Justerbar hastighetskontrollkrets for boremaskin

Den foreslåtte kretsen for variabel borehastighetsregulator holder en konstant (justerbar) hastighet over bormaskinens motor, uavhengig av belastning.

Et av de mest brukte elektroverktøyene er kraftboremaskinen. Til tross for sine utallige fordeler, har boret et stort tilbakeslag - konstant høy hastighet for mange bruksområder.

Selv når det er konfigurasjoner med to hastigheter, dekker den nedre grensen rundt 300-750 o / min, noe som fremdeles er veldig raskt for subtile jobber som å bore murverk eller bruke flueskjær på metallplater.

Vår versjon av hastighetsregulatoren i kraftboringen tillater variasjon av hastigheter fra 0 til 75% av full hastighet. Videre tillater det også normal hastighetsoperasjon uten å løsne kontrolleren fra boret.

Selv når det er endringer i belastningen, er kontrolleren utstyrt med innebygd kompensasjon for å bevare de betydelig jevne hastighetene.

Hvordan det fungerer

Den typiske egenskapen til en elektrisk motor er at den produserer en revers spenning som motsetter forsyningen når den går.

Denne tilstanden kalles bakre EMF. Den motsatte spenningen er funnet å være proporsjonal med elmotorens hastighet. SCR borehastighetskontrolleren benyttet denne effekten for å levere en bestemt mengde hastighet mot belastningskompensasjon.

Denne kontrolleren distribuerer en Silisiumstyrt likeretter (SCR) å låse halvbølgekraft til boremotoren. Grunnleggende ledningsevne for en SCR er:

1. Anoden (terminal A) har en positiv ladning i forhold til katoden (terminal K).
2. Når porten (terminal G) utvikler seg minst 0,6 V positiv i forhold til katoden.
3. Rundt 10 mA strøm strømmer inn i portterminalen.

Tidspunktet da SCR slås på i hver positive halvsyklus kan reguleres effektivt ved å kontrollere nivået av spenningsbølgeform til porten. Avslutningsvis kan vi perfekt kontrollere mengden strøm som leveres til boret.

Motstandene R1 og R2 og potensiometer RV1 blir en spenningsdeler som gir en halvbølgespenning med justerbar verdi til SCRs gate. Hvis motoren er ubevegelig, vil katoden til SCR være på 0 V og den vil nesten slå seg på. Når borehastigheten øker, dannes en spenning over boret.

Dette tilleggspotensialet reduserer de effektive gate-katodespenningene. Så når motoren akselererer, reduseres den tilførte kraften til motoren blir stabil med en hastighet regulert av konfigurasjonen til RV1.

La oss si at det legges en last på boret. Dette vil ha en tendens til å bremse boret og samtidig føre til at spenningen over boret faller. Deretter tilføres mer kraft til motoren på grunn av den automatisk avanserte avfyringstiden til SCR.

Derfor opprettholdes borehastigheten en gang innstilt uavhengig av belastning. Diode D2 fungerer for å halvere kraften som er spredt i R1, R2 og RV1 ved å begrense strømmen gjennom dem til bare positive halvsykluser.

Diode D1 beskytter SCR-porten mot ekstrem revers spenning.

SW1 kortsletter enkelt SCR i full hastighet. Som et resultat fungerer ikke RV1, og hele strømforsyningen påføres boret.

Konstruksjon

Viktigst er det at det er viktig å vite at kretsen for borehastighetsregulator er koblet direkte til strømnettet uten en isolerende transformator.

Derfor må det tas forholdsregler under monteringen slik at det ikke oppstår alvorlige eller dødelige skader.

Bruk av en merkelist eller et PCB er ikke nødvendig fordi bare en håndfull elektroniske komponenter brukes. Bare to 'luft' -fuger er nødvendige, og disse må være isolert forsvarlig for å unngå muligheter for kortslutning.

En stud-montering type SCR brukes til dette prosjektet. Denne komponenten plasseres ved hjelp av loddetappen som følger med og loddet på bryterenes midtring.

Det er ingen heatsinks nødvendig for laster opp til 3 A. Hvis du har en plastpakke SCR, kan du bore et hull gjennom bryteren og bolt SCR rett.

Det anbefales likevel at et stykke aluminium, med en dimensjon på 25 mm x 15 mm, plasseres mellom SCR og bryteren for å fungere som en kjøleribbe.

Det er grunnleggende å huske å lage jordforbindelser for alle eksterne komponenter fordi enheten fungerer ved 240 Vac. For saken brukte vi et plastrom med metallokk.

Videre brukes en kabelklemme festet med en metallskrue gjennom siden av plasthylsen.

Husk å klargjøre jordforbindelsen for denne skruen, lokket og jordklemmen på uttaket.

Det er viktig å bare bruke kontinuerlig ledning da jordkabler går fra ett jordpunkt til et annet uten mellomledd. Det er greit å lodde to jordkabler til en jordklemme, men fest aldri to ledninger under en enkelt skrue.

Aluminiumsdekselet på UB3-boksen er ikke robust for denne applikasjonen, spesielt når hullet til uttaket er kuttet.

Sørg derfor for å lage et nytt lokk av et 18 gauge stål eller 16 gauge aluminiummateriale.

Som en ekstra sikkerhetsforanstaltning anbefales det å bruke en liten mengde lim, lakk eller til og med neglelakk på sporene på skruen som skal festes inne i enheten. Dette garanterer sikker montering.

Du kan merke på noen SCR-er at utløserstrømmen som er gitt av R1 og R2 er utilstrekkelig. For å overvinne dette er det bare å legge til en ekstra 10k motstand parallelt med hver motstand.

Hvordan å bruke

For det første fest borehastighetsregulatorkretsen til strømforsyningen og boret i kontrolleren.

Velg deretter hastigheten du ønsker - full eller variabel hastighet. Du kan merke at det ikke er noen PÅ- eller AV-bryter fordi vekslefunksjonen leveres av selve borebryteren.

Ved full hastighet går boret normalt, og hastighetskontrollen på kontrolleren har ingen effekt.

Hvis variabel hastighet er valgt, vil kontrollen regulere hastigheten mellom 0 og 75% av full hastighet. Det er mulig at det er døde soner ved lav hastighet og høy hastighet.

Dette er veldig normalt, og det skjer på grunn av boreegenskapene og komponenttoleransene i kontrolleren.

Ved ekstremt lave hastigheter kan det hende at du merker borene uten belastning. Men i det øyeblikket en last blir introdusert, reduseres rykket og forsvinner til slutt.

Så lenge boret brukes med mindre enn full hastighet, vil motorens kjøleeffekt reduseres betydelig.

Dette skjer fordi kjøleviften er festet på ankerakselen og også spinner saktere. Derfor vil boret bli varmere når det brukes ved lave hastigheter, så det er viktig å ikke bruke boret i denne modusen over lang tid.

DELELISTE
R1, R2 = Motstand 10k 1W 5%
RV1 = Potensiometer 2,5k Lin
D1, D2 = Dioder 1N4004
SCR1 = SCR 2N4443 eller BT151 (8A / 10A, 400V)
SW1 = Bryterboks
3-ledning flex og plugg
Kabel klemme
3-pin stikkontakt

Det kan hende at noen SCR-er har utløsestrøm over normalverdi, noe som kan hemme enhetens drift. I slike tilfeller kan du legge til SCRer parallelt, sammen med de to 10k motstanden med ekstra 10k motstand for å sikre at tilstrekkelig strøm er tilgjengelig for SCR gate utløsende.

Bruke Triac Phase Control

Nesten alle borehastighetsregulatorer er rammet av flere negative aspekter. For eksempel utilstrekkelig hastighetsstabilitet, for mye rystelse ved reduserte hastigheter og stor kraftavledning fra seriemotstanden som brukes til å oppdage motorstrømmen.

Kretsen som er forklart i denne artikkelen inneholder ingenting av disse ulempene, og dessuten er det utrolig enkelt. Strøminngangen blir utbedret av D1 og senket med R1.

Strømmen som forbrukes av T1 kunne han styres gjennom P1, og manipulerte derfor også DC-spenningen som presenterer seg over C2, og dermed på T2-basen. T2 er koblet til som en emitterfølger, og spenningen som utvikler seg i katoden til D3 er rundt 1,5 V under T2-basespenningen.

Anta at motoren går, men at triac er slått av, den tilbake e.m.f. opprettet gjennom motoren vil utvikle seg på T1-stiften til triacen.

Så lenge denne spenningen er høyere enn D3-katodespenningen, vil triacen forbli slått av, men når motoren bremser, vil denne spenningen synke og triacen vil aktivere.

I tilfelle belastningen på motoren øker, som et resultat av at boremotoren bremser, er baksiden e.m.f. vil falle raskere, og triac vil utløse raskere, som et resultat av at motoren øker i hastighet.

Fordi triac bare kunne aktiveres på positive halvsykluser av vekselstrømsbølgeformen, vil ikke borehastighetsregulatoren ikke justere motorhastigheten kontinuerlig fra null til gasshastighet, og for standard fullhastighetsarbeid er S1 innlemmet, som aktiverer trlac på helt.

Likevel viser kretsen veldig gode hastighetskontrollattributter over det avgjørende reduserte hastighetsområdet. L1 og C1 leverer r.f. interferensundertrykkelse forårsaket av triac-fasehakking.

L1 kan være et lett tilgjengelig r.f. suppressor choke av flere mikrohenries induktans.

Nåværende vurdering av L1 må være mellom to til fire ampere, i forhold til boremotorens nåværende vurdering. Omtrent alle 600V 6 En triac vil fungere ekstremt bra i kretsen.