Setting96.ru

Строительный журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Настройка и регулировка амплитудного и частотного детекторапрезентация к уроку

настройка и регулировка амплитудного и частотного детектора
презентация к уроку

Зверева Екатерина Николаевна

Применяют: для детектирования амплитудно-модулированных или немодулированных колебаний. Такие колебания могут быть непрерывными или импульсными. Основные элементы: нелинейный элемент (диод или транзистор) и нагрузка (резистор и конденсатор), на которой выделяется напряжение полезного сигнала.

Основные требования: 1. максимальный коэффициент передачи по напряжению Кп , определяемый отношением амплитуды напряжения сигнала на нагрузке детектора к амплитуде напряжений несущей частоты входного сигнала; 2. минимальные нелинейные, частотные и фазовые искажения; 3. максимальное входное сопротивление Rвx детектора.

Принципиальная схема амплитудного диодного детектора радиоприемника

Если детектирование производится при значительном уровне подводимого к детектору напряжения сигнала (у ламповых радиоприемников 2—5 В, у транзисторных 0,5—1 В) и напряжение на выходе детектора пропорционально амплитуде входного сигнала, такое детектирование называется линейным . Если амплитуда входного напряжения мала и составляет 0,1—0,3 В и напряжение на выходе детектора пропорционально квадрату амплитуды входного сигнала, такое детектирование называют квадратичным .

В этом режиме детектор транзисторного приемника: 1. имеет сравнительно большое входное сопротивление (несколько килоОм ), 2. имеет относительно небольшой коэффициент передачи ( Кп = 0,1-0,4), 3. вносит большие нелинейные искажения в сигнал звуковой частоты.

В супергетеродинных радиоприемниках АМ-сигналов , применяют диодные амплитудные детекторы, обеспечивающие наименьшие нелинейные искажения по сравнению с другими схемами. Фазовые и частотные характеристики амплитудного детектора практически не сказываются на качестве воспроизведения речи и музыки, поэтому при расчете параметров нагрузки эти искажения не учитываются.

Отличительная особенность работы детекторного каскада- зависимость входного сопротивления детектора и коэффициента нелинейных искажений от сопротивления нагрузки для постоянного и переменного токов. Ослабить эту зависимость и искажения можно применением разделенной нагрузки, состоящей из двух резисторов R1 и R2. Обычно сопротивление R1 значительно больше R2. Применение разделенной нагрузки позволяет увеличить входное сопротивление детектора и ослабить его влияние на контур УПЧ. Емкость С1 должна иметь малое сопротивление для переменной составляющей тока промежуточной частоты и большое для токов звуковой частоты.

Регулировка: правильный выбор режима работы диода и сопротивлений резисторов нагрузки R1 и R2, обеспечивающих максимальный коэффициент передачи и отсутствие нелинейных искажений в выходном сигнале. Последние могут быть определены с помощью осциллографа или измерителя нелинейных искажений, подключенных к нагрузке детектора. Емкость нагрузки также влияет на форму выходного напряжения сигнала.

Частотные детекторы- Детекторы, напряжение на выходе которых определяется отклонением мгновенной частоты входного сигнала от среднего значения

Применяют: для детектирования частотно-модулированных колебаний. В транзисторных радиоприемниках широкое применение получили дробные частотные детекторы и дискриминаторы с двумя связанными контурами. Требования: 1. большая линейная зависимость выходного напряжения от изменения частоты входного сигнала частотного детектора ; 2. больший коэффициент передачи по напряжению K u 3 . минимальная зависимость выходного напряжения от колебаний амплитуды радиосигнала на входе детектора

Принципиальная схема дробного частотного детектора Соответствующим подбором числа витков катушки L10 и связи между контурами L9 и L11 можно получить напряжение на входе диодов, при котором достигается наилучшее подавление паразитной амплитудной модуляции

Настройка и регулировка: настройка контуров на промежуточную частоту подбор связи между контурами. Настройку осуществляют с помощью специальных генераторов качающейся частоты Х1-7 ( свип — генератор). Генератор измерительный , на выходе которого частота электрических колебаний автоматически меняется (качается) по заданному закону (например, синусоидальному, пилообразному).

Для настройки 1 . высокочастотный выход генератора подключают к входу ведущего каскада УПЧ-детектора через конденсатор емкостью 0,01—0,05 мкФ, 2 . низкочастотный выход прибора — через резистор 30—50 кОм к точке В схемы, 3. подают на вход усилителя напряжение промежуточной частоты f п = 6,5 МГц (или 10,7 МГц), 4. настраивают контуры L9, С20 и Lll , С24 вращением ферритовых сердечников катушек.

5. вращением ручек прибора «Усиление», «Средняя частота», «Масштаб», «Ослабление» необходимо получить на его экране удобную для наблюдения частотную характеристику. 6. ручку «Выходное напряжение» устанавливают в положение, исключающее ограничение сигнала. Форма частотной характеристики у правильно настроенного детектора должна иметь вид кривой 1. Искажение характеристики детектора при неправильной настройке вторичного (кривая 2) и первичного контуров (кривая 3)

7. генератор Г4-1 подключают к входу ведущего каскада детектора, электронный вольтметр со шкалой, измеряющей постоянное напряжение, — к выходу частотного детектора (к точкам А и В , см. рис. 8. от генератора на вход каскада подают сигнал с частотой f = 6,5 МГц. 9. вращением сердечника катушки L3 добиваются минимального напряжения на выходе детектора. Если прямолинейный участок характеристики частотного детектора значительно меньше 150 кГц, необходимо уменьшить связь между катушками L1 и L3 , т.е. увеличить расстояние между ними. В случае, если такой участок более 150 кГц, коэффициент передачи детектора уменьшается, ухудшая подавление паразитной амплитудной модуляции. Для выравнивания характеристики необходимо увеличить связь между контурами L1C1 и L3C3 .

Частотный детектор – дискриминатор приемника (рис.) содержит систему связанных контуров L1C3 и L2C5 , настроенных на промежуточную частоту, с которых на диоды VD1 и VD2 подается напряжение. Нагрузками детектора являются резисторы R3 и R4 , шунтированные по радиочастоте конденсаторами C6 и C7 . Каскад УПЧ на транзисторе VT1 работает в режиме ограничителя для ликвидации паразитной амплитуды модуляции напряжения сигнала

Регулировка: 1.настройка контуров L1C3 и L2C5 2 . выбор оптимальной связи между ними. Настойка: 1. напряжение промежуточной частоты подается от сигнал-генератора на транзистор VT1 . 2. подключив вольтметр постоянного тока к резистору R3 ( R4 ), контур L1C3 настраивают по максимуму показаний вольтметра. 3. для контура L2C5 вольтметр подключают параллельно резистору R3 ( R4 ) и регулировкой сердечника катушки L2 добиваются нулевого показания вольтметра. 4. регулировка контура L1C3 должна проводиться до получения одинаковых значений U 1 и U 2 .

По характеристике детектора можно судить о степени нелинейных искажений, вносимых детектором, которые определяются коэффициентом связи β между контурами. В пределах заданной максимальной девиации (изменения) радиочастоты Δf м частотно-модулированного сигнала характеристика детектора должна быть линейной (см. рис., кривая 4 ). Полосу пропускания можно расширить шунтированием одного или обоих контуров резисторами с небольшими сопротивлениями.

При регулировке и контроле точности настройки частотного детектора (дискриминатора) сигналов цветности телевизора использовали: измеритель частотных характеристик (ИЧХ), генератор стандартных сигналов или испытательный сигнал «цветные полосы» тест-таблицы .

1. Перед регулировкой следует убедиться в том, что электрический режим работы блока соответствует номинальному, указанному в инструкции, или схеме телевизора. 2. на вход детектора от ИЧХ подают частоту, равную частоте «красного» канала, а низкочастотный вход ИЧХ подключают к соответствующим нагрузкам частотного детектора. 3. на экране осциллографа ИЧХ наблюдают S–образную характеристику (см. рис.). Аналогичная картина наблюдается при подаче сигнала «синего» канала.

Регулировка заключается в получении амплитудно-частотной характеристики с помощью подстроечных конденсаторов или контуров необходимой полосы пропускания частот и крутизны характеристики при минимальном напряжении в нулевой точке (точка А , рис.). Линейный участок характеристики детекторов в обоих каналах должен иметь симметричные ветви относительно нулевых точек не менее 1,0 МГц. Точность настройки на характеристике оценивается по нулевому показанию вольтметра постоянного тока, включенного в нагрузку частотного детектора.

Настройка дискриминатора телевизора будет правильной, если при самом слабом сигнале или его отсутствии шум минимален, а при сильных сигналах звук не искажен.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Аннотация на рабочую программу профессионального модуля ПМ.02 Выполнение настройки и регулировки и проведение стандартных и сертификационных испытаний устройств и блоков радиоэлектронных приборов радиоэлектронной техники

Аннотация на рабочую программу профессионального модуля ПМ.02 Выполнение настройки и регулировки и проведение стандартных и сертификационных испытаний устройств и блоков радиоэлектронных приборов ради.

Читать еще:  Трансформатор бытовой с регулировкой напряжения

Рабочая программа ПМ.02ВЫПОЛНЕНИЕ НАСТРОЙКИ, РЕГУЛИРОВКИ И ПРОВЕДЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ И СЕРТИФИЦИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ УСТРОЙСТВ, БЛОКОВ И ПРИБОРОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Рабочая программа профессионального модуля разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования (далее – СПО) 210414 Т.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторных и практических работ по теме «Методы настройки и регулировки источников питания»

Методические указания предназначены для студентов 3 курса специальности 11.02.02 Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям). Пособие рассчитано на 38 часов лаб.

Лабораторная работа EWB по электронике Исследование пассивных частотных фильтров электрических сигналов

Описание лабораторной работы для студентов 2 курса по дисциплине «Электротехника и электроника».

ПМ. 02. инсталляция, регулировка, настройка и техническое обслуживание радиоэлектронной аппаратуры МДК. 02.02. Технология обслуживания и ремонта средств информационных технологий Урок по теме «Лазерный принтер. Принцип работы и технические характеристики

Составление частотного словаря и конкорданса для определения основных тем, мотивов и лейтмотивов в художественном произведении (на примере переводов произведений американского писателя Джона Стейнбека «Гроздья гнева», «Зима тревоги нашей», «О мышах и людя

Составление частотного словаря и конкорданса для определения основных тем, мотивов и лейтмотивов в художественном произведении (на примере переводов произведений американского писателя Джона Стейнбека.

Структурно-частотный анализ понятия «Педагогическая деятельность»

Определить теоретические подходы к оценке деятельности педагогических работников в организациях среднего профессионального образования был проведен структурно-частотный анализ понятия «Педагогич.

На что следует обратить внимание при выборе частотного преобразователя для электродвигателя

Внедрение частотных преобразователей везде, где используются электродвигатели, — верное решение на пути увеличения доходности предприятия. Благодаря гибкой настройке параметров управления и широкому диапазону регулировок современные частотные преобразователи позволяют ощутимо поднять производительность технологического оборудования различного назначения и снизить издержки даже для устаревшего оборудования.

В этой статье мы расскажем, как выбрать частотный преобразователь для электродвигателя самостоятельно или при помощи специалистов.

Самостоятельный подбор ЧП

У вас есть три пути: выбрать общепромышленную модель, выбрать модель для конкретного применения или по характеристикам.

Выбор общепромышленной модели

Это наиболее быстрый и простой вариант. Например, универсальный общепромышленный векторный ЧП большой мощности «Веспер» из линейки EI -9011 в защищенном корпусе класса IP54 подходит для большинства задач и может использоваться для управления приводами практически всех промышленных механизмов в сложных условиях эксплуатации. Минус такого решения — высокая цена универсального ЧП.

Выбор по стандартному ряду мощностей электродвигателей

Это тоже быстрый и удобный вариант. Как правило, номинальная мощность большинства преобразователей соответствует стандартной серии.

Стандартные серии электродвигателей имеют следующие уровни (номинальной) мощности:

кВт0,060,090,120,180,250,370,550,751,101,502,203,00
кВт4,005,507,5011,015,018,522,030,037,045,055,075,0

Преобразователь частоты подбирается такой же мощности, что и двигатель, или чуть большей. Например, если мощность привода 1,5 кВт, то преобразователь может быть 1,5-2 кВт.

Недостаток этого решения — можно переплатить за избыточную мощность частотника, если электродвигатель не нагружается полностью. Или наоборот: если привод часто работает с пиковыми нагрузками, то приобретенный по стандартной серии ЧП может не справляться с обеспечением работоспособности.

Выбор по характеристикам

1. Электропитание и диапазон выходной частоты.

Количество питающих фаз и номинальное напряжение (В) — первое, на что нужно обращать внимание при выборе. Если это не учесть и неправильно подключить оборудование, возникнут аварийные ситуации и, как следствие, техника выйдет из строя. Выпускаются одно- и трехфазные модели с напряжением на 220 В и 380 В соответственно. Однофазная модель ЧП имеет трёх фазный выход для подключения трёхфазного электродвигателя. Есть также высоковольтные мегаваттные установки для особо мощных агрегатов.

Напряжение местных электросетей, а вернее его качество, также необходимо учитывать при выборе ЧП. Несмотря на то, что Российский стандарт предусматривает для однофазной сети 220 В, а для трехфазной 380 В, на деле бывают существенные провалы и скачки. Если произойдет падение входного напряжения, электропривод аварийно остановится, но если будет скачок вверх, он может сгореть. Поэтому чем шире диапазон допустимых значений напряжения прибора, тем лучше (смотреть их нужно в техническом описании). Модели с широким диапазоном стоят дороже.

Частота (Гц) — следующая по важности характеристика, так как непосредственное управление скоростью вращения вала осуществляется с помощью изменения частоты выходного напряжения. Нужно обратить внимание на диапазон значений выходной частоты ПЧ (например, от 0 до 400 Гц). Чем шире диапазон, тем больше возможностей. У преобразователей частоты, на основе инвертора напряжения, выходная частота не зависит от значения частоты напряжения питания. Все ПЧ ООО «Компании Веспер» выполнены по схеме инвертора напряжения с промежуточным звеном постоянного тока.

2. Мощность и номинальный ток.

Выбор частотного преобразователя по мощности и номинальному току применяемого электродвигателя можно осуществить следующими способами:

  • по значению номинального тока электродвигателя по формуле: Iпч = (1.05…1.1) х Iдв ;
  • на основе полной мощности (кВА), рассчитывается по формуле: Рпч = Uдв х Iдв х √3 / 1000.

Важно, чтобы выходной ток/мощность частотника был равен или превышал номинальный ток/мощность двигателя. Поэтому для правильного выбора необходимо знать номинальные характеристики электродвигателя.

Получить нужные сведения можно из технической документации, по надписям на корпусе (шильдикам) либо провести замеры.

1.jpg

Если двигатель периодически работает с пиковой нагрузкой (значительный пусковой момент на валу, быстрый разгон, резкое торможение), это нужно учитывать. Следует выбирать модель, которая в состоянии обеспечить перегрузочную способность.

3. Методы управления.

Есть два основных метода управления:

  • векторный;
  • скалярный.

Приборы со скалярным управлением стоят дешевле и проще в настройке, но они имеют малый диапазон (1:10) и низкую точность регулировки (погрешность скорости может быть 5-10 %). Такие частотно регулируемые электроприводы целесообразно использовать, когда параметры нагрузки заранее известны и не «плавают» при постоянной частоте. Это могут быть различные механизмы с фиксированным режимом работы, отвечающие за поддержание определенного состояния техпроцесса. К примеру: насосы, вентиляторы, компрессоры.

Векторные приборы более технологичны, имеют широкий диапазон режимов и регулировок (>1:200) с практически нулевой погрешностью, могут поддерживать заданный момент при меняющейся скорости и на сверхмалых оборотах, а также постоянную скорость при резко меняющейся нагрузке. Но они стоят дороже и требуют тонкой индивидуальной настройки специалистом. Такие векторные ЧП подходят для конвейеров, лифтов, транспортеров, кранов, прессов, токарных станков.

Метод управления электродвигателемДиапазон регулирования скоростиПогрешность скорости, %Время нарастания момента, мсПусковой моментЦенаСтандартные применения
Скалярный1:105-10Не доступноНизкийОчень низкаяНизкопроизводительные: насосы, вентиляторы, компрессоры, ОВК (отопление, вентиляция и кондиционирование)
ВекторныйЛинейныйПолеориентированное управление>1:200<1-2ВысокийВысокаяВысокопроизводительные: краны, лифты, транспорт и т.д.
Прямое управление моментом с ПВМ>1:200<1-2ВысокийВысокая
НелинейныйПрямое управление моментом с таблицей включения>1:200<1ВысокийВысокая
Прямое самоуправление>1:200<1-2ВысокийВысокаяВысокопроизводительные: электрическая тяга, быстрое ослабление поля

4. Дополнительные опции частотного преобразователя для электродвигателя.

Чтобы понять, какие дополнительные возможности могут понадобиться, необходимо ориентироваться на круг задач (для чего предполагается использовать ЧП), эксплуатационные нагрузки (сколько приводов будет контролировать и в каком режиме), условия, в которых прибор будет работать (нужна ли спецзащита корпуса и др.).

  • Для управления приводами с лёгкой нагрузкой и стабильными оборотами (вентиляторы и насосы) выбирают недорогую простую модель с ограниченным набором регулировок и минимальными опциями.
  • Для управления приводами с переменными нагрузками, быстрыми стартами и остановками (лифтовые или конвейерные двигатели) нужен ЧП с модулем отвода излишков энергии, возникающих при торможении.
  • Для высокоточных задач (в станках различного назначения) может понадобиться прибор с тонкой настройкой в широком диапазоне режимов и сохранением заданного крутящего момента на сверхмалых оборотах.
Читать еще:  Регулировка навесных дверей шкафа купе своими

Дополнительных опций много, как и задач, которые решают частотники. Поэтому при выборе модели частотного преобразователя для электродвигателя полезно написать свой список с теми опциями, которые необходимы.

Мы составили перечень наиболее востребованных опций:

  • Дистанционное управление.
  • Централизованное управление в составе кластера.
  • Контроль работы только одного привода.
  • Контроль сразу нескольких двигателей.
  • С прямой связью.
  • Защищенный корпус (степень по классу IP).
  • Модульность.
  • Встроенный дисплей и различные индикаторы.
  • Программирование с помощью встроенного пульта управления или компьютера.
  • Поддержка обратной связи.
  • Наличие дискретных, аналоговых, цифровых выходов.
  • Метод модуляции и диапазон значений частоты ШИМ).
  • Тормозной модуль и способ отвода излишков энергии при торможении (рекуперация, перевод в тепло).
  • Автонастройка.
  • Возможность пуска (с поиском скорости) свободно вращающегося двигателя.

Если в комплектации не будет всех нужных опций из списка, можно заказать дооснащение. Компания «Веспер» предоставляет такую возможность.

Также полезно знать, что ведущие производители выпускают специальные серии преобразователей, настроенные и оптимизированные для решения конкретных задач. В них уже учтены все нюансы и включены необходимые опции.

Серия частотных преобразователей «Веспер» EI-P7012 ориентирована на работу с насосами. Серия E3-8100В идеально подходит для вентиляторов.

5. Гарантийные условия и сервисное сопровождение.

Технические характеристики при выборе преобразователя частоты важны, но нужно еще учитывать качество сборки и возможность сервисного сопровождения. Обращайте внимание на:

  • гарантийные условия;
  • продуманность компоновки и конструкционных решений;
  • использование надёжных комплектующих;
  • контроль качества и отсутствие брака в готовых изделиях;
  • репутацию производителя и множество успешно выполненных проектов;
  • профессиональное гарантийное и послегарантийное сервисное обслуживание;
  • доступность специалистов для консультаций;
  • скорость поставки необходимых комплектующих;
  • наличие сети сервисных центров.

Обеспечить все это на должном уровне могут компании с мощным интеллектуальным и экономическим потенциалом, отлаженным высокотехнологичным производством и многоступенчатым контролем качества.

Среди российских производителей компания «Веспер» соответствует этим критериям в полной мере. Высокое качество продукции подтверждают сертификаты. Оборудование «Веспер» успешно работает на сотнях объектах электроэнергетики, металлургии, машиностроения, нефтегазового комплекса и других отраслей промышленности.

Как выбрать частотный преобразователь с помощью специалистов «Веспер»

Крупные производители выпускают огромный ассортимент ЧП. Если при покупке вам нужно учесть множество критериев, то хорошим вариантом будет обратиться за консультацией к специалистам. Компания «Веспер» имеет большой опыт в проведении работ по подбору преобразователей частоты для различных промышленных и бытовых машин и механизмов.

Если вам нужен преобразователь частоты с дополнительными опциями для решения конкретных задач, то это еще один повод обратиться в крупную компанию. В «Веспере», например, эту задачу решает инженерно-технический отдел, который порекомендует и подберёт дополнительную комплектацию оборудования по персональным пожеланиям заказчика:

Типы регуляторов оборотов с поддержанием мощности: коллекторный и асинхронный двигатели и варианты регулировки

Практически во всех бытовых приборах и электроинструментах используется коллекторныйдвигатель. В более новых моделях болгарок, шуруповертов, ручных фрезеров, пылесосов, миксеров и других присутствует регулировка оборотов двигателя, но в более поздних моделях такой функции нет. Такими инструментами и бытовыми приборами не всегда удобно работать, и поэтому существуют регуляторы оборотов с поддержанием мощности.

Виды двигателей и принцип работы

Двигатели делятся на три типа: коллекторный, асинхронный и бесколлекторный. В большинстве электроинструментов стоит первый тип. Этот электродвигатель имеет довольно компактный размер. Его мощность значительно выше, чем у асинхронного, а цена довольно низкая. Что касается асинхронных, то этот тип в основном используется в металлообрабатывающей отрасли, а также широкое распространение они получили в угледобывающих шахтах. Довольно редко их можно встретить в быту.

Бесколлекторный электродвигатель используется там, где нужны большие обороты, точное позиционирование и малые размеры. Например, в различной медицинской технике, авиамоделировании. Принцип работы довольно прост. Если рамку прямоугольной формы, которая имеет ось вращения, поместить между плюсами постоянного магнита, то она начнет вращаться. Направление зависит от направления тока в рамке. В составе этого типа присутствуют якорь и статор. Якорь вращается, а статор стоит неподвижно. Как правило, на якоре стоит не одна рамка, а 4,5 или более.

Асинхронный двигатель работает по другому принципу. Благодаря эффекту переменного магнитного поля в статорных катушках он приводится во вращение. Если углубиться в курс физики, то можно вспомнить, что вокруг проводника, через который проходит ток, создается своеобразное магнитное поле, заставляющее вращаться ротор.

Принцип работы бесколлекторного типа основан на включении обмоток так, чтобы магнитные поля статора и ротора были ортогональны друг другу, а вращающий момент регулируется специальным драйвером.

На рисунке отчетливо видно, что для перемещения ротора нужно выполнить необходимую коммутацию, но и регулировать обороты не представляется возможным. Тем не менее бесколлекторный двигатель может очень быстро набирать обороты.

Устройство коллекторного двигателя

Коллекторный электродвигатель состоит из статора и ротора. Ротором называется часть, которая

вращается, а статор является неподвижным. Еще одной составляющей электродвигателя являются графитовые щетки, по которым ток течет к якорю. В зависимости от комплектации могут присутствовать датчики Холла, которые дают возможность плавного запуска и регулировки оборотов. Чем выше подаваемое напряжение, тем выше обороты. Этот тип может работать как от переменного, так и от постоянного тока.

По классификации коллекторные двигатели можно разделить на те, что работают от переменного и от постоянного тока. Их также можно разделить по типу возбуждения обмотки: двигатели с параллельным, последовательным и смешанным (параллельно-последовательным) возбуждением.

Типы регулировки

Существует довольно много вариантов регулировки оборотов. Вот основные из них:

  • Блок питания с регулировкой выходного напряжения.
  • Заводские устройства регулировки, которые идут изначально с электромотором.
  • Регуляторы на кнопочном управлении и стандартные регуляторы, которые просто ограничивают напряжение.

Эти типы регулировки плохи тем, что с уменьшением или увеличением напряжения падает и мощность. В некоторых электроинструментах это допустимо, но, как показывает практика, в большинстве случаев это является неприемлемым из-за сильного падения мощности и, соответственно, КПД.

Наиболее приемлемым вариантом будет регулятор на основе симистора или тиристора. Мало того что такой регулятор не уменьшает мощность при уменьшении напряжения, он еще и позволяет осуществлять более плавный пуск и регулировку оборотов. К тому же такую схему можно сделать своими руками. Ниже изображен регулятор оборотов с поддержанием мощности. Схема собрана на базе симистора BTA 41 800 В.

Все номиналы электроэлементов обозначены на схеме. Это схема после сборки, работает довольно стабильно и обеспечивает плавную регулировку коллекторного двигателя. При уменьшении выходного напряжения мощность не уменьшается, что является весомым плюсом.

При желании можно собрать регулятор оборотов коллекторного двигателя 220 В своими руками. Эта схема собрана на базе симистора ВТА26−600, который предварительно необходимо установить на радиатор, так как при нагрузке этот элемент довольно сильно греется.

К готовой схеме возможно подключить электромотор, мощность которого не превышает 4 кВт.

Схема выглядит следующим образом.

Она успешно справится с регулировкой таких электроинструментов, как дрель, болгарка, циркулярка, лобзик. При желании можно использовать схему в качестве регулятора мощности ТЭН-ов, обогревателей и в качестве диммера. К минусам можно отнести невозможность регулировки мощности приборов, которые питаются от постоянного тока.

Регуляторы мощности постоянного тока

Иногда возникает потребность в регулировке оборотов коллекторного двигателя постоянного тока.

Читать еще:  Регулировка оборотов скорости дрели может быть

Если потребитель не имеет большой мощности, то возможно последовательно подсоединить переменный резистор, но тогда КПД такого регулятора резко упадет. Существуют схемы, при помощи которых возможно довольно плавно регулировать обороты, не уменьшая КПД. Такой регулятор подойдет для изменения яркости различных ламп, напряжения питания, не превышающего 12 В. Эта схема также выполняет роль стабилизатора частоты вращения, при изменении механической нагрузки на вал обороты остаются неизменными.

Эта схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока 12 В вполне подойдет для регулировки и стабилизации оборотов двигателей с током, не превышающим 5 А. В эту схему входит драйвер на биполярных транзисторах и таймер 7555, что обеспечивает стабильную работу и плавную скорость регулировки. Цена на детали довольно низкая, а это является несомненным плюсом. Можно также собрать регулятор оборотов электродвигателя 12 В своими руками.

Асинхронный двигатель и регулятор оборотов

Как правило, этот тип применяется на различных производствах, начиная от шахт и заканчивая металлообрабатывающими отраслями. Например, в угольных шахтах для плавного пуска конвейерных лент используется пускатель АПМ, в который встроено устройство на тиристорах, позволяющее плавно запустить конвейер. Асинхронный однофазный двигатель применяется также в автомобилях, вентиляторах печек, двигателях, которые приводят в движение дворники, бытовых вентиляторах, питающихся от напряжения 220 В. В машине двигатели работают от постоянного напряжения 12 вольт, но плавный запуск в них не предусмотрен.

Для регулировки оборотов асинхронного двигателя применяются так называемые частотные преобразователи. Эти преобразователи позволяют кардинально менять форму и частоту сигнала. Как правило, такие преобразователи собраны на базе мощных полупроводниковых транзисторов и импульсных модуляторов, а всеми элементами управляет ШИМ-контроллер.

Следует помнить: чем плавней разгон двигателя, тем меньше он испытывает перегрузок. Это касается редукторов, конвейеров, мощных насосов, лифтов. Вот одна схема регулятора оборотов асинхронного двигателя 220 В.

С помощью этой схемы можно регулировать обороты двигателей, мощность которых не превышает 1 тыс. Вт. При сборке этой схемы есть нюансы, которые необходимо учесть:

  • Тип соединения «треугольник».
  • Необходим драйвер трехфазного моста IR2133.
  • Микроконтроллер AT90SPWM3B.
  • Для прошивки микроконтроллера необходим программатор.
  • Мощные транзисторы IRG4BC30W или их аналоги.
  • ЖК-дисплей в качестве индикатора.
  • Импульсный блок питания, который можно купить или собрать собственноручно.

Из-за значительного нагрева диодный мост и силовые транзисторы необходимо установить на радиатор. Если предполагается подключение двигателя мощностью до 400 Вт, то термодатчик ставить необязательно, а для управления можно использовать опторазвязку.

Чтобы увеличить срок службы различных видов двигателей, рекомендуется пользоваться регуляторами оборотов, решающими большое количество проблем.

Потенциометры для преобразователей частоты

Управление скоростью частотно-регулируемого привода осуществляется с нескольких устройств. Это:

  • Встроенные дисплеи.
  • Съемные панели.
  • Аналоговые, цифровые, релейные или частотные входы.
  • Внешние ПК или устройства, поддерживающие протоколы связи CAN, RS и другие.

Наиболее простое устройство для внешнего управления частотой вращения двигателя – потенциометр. Для частотных преобразователей рекомендуется применять проволочные переменные резисторы номинальным сопротивлением от 1 до 10 кОм. Большинство производителей выпускает специальные потенциометры для работы с устройствами управления электроприводом.

Потенциометры для преобразователей частоты

Такое устройство регулирования скорости используется при простых алгоритмах управления, например, для изменения скорости вращения шпинделя станка, производительности насоса в автономной системе отопления.

Производители преобразователей частоты также выпускают съемные панели с переменными резисторами. Такие устройства можно устанавливать непосредственно на частотники, выносить их на дверь шкафа, размещать на блоке управления оборудованием.

Переменные резисторы также используются для настроек ПИД-регулятора преобразователя перед пуском или тестированием после ремонта.

Подключение внешнего потенциометра и настройка преобразователя частоты

Центральные выводы потенциометра подключаются к аналоговым унифицированным клеммам, сконфигурированным для отслеживания изменений сигнала тока и напряжения 0…5 В; 0…10 В; -10…10 В, 4..20 мА. 2 других ввода подключают к источнику опорного напряжения, гальванически связанного с аналоговыми входами. В руководстве по эксплуатации преобразователя частоты обычно указывают схему подключения потенциометра. При наличии датчиков технологических параметров, необходимо выбрать преобразователь с несколькими аналоговыми входами.

При размещении преобразователя на расстоянии более 1 метра, для подключения применяют экранированные кабели. При подключении руководствуются правилами прокладки слаботочных кабелей:

  • Кабель и внешний потенциометр должны быть размещены вдали от источников электромагнитных помех.
  • Силовые и контрольные кабели прокладывают раздельно. Укладка в одном коробе не допускается.

Сопротивление потенциометра выбирают по расстоянию до преобразователя. Чем больше длина кабеля, тем меньше должно быть сопротивление. В противном случае, значения тока и напряжения будут ниже диапазона чувствительности преобразователя. Кроме того, работа электропривода при управлении скоростью с внешнего переменного резистора станет некорректной из-за наведенных помех. При выборе максимальной величины сопротивления переменного резистора, рекомендуется обратиться в службу технической поддержки. Каждый случай требует индивидуального решения. Значения сопротивления составляет от 1 до 10 кОм.

Для регулировки скорости выбирают потенциометр с линейной зависимостью напряжения и тока от угла поворота ручки. Устройства с логарифмической, обратнологарифмической, синусоидальной, косинусоидальной характеристиками сложно интегрировать в систему ручного управления скоростью.

Настройка частотного преобразователя Данфосс для управления скоростью с внешнего потенциометра

К программированию аналоговых входов для потенциометра приступают после монтажа, ввода в эксплуатацию и предварительной настройки преобразователя. Для этого открывают настройки в соответствующем разделе меню и устанавливают:

  • Время разгона. Этот параметр характеризует время, за которое механизм разгоняется до заданной скорости. Оно зависит от типа оборудования и его характеристик. Для плавной регулировки скорости или высокоинеркционного оборудования рекомендуется установить большее время. В противном случае, возможны перегрузки по току, перегрев электродвигателя, появление соответствующих ошибок преобразователя и аварийные остановки. Увеличение время разгона также устанавливают при недостаточной мощности преобразователя.
  • Время торможения. Характеристика определяет время замедления частоты вращения механизма с номинального значения до 0. При управлении внешним потенциометром выставляют значение, соответствующее требованиям оборудования. Заниженное время торможения ведет к перенапряжению в звене постоянного тока преобразователя частоты и аварийному отключению. В случае необходимости быстрой остановки механизма рекомендуется установка тормозного резистора.
  • Минимальное и максимальное значение скорости. Допустимая частота вращения должна соответствовать техническим возможностям оборудования.
  • Источник задания. При программировании частотного преобразователя с внешним потенциометром выбирают пункты “Analog in” или аналоговый сигнал. Второй источник задания скорости отключают или конфигурируют для работы с датчиком.

Далее выставляют значения напряжения на аналоговых входах. Верхнее значение напряжения должно соответствовать максимальной величине, подаваемой с потенциометра. Нижняя величина диапазона должно соответствовать минимальному напряжению при максимальном значении сопротивления резистора для регулировки скорости.

При минимальном сопротивлении потенциометра частота вращения механизма максимальная. При нулевом напряжении на аналоговом входе двигатель останавливается.

Значения скорости вала механизма внутри диапазона определяют из графика зависимости напряжения от сопротивления резистора. Чем ближе эта характеристика к линейной, чем точнее регулирование частоты вращения.

график зависимости напряжения от сопротивления резистора

Выносные потенциометры применяют относительно редко. Современные преобразователи частоты оснащены панелями управления с плавной регулировкой скорости вращения.

пульт для преобразователя-частоты micro drive fc51

При значительном расстоянии между частотным преобразователем и пунктом управления, используют пульты со встроенными переменными резисторами.

Для оборудования и механизмов в составах комплексных автоматизированных систем применяют задающие устройства. Такое оборудование предназначено для ручного управления электроприводами, системами и узлами аналоговыми сигналами 0-10 В, 0-20 мА, 4-20 мА. Задающие устройства способны автоматически вычислять изменение аналогового сигнала на выходе и соответствующее ему значение частоты вращения механизма. Приборы поддерживают распространенные протоколы связи и обеспечивают индикацию выходного аналогового сигнала в заданных единицах измерения.

Расчет емкости конденсатора для частотных преобразователей
Высоковольтные преобразователиВысоковольтные преобразователи частоты

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector