Jak již bylo uvedeno v odstavci 1.1.1, pro změnu směru otáčení stejnosměrného motoru stačí změnit polaritu kotvy nebo budicího vinutí. U stejnosměrného motoru s buzením permanentními magnety je možné změnit pouze polaritu připojení kotvy. Tento postup, jednoduchý pro teoretickou elektrotechniku, v praxi často vyžaduje značné náklady. Ruční ovládání vyžaduje dvě kontaktní skupiny a v případě elektronického ovládání jsou nutné alespoň čtyři elektronické klíče. Pohodlnější jsou reverzibilní elektromotory, jejichž budicí vinutí se skládá ze dvou sekcí, které vytvářejí protiběžné magnetické toky. Pro ovládání směru otáčení takového elektromotoru stačí jeden spínač nebo dva elektronické klíče, ale takové elektromotory se používají extrémně zřídka.
Obrázek 1.13 znázorňuje řídicí obvod pro směr otáčení stejnosměrného elektromotoru s buzením permanentními magnety pomocí elektromagnetických relé nebo stykačů. Relé může být napájeno buď ze samostatného zdroje, nebo z napájecích zdrojů mikrokontroléru nebo elektromotorů mechatronického systému. Pro řízení elektromotoru jsou potřeba dvě linky portu mikrokontroléru nebo jiného řídicího zařízení. V počátečním stavu jsou na vstup obvodu z výstupů mikrokontroléru přiváděny logické signály s nulovou úrovní. Napětí na bázech tranzistorů VT1 a VT2 je blízké nule, jsou sepnuté. Vinutími relé K.1 a K2 neprotéká žádný proud, oba vývody elektromotoru M5 jsou připojeny ke kladnému vývodu zdroje napájení, tj. zkratovány. Tím je zajištěno automatické brzdění motoru v počátečním stavu a po skončení řídicích impulsů na vstupu obvodu. Když je na vedení „Dopředu“ přiveden signál logické jednotky (napětí asi 1 V), začne protékat proud rezistorem R1 a emitorovým spojem tranzistoru VT1, což způsobí, že se vinutím relé K1 objeví kolektorový proud. V relé K1.1 sepne kontakt K1, což zajistí připojení levého vývodu elektromotoru M1 podle schématu zapojení k mínus pólu zdroje napájení. Poté elektromotorem protéká proud, jeho rotor se otáčí v jednom ze směrů. Zastavení elektromotoru se zajistí odstraněním signálu logické jednotky na vedení „Dopředu“. Emitorovým spojem tranzistoru VT1.1 přestane protékat proud, ten se sepne, relé KXNUMX se rozpojí, kontakt K.XNUMX se vrátí do původního stavu a motor se zpomalí. Ke zdroji napájení 
Obr. 1.13. Elektrické schéma zapojení řízení směru elektromotoru pomocí elektromagnetických relé Ke zdroji energie motorů 
Podobně, když je na vedení „Zpět“ přiveden signál logické jednotky, tranzistor VT2 se otevře, relé K2 se aktivuje a kontakt K2.1 se přepne. Pravý vývod elektromotoru M1.13 je podle schématu připojen k mínus pólu zdroje energie a jeho rotor se otáčí v opačném směru. Přivedení dvou jedniček na oba vstupy obvodu („Vpřed“ a „Zpět“) není nouzovou situací, protože v tomto případě je zajištěno i brzdění v důsledku sepnutí svorek elektromotoru na mínus pólu zdroje energie. Nevýhody obvodu na obr. 1 jsou způsobeny použitím kontaktních prvků – elektromagnetických relé nebo stykačů K2 a KXNUMX. To snižuje spolehlivost obvodu a omezuje možnost regulace otáček elektromotoru pomocí PWM, protože kontaktní prvky mají omezený počet spínacích operací. Mezi výhody obvodu patří jeho jednoduchost a zajištění galvanického oddělení výkonové části (elektromotorů) od řídicí části (mikrokontroléru).
V obvodu tranzistory VT1 a VT2 fungují jako elektrické klíče a jsou navrženy tak, aby spínaly relativně velký proud ve vinutích relé K1 a K2 pomocí nízkoproudých signálů z mikrokontroléru. Diody VD1 a VD2 jsou potřebné k ochraně tranzistorů před vysokým napětím. Když je vinutí relé odpojeno pomocí tranzistoru, na kolektoru se v důsledku jeho vysoké indukčnosti vytvoří vysokonapěťový impuls výrazně přesahující napájecí napětí. Bez diody může takový impuls tranzistor rozbít a ten selže. Dioda, která se sepne, když proud protéká vinutími relé v opačném směru, se sepne přímo během impulsu. Napětí na kolektoru překračuje napájecí napětí o hodnotu ne větší, než je napětí potřebné k otevření diody v propustném směru (ne více než 1 V). Energie uložená v magnetickém poli vinutí relé se vrací do zdroje energie. Rezistory R1 a R2 jsou potřebné k omezení základního proudu tranzistorů VT1 a VT2. Při absenci rezistorů jsou emitorové spoje tranzistorů plně otevřené, protože napětí logické jednotky je výrazně větší než napětí potřebné k jejich otevření (asi 0,6 V). Portem mikrokontroléru a bází tranzistorů protéká maximální možný proud, což může poškodit jak port, tak tranzistory. Výpočet a výběr prvků pro obvod začíná relé K1 a K2. Jejich kontakty musí zajistit spínání ve stejnosměrném obvodu s jmenovitými hodnotami proudu a napětí elektromotoru. Napětí, pro které jsou vinutí relé navržena, se volí na základě napětí dostupného v mechatronickém systému nebo možných napětí. Maximální přípustné zpětné napětí diod VD1 a VD2 musí být větší než napájecí napětí relé, například 1,5krát. Jejich maximální přípustný proud vpřed je určen indukčností vinutí relé. Maximální přípustné napětí kolektor-emitor tranzistorů VT1 a VT2 musí překročit napájecí napětí relé K1 a K2. Pro efektivní využití tranzistorů je vhodné zvolit maximální přípustný proud jejich kolektorů alespoň dvakrát větší než je jmenovitý proud vinutí relé, protože při proudu blízkém maximu se zesilovací činitel výrazně snižuje. Jmenovitý proud vinutí relé lze určit podle Ohmova zákona prostřednictvím jmenovitého napětí a odporu vinutí. Zesilovací činitel je koeficient /?21e přenosu proudu z kolektoru do báze v obvodu se společným emitorem se volí na základě poměru jmenovitého proudu ve vinutích relé k přípustnému proudu báze. Pro zajištění úplného otevření tranzistoru je vhodné zvolit tranzistor s koeficientem hz3, výrazně větší než vypočítaná hodnota (až 10krát). V tomto případě bude mít při jakémkoli proudu minimální úbytek napětí a výkonu. Bázový proud se volí na základě přípustných hodnot proudu pro samostatnou linku portu mikrokontroléru, pro celý port a celý mikrokontrolér a také s ohledem na požadovanou spotřebu energie celého obvodu. Zvolený bázový proud tranzistoru určuje odpor rezistorů R1 a R2. Tyto hodnoty se určují podle Ohmova zákona pomocí napětí signálu logické jednotky, od kterého je nutné odečíst úbytek napětí na emitorovém přechodu (0,6 V). Pro spolehlivý provoz systému musí být disipační výkon rezistoru alespoň dvojnásobný oproti vypočítanému, tj. součin bázového proudu tranzistoru a úbytku napětí na rezistoru.
Pro zvýšení spolehlivosti a zvýšení rychlosti řídicího obvodu elektromotoru je vhodné použít elektronické klíče: bipolární a polní tranzistory. Tranzistorové řídicí obvody umožňují nejen měnit směr otáčení, ale také regulovat rychlost pomocí pulzně šířkové modulace řídicích signálů. Obrázek 1.14 znázorňuje můstkový řídicí obvod pro nízkopříkonový stejnosměrný elektromotor. Kromě označení polohy schéma pro pasivní součástky uvádí jejich jmenovité hodnoty, kapacity v μF a odpory v Ohmech a kOhmech a pro tranzistory – typy. Na rezistorech je vyznačen jejich ztrátový výkon. Ke zdroji napájení + Obr. 1.14. Elektrické schéma řízení směru motoru pomocí bipolárních tranzistorů Kondenzátory C1 a C2 slouží jako napájecí filtr. Snižují pronikání spínacího šumu z kartáčů elektromotoru a řídicích procesů do vnějšího obvodu. Všechny rezistory jsou navrženy tak, aby omezovaly proud v bázích tranzistorů (viz popis obvodu na obr. 1.13). Obvod na obr. 1.14 pracuje následovně. V počátečním stavu, s logickými nulovými signály na obou vstupech obvodu, jsou tranzistory VT1 a VT2 uzavřeny, a proto jsou uzavřeny i tranzistory VT3 a VT6, protože proud může protékat jejich bázemi pouze tehdy, je-li v kolektorovém obvodu tranzistorů VT1 a VT2 proud. Elektromotor M1 je odpojen od zdroje napájení, jeho hřídel se neotáčí. Když je na vstup Forward přivedena logická jednička, objeví se elektrický proud přes rezistor R1 a emitorové spoje tranzistorů VT6 a VT3. Tyto tranzistory se otevřou, v důsledku čehož protéká proud přes rezistor R3 a emitorový spoj tranzistoru VT3. Ten se také vypne. Tranzistor VT6 zajišťuje připojení spodního vývodu elektromotoru ke kladnému vývodu zdroje energie a tranzistor VT2 zajišťuje připojení horního vývodu k zápornému vývodu. Hřídel motoru M4 se začne otáčet v dopředném směru. Pro zastavení motoru je nutné odebrat signál logické jednotky ze vstupu „Vpřed“. Když je na vstup „Zpět“ přiveden signál logické jednotky, tranzistory VT5, VT3 a VT6 se otevřou. V tomto případě je polarita připojení elektromotoru M1.14 ke zdroji energie opačná, než je uvedeno výše. Jeho hřídel se otáčí v opačném směru. Není možné přivést signály jedné úrovně na oba vstupy obvodu, protože v tomto případě se všechny tranzistory VT3, VT4 otevřou, což vede ke zkratu zdroje energie a při absenci ochranných zařízení vyřadí tranzistory nebo zdroj energie z provozu. Dynamické brzdění je v obvodu na obr. 1 nemožné. Odpor rezistorů R2 a R3 je výrazně menší než odpory R6 a RXNUMX, protože k řízení výkonných výstupních tranzistorů VTXNUMX. VTXNUMX je zapotřebí větší proud.
- — nízká rychlost odezvy ve srovnání s jinými typy vypínacích kláves;
- — nízký součinitel přenosu proudu v oblasti vysokého zatížení a v důsledku toho složitost a vysoké náklady na řídicí systémy;
- – nízká odolnost proti přetížení.
V současné době byly bipolární tranzistory téměř kompletně nahrazeny účinnějšími výkonovými spínači, s výjimkou zařízení pro masový trh, kde je určujícím faktorem nízká cena na jednotku výkonu.
Je vhodné použít tranzistory s izolovaným hradlem a efektem pole (MOSFET nebo MOS) [4]. Na rozdíl od bipolárních tranzistorů nejsou řízeny proudem, ale napětím. Z tohoto důvodu je při vývoji můstkového zapojení nutné zohlednit poměr napájecího napětí a řídicího napětí. Je obtížné navrhnout jeden obvod pro různé případy.
Ať už jsou v můstkovém řídícím obvodu stejnosměrného elektromotoru použity jakékoli prvky, je složitý. Vzhledem k tomu, že varianta jeho implementace ve většině aplikací nehraje roli, je vhodné používat specializované mikroobvody a jednotky pro řízení kolektorových elektromotorů, jejichž širokou škálu vyrábějí výrobci elektroniky v různých zemích pro různá průmyslová odvětví. Jsou to například mikroobvody AN8377N, AN8389S pro CD přehrávače, univerzální mikroobvod L293D, mikroobvody BTS7700G, BTS7750GP pro elektrická zařízení automobilů. S konstrukcí těchto mikroobvodů se můžete seznámit pomocí oficiální dokumentace výrobce (datového listu), který lze snadno najít na internetu podle názvu mikroobvodu. Takové mikroobvody zpravidla umožňují dodávku libovolné kombinace vstupních signálů a poskytují možnost dynamického brzdného režimu a také obsahují specializované PWM jednotky.
Výběr mikroobvodů pro řízení nízkopříkonových stejnosměrných elektromotorů je velmi široký. Pro nalezení konkrétního mikroobvodu je vhodné použít příslušné referenční publikace, například knihu [13] a internetové stránky.
V obvodech střídavého proudu mohou elektronicky řízené obvody založené na tyristorech fungovat efektivně [4]. V obvodech stejnosměrného proudu je použití tyristorů neúčinné, protože k vypnutí (uzavření) tyristoru je nutné snížit napětí na něm téměř na nulu, tj. odpojit ho od obvodu nějakým jiným spínacím zařízením. V obvodech střídavého proudu je takové snížení napětí zajištěno automaticky, když se jeho polarita změní v druhé poloperiodě.
Vezměme si jako základ již zapojený jednofázový asynchronní motor s pravotočivým směrem otáčení (obr. 1).
- body A, B konvenčně označují začátek a konec počátečního vinutí pro přehlednost jsou k těmto bodům připojeny hnědé a zelené vodiče;
- Body C a B konvenčně označují začátek a konec pracovního vinutí pro přehlednost jsou k těmto bodům připojeny červené a modré vodiče;
- šipky ukazují směr otáčení rotoru asynchronního motoru
Výzva.
Změňte směr otáčení jednofázového asynchronního motoru v opačném směru – proti směru hodinových ručiček. K tomu stačí znovu připojit jedno z vinutí jednofázového asynchronního motoru – buď pracovní nebo spouštěcí.
Možnost №1
Směr otáčení jednofázového asynchronního motoru změníme přepojením pracovního vinutí.
Obr.2 S tímto zapojením pracovního vinutí, vzhledem k Obr. 1, jednofázový indukční motor se bude otáčet v opačném směru.
Možnost №2
Směr otáčení jednofázového asynchronního motoru změníme opětovným připojením rozběhového vinutí.
Obr.3 Při tomto zapojení startovacího vinutí, vzhledem k Obr. 1, jednofázový indukční motor se bude otáčet v opačném směru.
Důležitá poznámka.
Tento způsob změny směru otáčení jednofázového asynchronního motoru je možný pouze tehdy, má-li motor oddělené odbočky rozběhového a pracovního vinutí.
Obr.4 Při tomto zapojení vinutí motoru není zpětný chod možný.
Na Obr. Obrázek 4 ukazuje poměrně běžnou verzi jednofázového asynchronního motoru, ve kterém jsou konce vinutí B a C, respektive zelený a červený vodič, připojeny uvnitř pouzdra. Takový motor má tři svorky místo čtyř jako na obr. 4 hnědý, fialový, modrý drát.
UPD 03/09/2014 Konečně bylo možné v praxi vyzkoušet nepříliš správnou, ale přesto používanou metodu změny směru otáčení asynchronního motoru. U jednofázového asynchronního motoru, který má pouze tři svorky, je možné jednoduchým přehozením vinutí chodu a spouštění přimět rotor k otáčení v opačném směru. Princip takového zařazení je na obr. 5. Obr
Rýže. Nestandardní zpětný chod asynchronního motoru
podíl
4 komentář
Sergej Valentinovič Lagunov 7. září 2018 14:02
Sergej Valentinovič Lagunov 7. září 2018 14:02
Otočení rotoru znamená, že musíte motor rozebrat a připojením vinutí můžete rychle změnit směr otáčení.
Sergej Valentinovič Lagunov 7. září 2018 14:02
Opravdu dobré objasnění. Poslední způsob nahrazení rotace byl testován na motorech s nízkým výkonem, přesněji na domácím brusu. Síla otáčení v obou směrech je přijatelná. Stálý provoz asynchronního motoru se smíšeným rozběhovým a pracovním vinutím je nežádoucí – účinnost, přehřívání, ale pro krátkodobé otáčení je to zcela přijatelná varianta, jak již bylo naznačeno, na asynchronních motorech s nízkým výkonem.
Sergej Valentinovič Lagunov 7. září 2018 14:02
To se stane, pokud je spouštěcí kondenzátor vadný
© 2010-2025 — ZIPSTORE.RU Náhradní díly a komponenty pro komerční zařízení
Naše adresa: Moskva, st. Polyarnaya, 31, budova 1. Telefon: +7 495 649 16 77 (Skype, ICQ). Otevírací doba: pondělí – pátek od 9:00 do 18:00; Sobota a neděle je zavřeno. Dodávka po celém Rusku, Bělorusku, Ukrajině, Kazachstánu: Moskva, Podolsk, Sergiev Posad, Istra, Rjazaň, Kursk, Lipetsk, Tula, Ivanovo, Voroněž, Jaroslavl, Tver, Smolensk, Kaluga, Bělgorod, Orel, Tambov, Kostroma, Brjansk, Krasnojarsk , Norilsk, Kemerovo, Novokuzněck, Novosibirsk, Omsk, Barnaul, Irkutsk, Bratsk, Bijsk, Ulan-Ude, Tomsk, Abakan, Čita, Gorno-Altaisk, Kyzyl, Petrohrad, Petrohrad, Vyborg, Vologda, Čerepovec, Murmansk , Syktyvkar, Ukhta, Archangelsk, Severodvinsk, Veliky Novgorod, Petrozavodsk, Gomel, Grodno, Vitebsk, Mogilev, Brest, Minsk, Alma-Ata, Astana, Jerevan, Kyjev, Dněpropetrovsk, Lvov, Taškent, Mogilev-rad, Pskov, Kalining Mar, Ufa, Sterlitamak, Samara, Toljatti, Syzran, Nižnij Novgorod, Arzamas, Saratov, Engels, Perm, Iževsk, Kazaň, Naberezhnye Chelny, Bugulma, Penza, Orenburg, Orsk, Čeboksary, Novocheboksarsk, Ulyanovsk, Kirov, Yoshkar, Kirov, Yoshkar Saransk, Jekatěrinburg, Verchňaja Pyšma, Serov, Čeljabinsk, Magnitogorsk, Snežinsk, Ťumeň, Kurgan, Nižněvartovsk, Surgut, Nadym, Rostov na Donu, Volgodonsk, Taganrog, Volgograd, Volžskij, Krasnodar, Armavir, Usurijkop, Astrakhanivost , Chabarovsk , Komsomolsk na Amuru, Sovětskaja Gavan, Južno-Sachalinsk, Blagoveščensk, Petropavlovsk-Kamčatskij, Mirnyj, Stavropol, Mineralnye Vody, Machačkala, Nalčik, Alušta, Armvastjansk, Džankoj, Kerčopolsko, Evpatoria, Simferja , Feodosia, Jalta. Stránka odpovídá na otázky: Jak opravit, nakonfigurovat, nainstalovat zařízení? Kde si mohu stáhnout dokumentaci (návod, manuál)? Kde mohu vidět číslo dílu? Kde koupit náhradní díly (náhradní díly, zipy), komponenty, příslušenství a termoetikety, účtenku na váhy, termotiskárny čárových kódů, tiskárny účtenek? Servis vah, pokladen, termotiskáren, terminálů pro sběr dat, snímačů čárových kódů: jak je to možné sami? Zajímá vás dostupnost, cena, případně nákup náhradních dílů za hotové nebo bankovním převodem? — požádejte naše manažery. Oficiální stránky společnosti Zipstore.ru.
