Justerbar boremaskinehastighedskontrolkreds

Det foreslåede kredsløb med variabel borehastighedskontrol opretholder en konstant (justerbar) hastighed over bormaskinens motor, uanset belastningen.

Et af de mest anvendte elværktøjer er boremaskinen. På trods af sine utallige fordele har boret et stort tilbageslag - konstant høj hastighed til mange applikationer.

Selv når der er konfigurationer med dobbelt hastighed, dækker den nedre grænse omkring 300-750 omdrejninger pr. Minut, hvilket stadig er meget hurtigt til subtile opgaver som at bore murværk eller bruge flueskærere på metalplader.

Vores version af hastighedsregulatoren i el-boret tillader variationer i hastigheder fra 0 til 75% af fuld hastighed. Desuden giver det også mulighed for normal hastighedsdrift uden at fjerne styringen fra boret.

Selv når der er ændringer i belastningen, er controlleren udstyret med indbygget kompensation for at bevare de betydeligt ensartede hastigheder.

Hvordan det virker

Den typiske egenskab ved en elmotor er, at den producerer en omvendt spænding, der modsætter forsyningen, når den kører.

Denne tilstand kaldes den bageste EMF. Den modsatte spænding viser sig at være proportional med elmotorens hastighed. SCR-borehastighedsregulatoren brugte denne effekt til at levere en bestemt mængde hastighed versus belastningskompensation.

Denne controller implementerer en Siliciumstyret ensretter (SCR) at låse halvbølgekraft til boremotoren. Grundlaget for en SCRs ledningsevne er:

1. Anoden (terminal A) har en positiv ladning i forhold til katoden (terminal K).
2. Når porten (terminal G) udvikler sig mindst 0,6 V positiv i forhold til katoden.
3. Cirka 10 mA strøm strømmer ind i portterminalen.

Det tidspunkt, hvorpå SCR tændes i hver positive halvcyklus kan reguleres effektivt ved at kontrollere niveauet af spændingsbølgeform til porten. Afslutningsvis kan vi perfekt kontrollere mængden af ​​strøm, der leveres til boret.

Modstande R1 og R2 og potentiometer RV1 bliver en spændingsdeler der giver en halvbølgespænding med justerbar værdi til SCR's gate. Hvis motoren er ubevægelig, vil SCR-katoden være på 0 V, og den tænder næsten helt. Når borehastigheden stiger, dannes der en spænding på tværs af boret.

Dette yderligere potentiale reducerer de effektive gate-katodespændinger. Så når motoren accelererer, falder den leverede effekt, indtil motoren bliver stabil ved en hastighed, der reguleres af konfigurationen af ​​RV1.

Lad os sige, at der lægges en belastning på boret. Dette vil have en tendens til at bremse boret og samtidig få spændingen over boret til at falde. Derefter leveres der mere strøm til motoren på grund af SCR's automatisk avancerede affyringstid.

Derfor opretholdes borehastigheden, når den er indstillet uanset belastning. Diode D2 fungerer til at halvere den spredte effekt i R1, R2 og RV1 ved kun at begrænse strømmen gennem dem til positive halvcykler.

Diode D1 beskytter SCR-porten mod ekstrem omvendt spænding.

SW1 afkorter let SCR'en i fuld hastighed. Som et resultat fungerer RV1 ikke, og hele strømforsyningen påføres boret.

Konstruktion

Vigtigst er det, at det er afgørende at vide, at borehastighedsregulatorens kredsløb er direkte forbundet til lysnettet uden en isolerende transformer.

Derfor skal der træffes forsigtighedsforanstaltninger under samlingen, så der ikke opstår alvorlig eller dødelig skade.

Brug af en tagstrimmel eller et PCB er ikke påkrævet, fordi kun en håndfuld elektroniske komponenter bruges. Kun to 'luft' -fuger er nødvendige, og disse skal være sikkert isoleret for at undgå enhver risiko for kortslutning.

En stud-montering type SCR bruges til dette projekt. Denne komponent placeres ved hjælp af den loddeknap, der følger med den, og loddes på kontakten i midten.

Der er ingen køleplader, der er nødvendige for belastninger op til 3 A. Hvis du har en SCR af plastikpakke, kan du bore et hul gennem kontaktskoen og bolt SCR lige.

Ikke desto mindre anbefales det, at et stykke aluminium med en dimension på 25 mm x 15 mm placeres mellem SCR og kontaktskoen for at fungere som en kølelegeme.

Det er grundlæggende at huske at oprette jordforbindelser til alle eksterne komponenter, fordi enheden fungerer ved 240 Vac. I sagen anvendte vi et plastrum med et metallåg.

Desuden anvendes en kabelklemme fastgjort med en metalskrue gennem siden af ​​plastikhuset.

Husk at forberede jordforbindelsen til denne skrue, låget og jordklemmen på udgangsstikket.

Det er vigtigt kun at bruge kontinuerlig ledning, da jordkabler går fra et jordpunkt til et andet uden mellemled. Det er okay at lodde to jordkabler til en jordstrop, men fastgør aldrig to ledninger under en enkelt skrue.

Aluminiumsafdækningen på UB3-kassen er ikke robust til denne anvendelse, især når hullet til udgangsstikket er skåret.

Sørg derfor for at fremstille et nyt låg af et 18 gauge stål eller 16 gauge aluminiummateriale.

Som en ekstra sikkerhedsforanstaltning anbefales det at bruge en lille mængde lim, lak eller endda neglelak på skruens riller, der fastgøres inde i enheden. Dette garanterer sikker montering.

Du bemærker muligvis på nogle SCR'er, at triggerstrømmen leveret af R1 og R2 er utilstrækkelig. For at overvinde dette skal du blot tilføje en ekstra 10k modstand parallelt med hver modstand.

Sådan bruges

Først skal du fastgøre borehastighedsregulatorens kredsløb til strømforsyningen og boret i controlleren.

Vælg derefter den hastighed, du ønsker - fuld eller variabel hastighed. Du bemærker muligvis, at der ikke er nogen tænd- eller slukkontakt, fordi skiftefunktionen leveres af borens afbryder i sig selv.

Ved fuld hastighed kører boret normalt, og hastighedskontrollen på controlleren har nul effekt.

Hvis variabel hastighed er valgt, regulerer styringen hastigheden mellem 0 og 75% af fuld hastighed. Det er muligt, at der er døde zoner ved lav hastighed og høj hastighed ender af styringen.

Dette er meget normalt, og det sker på grund af boreegenskaber og komponenttolerancer i controlleren.

Ved ekstremt lave hastigheder bemærker du muligvis borene uden belastning. Men i det øjeblik en belastning indføres, reduceres rykket og til sidst forsvinder.

Så længe boret bruges ved mindre end fuld hastighed, reduceres motorens køleeffekt betydeligt.

Dette sker, fordi køleventilatoren er fastgjort på ankerakslen og også drejer langsommere. Derfor bliver boret varmere, når det bruges ved lave hastigheder, så det er vigtigt ikke at bruge boret i denne tilstand i lang tid.

LISTE OVER DELE
R1, R2 = Modstand 10k 1W 5%
RV1 = Potentiometer 2,5k Lin
D1, D2 = dioder 1N4004
SCR1 = SCR 2N4443 eller BT151 (8A / 10A, 400V)
SW1 = Omskifterboks
3-kerne flex og stik
Kabelklemme
3-polet stikkontakt

Du kan finde nogle SCR'er, der har udløsningsstrøm over normal værdi, hvilket kan hæmme enhedens funktion. I sådanne tilfælde kan du tilføje SCR'er parallelt sammen med de to 10k-modstand med yderligere 10k-modstand for at sikre, at der er tilstrækkelig strøm til at udløse SCR-porten.

Brug af Triac Phase Control

Næsten alle borehastighedsregulatorer er ramt af flere negative aspekter. For eksempel utilstrækkelig hastighedsstabilitet, for meget rysten ved reducerede hastigheder og stor effektafledning fra seriemodstanden, der anvendes til at detektere motorstrømmen.

Kredsløbet, der er forklaret i denne artikel, indeholder intet af disse ulemper og er desuden utroligt simpelt. Vekselstrømsindgangen rettes af D1 og sænkes med R1.

Den strøm, der forbruges af T1, kunne han styres gennem P1 og manipulerede derfor også jævnstrømsspændingen, som præsenterer sig over C2, således på T2-basen. T2 er tilsluttet som en emitterfølger, og spændingen, der udvikler sig i katoden i D3, er omkring 1,5 V under T2-basisspændingen.

Antag at motoren skifter, men at triac er slukket, den tilbage e.m.f. skabt gennem motoren vil udvikle sig på T1-stiften i triacen.

Så længe denne spænding er højere end D3-katodespændingen, forbliver triacen slukket, men når motoren bremser, falder denne spænding, og triacen aktiveres.

I tilfælde af, at belastningen på motoren stiger, hvilket får boremotoren til at bremse, er bagsiden e.m.f. falder hurtigere, og triac'en udløses hurtigere, hvilket får motoren til at stige i hastighed igen.

Fordi triac kun kunne aktiveres på positive halvcykler af vekselstrømsbølgeformen, vil borehastighedsregulatoren ikke justere motorhastigheden kontinuerligt fra nul til gashastighed, og til standard fuldhastighedsarbejde er S1 inkorporeret, hvilket aktiverer trlac på helt.

Ikke desto mindre viser kredsløbet meget gode hastighedsstyringsegenskaber på tværs af det afgørende reducerede hastighedsområde. L1 og C1 leverer r.f. interferensundertrykkelse forårsaget af triac-faseskæring.

L1 kunne være en over-the-counter let tilgængelig r.f. suppressor choke af flere mikrohenries induktans.

Den aktuelle vurdering af L1 skal være mellem to til fire ampere i forhold til boremotorens aktuelle værdi. Næsten enhver 600V 6 A triac fungerer ekstremt godt i kredsløbet.