извърши само на компактдискове, състоящи се от четка.
Тиристорният регулатор по схематични причини не може да регулира скоростта на индукционните двигатели.
Моторни функции без четки
На външен вид безчетков мотор е подобен на компактдиска, но има разлики в конструктивните характеристики поради липсата на колектор и четки. В безчетков двигател постоянни магнити са разположени около вала, така наречения ротор, а намотките са разположени директно върху статора около ротора и имат определен брой полюсни двойки, от които зависи скоростта на двигателя. Някои безчеткови двигатели са оборудвани със сензорни сензори, предназначени да проследяват положението на ротора, и се управляват от електронни контролери за скорост, монтирани на контролера.
Основните предимства на моторите без четки са отсъствието на искрящи четки, които създават смущения, и отсъствието на постоянно триене, което повишава температурата вътре в двигателя. Липсата на износващи се части - колектора и четките - удължава живота на тези двигатели, без да се брои подмяната на лагерите. Недостатъците включват само високата цена на продукта.
Особено популярни са еднофазните индуктивни двигатели с променлив ток, които се използват в различни машини в производството, както и в домакински електрически уреди, където е необходимо да се използват различни скорости на въртене. За тези цели се използва триаков регулатор на мощността на електродвигателя.
Контролерът на скоростта сам на асинхронния двигател може да се извърши на PWM контролера tda1085, който управлява триака. Контролерът може да се използва за управление на пералнята във връзка с тахометър, който чете импулси от тахогенератора. Контролът на скоростта се извършва без загуба на мощност и независимо от натоварването.