Valmistusvaihtoehtoa ehdotetaan harkitsemaan. elektroninen nopeussäädin tasavirtamoottorille, jonka käyttöjännite on 24 V.
Moottorin nopeussäätimen ehdotettu malli on suunniteltu muuttamaan työkalun pyörimisnopeutta porakoneessa, jonka valmistus on kuvattu huomautuksessa "Porakone - rhboboid". Tätä laitetta voidaan kuitenkin käyttää tehonsäätöön muissa malleissa.
Työkalun kierrosten säätämistarve johtuu seuraavista syistä. Käsitellyn materiaalin, halkaisijan ja työkalutyypin muuttaminen vaatii muutosta leikkuunopeudessa. Esimerkiksi pleksilasin tai jonkin kestomuovin poraus optimaalisissa olosuhteissa metallin poraamiseksi johtaa vain jalostetun materiaalin sulamiseen leikkausvyöhykkeellä ja sen kiinnittymiseen poraan. Saman reiän poraus, reaming ja upotus vaativat myös erilaisia kierroksia korkealaatuiseen pintakäsittelyyn. Poran halkaisijan lisääminen vaatii kierrosten määrän suhteellista vähentämistä. Lisäksi toisinaan tarvitaan työkalun pyörimissuunnan kääntäminen. Näiden ehtojen täyttymiseksi ehdotetaan valmistamaan elektroninen nopeudenohjain.
Moottorin kierrosluvun säätäminen.
1. Lähdedata.
Tässä esimerkissä porakoneessa käytetään 24 voltin tasavirtamoottoria (0,7A).
Tämän sähkömoottorin toimintaan tarvitaan sopiva virtalähde.
Moottorin toimintaan tarvittava jännite ja virta voidaan aikaansaada vanhasta televisiosta otetulla pystysuoralla skannerimuuntajalla TVK-110L-1. Sillä on pienet mitat ja massa (ШЛ 20 х 32), ja toistokäämityksestä se pystyy tuottamaan virran 1 A, jännitteellä 22 ... 24 V. Tässä tapauksessa tasasuunnattu jännite on noin 30 V, mutta virrankulutuksen kasvaessa lähtöjännite laskee hieman.
2. Tasasuuntaajan valmistus.
Koska prosessointityökalun mahdollisella terävällä jarrutuksella moottorin kuluttaman virran nousut 1,5 ... 2,0 A saakka ovat todennäköisiä, valmistetulle tasasuuntaajalle on käytettävä diodeja, joilla on virranraja. On suositeltavaa käyttää diodeja, joiden käyttöjännite on enemmän kuin 30 V ja joiden lopullinen virta on yli 2,0A.
Säätimen tarkastellussa versiossa käytetään optimaalisia KD202D-diodeja (200 V - 5,0 A), jotka ovat käsillä.
Kokoonpanemme valituista diodeista siltasuuntaajan ja liitämme sen muuntajan toisiokäämiin. Jännitämme muuntajaa verkosta ja tarkistamme lähtöjännitteen.
3. Laatikon laatiminen.
On aika laittaa nopeussäätimen sähköosa. Seuraavat vaihtoehdot ovat mahdollisia. Koneesta riippumattomassa erillisessä tapauksessa koneeseen pysyvästi asennetussa tapauksessa ja myös integroituna konerakenteeseen (esimerkiksi konetaulukkoon).
Koska ehdotettu malli on eri laitteiden tehonsäädin, ottaen huomioon sen mahdollisen jatkokäytön mahdollisuudet, on suositeltavaa valmistaa tämä laite erillisessä kannettavassa kotelossa. Sopivan kotelon valmistus tai hankinta riippuu toiveistasi ja kyvyistäsi. Vaihtoehtoisesti kyseessä olevaan malliin käytettiin muovipulloa kemikaaleista, joiden koot olivat 90 x 70 x 90 mm.
Säiliö on osittain katkaissut yläosan. Tuloksena oleva ikkuna suljetaan koristepaneelilla, joka on valmistettu metallilevystä, paksuus 0,4 mm. Työkappaleen kolmen sivun taivutuksen jälkeen muodostetut kylkiluut antavat paneelille riittävän jäykkyyden työskennellä. Asennettuna rakenteeseen paneeli antaa kotelolle myös ylimääräisen lujuuden. Paneeli on varustettu lähtöjännitteen pistorasialla, tehonsäätimellä, elektronisella piirillä varustetulla kortilla (pohja).
Kotelon ikkunan koon mukaan yleispiirilevystä leikataan työlevy säätimen elektronisen piirin sovittamiseksi.
4. Säätimen sähköpiiri.
Internetistä löytyy monia vaihtoehtoja piireille DC-moottorin nopeuden säätelemiseksi. Yksinkertaisimmat ja vakaimmat piirit perustuvat NE555-ajastimeen. Ne vaativat minimaalisesti komponentteja, niitä ei käytännössä tarvitse määrittää ja ne kootaan nopeasti. Siksi emme pyrkii omaperäisyyteen, suoritamme elektronisen nopeudenohjaimen, joka perustuu todistettuun generaattoripiiriin ajastimella NE555, alla olevan kuvan mukaisesti.
Ohjainpiiri perustuu DA1 - tuotuun integroituun ajastimeen NE555 (kotimainen analogi - KR1006VI1). Ajastimen suunnittelu on monitoiminen integroitu piiri (IC). Sitä käytetään usein erilaisissa laitteissa (elektroniikka, tietotekniikka, automaatio). Tämän ajastimen päätarkoitus on tuottaa pulsseja, joilla on suuri toistojakson alue (mikrosekunnista useisiin tunteihin).
NE555-ajastimen annettu ohjainpiiri antaa sinun ohjata moottorin nopeutta pulssileveysmodulaatiolla (PWM).
Tässä menetelmässä moottorin syöttöjännite syötetään pulssien muodossa, joilla on vakio toistotiheys, mutta samalla niiden kestoa (pulssin leveys) voidaan säätää. Tällä säätömenetelmällä lähetetty teho ja moottorin nopeus ovat verrannollisia pulssin kestoon (PWM-signaalin työsykli - pulssin keston suhde sen jaksoon).
PWM-signaaligeneraattorin toimintaperiaate NE555-ajastimella on toistuvasti ja yksityiskohtaisesti kuvattu asiaankuuluvissa julkaisuissa, jotka löytyvät Internetistä.
Säädingeneraattori toimii noin 500 Hz: n taajuudella. Sen taajuus riippuu kondensaattorin C1 kapasitanssista. Pulssin kestoa säädetään muuttuvalla vastuksella R2. PWM-signaaligeneraattorin ulostulosta tulevat signaalit transistorin VT1 virtavahvistimen kautta ohjaavat konemoottoria. Lisäämällä transistorin VT1 pohjaan tulevan positiivisen pulssin leveyttä lisäämme tasavirtamoottorille syötettyä tehoa ja päinvastoin.Pulssin kestoa ja siten moottorin nopeutta voidaan muuttaa välillä 0 - 95 ... 98%.
Työkalun pyörimissuunta voidaan kääntää taaksepäin paneeliin asennetun kytkinkytkimen avulla. Mutta suunnittelun yksinkertaistamiseksi tämä toiminto suoritetaan kääntämällä pistoketta (navanvaihto) paneelin pistorasiaan.
Yhdistelmä-n-p-n-transistorin KT 829A sijasta voidaan käyttää vastaavan tehon kenttätehostetransistoria tai optoeristintä.
Säätimen virta saadaan 220 V verkosta ja sen lähtöä säädetään 24 V: lla. NE555-ajastimen syöttöjännitteen tulisi olla alueella 5 ... 16 V, piirissä se toimii 12 V stabiloidusta jännitteestä. Tämä ohjainpiiri voi toimia myös toisesta virtalähteestä 24 ... 30 V: n sisällä.
5. Laitteen koko sarja.
Täytämme laitteen osilla yllä olevan kaavion mukaisesti. Lähtötransistori VT1 ja stabilisaattori VR1 asennetaan pieniin pattereihin. Annetussa suunnittelussa ne on valmistettu alumiinikulmasta.
6. Generaattoripiirin toiminnan tarkistaminen.
Internetissä on monia samanlaisia variantteja generaattoripiiristä NE555-ajastimella, mutta eri piireissä olevien osien arvot eroavat kymmeniä ja satoja kertoja. Siksi työskentelypiirin valmistuksen ja virheenkorjauksen yksinkertaistamiseksi on suositeltavaa asentaa se etukäteen yleispiirilevylle.
Keräämme generaattoripiirin. Ajastinulostuloon (nasta 3) yhdistämme n-p-n-transistorin KT315 kannan. Kytkemme hänen kollektorinsa piirissä merkkivalon 1 kΩ: n rajoittavan vastuksen kautta. Emitteri on kytketty miinuspiiriin. Syöttää generaattoripiiri vakautetusta 12 V: n virtalähteestä. Valitsemalla osien arvot, ohjaamme generaattorin oikeaa toimintaa LEDin hehkulla.
Ohjausvalo voidaan asentaa myös suoraan ajastimen ulostuloon (nasta 3), mutta muista, että NE555-ajastimen lähtövirta on jopa 200 mA. Sulje kotimainen analoginen KR1006VI1 sallii lähtövirran jopa 100 mA.
7. Nopeussäätimen piirin asennus.
Suoritamme levyn asettelun - asetamme osat jäähdyttimille, muuttuvan nopeuden säätövastus, elektrolyyttikondensaattorit. Poraamme levyyn reikiä osien kiinnittämistä ja levyn kiinnittämistä varten laitteen paneeliin. Suoritamme säätöpiirin asennuksen työlevylle.
8. Moottorin nopeussäätimen kokoaminen.
Keräämme kaikki nopeussäätimen solmut. Kiinnitämme levyn laitteen paneeliin käyttämällä ohutta piirilevytiivistettä eristääksesi levyn kontaktit metallilevystä. Säätimen lähtö on kytketty paneelissa olevaan pistorasiaan. Juotamme myös sen liittimiin, vastakkaiseen suuntaan, VD3-diodin. Se vaimentaa moottorin käämin itse induktiopulsseja. Tämän diodin on kestettävä käyttöjännite ja virta vähintään kaksi kertaa moottorin suorituskyvyn verran.
Säätimen toimintaindikaattorin rooli suoritetaan LED1-LED-nauhan yhdellä elementillä, jännitteellä 12V. Aseta (liimaa) se moottorin kiinnityksen hartialle, poran istukan yläpuolelle samanaikaisesti hoitoalueen valaistumisen osoittamiseksi.
9. Porakoneen suunnittelun viimeistely.
Valmistetun koneen työt osoittivat, että sen suunnittelua on tarpeen hienosäätää.
Lisälevy on asennettu kiinnitysruuvin alle korkeudelle, jonka avulla voit jakaa kiristyspaineen suurelle alueelle, poistaa tukkeutumisen ja helpottaa ripustusalustan liukumista koneen jalustalle.
Kommentaattorin ehdotuksesta työkalun optimaalisen aseman hallintaan työkappaleeseen nähden tehtiin ja asennettiin säädettävä pysäytin. Se on asennettu jousitusalustan yläosaan ja toimii ylemmän jousivarren pysäyttimenä. Painopiste säädetään siten, että poranistuki ja ripustusvarret eivät voi laskea alle 2 mm: n päähän nollarivistä. Pysäkinasennossa pora asennetaan istukkaan, kunnes se koskettaa konepöytää.Joten se toimii automaattisesti optimaalisella alueella 4 mm ja sivusuunnassa vähintään 0,01 mm.
