Tiek ierosināts apsvērt ražošanas iespēju. elektroniska ātruma regulators līdzstrāvas motoram ar darba spriegumu 24 V.
Piedāvātais motora ātruma regulatora dizains ir paredzēts, lai mainītu instrumenta griešanās ātrumu urbjmašīnā, kura izgatavošana ir aprakstīta piezīmē "Urbšanas mašīna - romboīda". Tomēr šo ierīci var izmantot jaudas kontrolei citos dizainos.
Instrumenta apgriezienu pielāgošanas nepieciešamību izraisa šādi iemesli. Apstrādātā materiāla, diametra un instrumenta veida maiņa prasa mainīt griešanas ātrumu. Piemēram, plexiglass vai kādas termoplastiskas plastmasas urbšana optimālos apstākļos metāla urbšanai novedīs pie tā, ka apstrādātais materiāls izkausē griešanas zonā un pielīp pie urbja. Tā paša urbuma urbšanai, nomierināšanai un padziļināšanai ir nepieciešami arī dažādi apgriezieni augstas kvalitātes virsmas apstrādei. Lai palielinātu urbja diametru, ir nepieciešams proporcionāli samazināties apgriezienu skaitam. Turklāt dažreiz ir nepieciešams mainīt instrumenta griešanās virzienu. Lai elementāri izpildītu šos nosacījumus, tiek ierosināts izgatavot elektronisku ātruma kontrolieri.
Motora ātruma kontroliera izgatavošana.
1. Avota dati.
Šajā piemērā urbšanas mašīnā tiek izmantots 24 voltu līdzstrāvas motors (0,7A).
Šī elektromotora darbībai nepieciešams atbilstošs enerģijas avots.
Motora darbībai nepieciešamo spriegumu un strāvu var nodrošināt vertikālais skenēšanas transformators TVK-110L-1, kas ņemts no vecā televizora. Tam ir mazi izmēri un masa (ШЛ 20 х 32), un no sekundārā tinuma tas spēj radīt strāvu 1 A ar spriegumu 22 ... 24 V. Šajā gadījumā rektificēts spriegums būs aptuveni 30 V, bet, palielinoties pašreizējam patēriņam, izejas spriegums nedaudz samazināsies.
2. Taisngrieža izgatavošana.
Tā kā, iespējams, strauji bremzējot apstrādes rīku, iespējams, ka motora patērētās strāvas palielinājums līdz 1,5 ... 2,0 A, ražotajam taisngriežam ir jāizmanto diodes ar strāvas robežas robežu. Ieteicams izmantot diodes, kuru darba spriegums pārsniedz 30 V un ierobežojošā strāva ir lielāka par 2,0A.
Apsvērtajā regulatora versijā tiek izmantotas optimālās KD202D diodes (200 V - 5,0 A), kas ir pa rokai.
No izvēlētajām diodēm mēs saliksim tilta taisngriezi un savienosim to ar transformatora sekundāro tinumu. Mēs piegādājam transformatoru no tīkla un pārbaudām izejas spriegumu.
3. Ierīces korpusa izgatavošana.
Ir pienācis laiks ievietot ātruma regulatora elektrisko daļu. Ir iespējamas šādas iespējas. Atsevišķā gadījumā, neatkarīgi no mašīnas, gadījumā, ja tas pastāvīgi uzstādīts mašīnā, kā arī integrēts mašīnas struktūrā (piemēram, mašīnu tabulā).
Tā kā piedāvātais dizains ir dažādu ierīču jaudas regulators, ņemot vērā tā iespējamās turpmākās izmantošanas izredzes, ieteicams šo ierīci ražot atsevišķā mobilajā korpusā. Piemērota korpusa izgatavošana vai iegāde būs atkarīga no jūsu vēlmēm un iespējām. Izvēles variantā attiecīgajā dizainā tika izmantota plastmasas pudele no ķīmiskām vielām ar kopējo izmēru 90 x 70 x 90 mm.
Tvertne ir daļēji nogriezusi augšējo daļu. Iegūtais logs tiek aizvērts ar dekoratīvu paneli, kas izgatavots no metāla loksnes ar biezumu 0,4 mm. Ribas, kas izveidotas pēc saliekšanas trīs sagataves plauktu pusēs, nodrošina paneļa pietiekamu stingrību darbam. Kad panelis ir uzstādīts konstrukcijā, tas piešķir korpusam arī papildu izturību. Panelis ir aprīkots ar kontaktligzdu izejas spriegumam, strāvas regulatoru, dēli ar elektronisko shēmu (apakšā).
Atkarībā no loga izmēra gadījumā no universālās shēmas plates tiek izgriezts darba dēlis, kas paredzēts kontroliera elektroniskajai shēmai.
4. Regulatora elektriskā ķēde.
Internetā var atrast daudzas iespējas ķēdēm līdzstrāvas motora ātruma regulēšanai. Vienkāršāko un stabilāko shēmu pamatā ir taimeris NE555. Viņiem ir nepieciešams minimāls komponents, praktiski tie nav jākonfigurē un ātri tiek salikti. Tāpēc mēs necentīsimies uz oriģinalitāti, mēs veiksim elektronisku ātruma kontrolieri, pamatojoties uz pārbaudītu ģeneratora ķēdi ar taimeri NE555, saskaņā ar zemāk redzamo attēlu.
Kontroliera ķēde ir balstīta uz DA1 - importētu integrētu taimeri NE555 (vietējais analogs - KR1006VI1). Taimera dizains ir daudzfunkcionāla integrētā shēma (IC). To bieži izmanto dažādās ierīcēs (elektronikā, datortehnoloģijā, automatizācijā). Šī taimera galvenais mērķis ir ģenerēt impulsus ar lielu atkārtošanās perioda diapazonu (no mikrosekundēm līdz vairākām stundām).
Dotā kontroliera ķēde uz taimeri NE555 ļauj kontrolēt motora ātrumu, izmantojot impulsa platuma modulāciju (PWM).
Šajā metodē motora barošanas spriegums tiek piegādāts impulsu veidā ar nemainīgu atkārtošanās ātrumu, bet tajā pašā laikā var kontrolēt to ilgumu (impulsa platumu). Izmantojot šo vadības metodi, pārraidītā jauda un motora ātrums būs proporcionāls impulsa ilgumam (PWM signāla darba cikls - impulsa ilguma attiecība pret tā periodu).
PWM signāla ģeneratora darbības princips uz taimeri NE555 ir atkārtoti un detalizēti aprakstīts attiecīgajās publikācijās, kuras atrodamas internetā.
Regulatora ģenerators darbojas ar frekvenci aptuveni 500 Hz. Tās frekvence ir atkarīga no kondensatora C1 kapacitātes. Impulsa ilgumu regulēs mainīgs rezistors R2. Signāli no PWM signāla ģeneratora izejas caur strāvas pastiprinātāju uz tranzistora VT1 kontrolē mašīnas motoru. Palielinot pozitīvā impulsa platumu, kas nonāk tranzistora VT1 pamatnē, mēs palielinām līdzstrāvas motoram piegādāto jaudu un otrādi.Impulsa ilgumu un līdz ar to arī motora apgriezienus var mainīt diapazonā no 0 līdz 95 ... 98%.
Instrumenta griešanās virzienu var mainīt, izmantojot pārslēgšanas slēdzi, kas uzstādīts uz paneļa. Bet, lai vienkāršotu dizainu, šo funkciju veic, pagriežot kontaktdakšu (pola maiņu) kontaktligzdā uz paneļa.
Kompozītā n-p-n tranzistora KT 829A vietā var izmantot lauka efekta tranzistoru vai atbilstošās jaudas optoelementu.
Regulatora enerģija tiks nodrošināta no tīkla 220 V, un tā izeju ar spriegumu regulēs ar spriegumu 24 V. NE555 taimera barošanas spriegumam jābūt diapazonā no 5 ... 16 V, ķēdē tas darbosies no stabilizēta 12 V sprieguma. Šī kontroliera ķēde var darboties arī no cita enerģijas avota 24 ... 30 V robežās.
5. Pilns ierīces komplekts.
Mēs komplektējam ierīci ar detaļām saskaņā ar iepriekš minēto diagrammu. Izejas tranzistors VT1 un stabilizators VR1 ir uzstādīti uz maziem radiatoriem. Dotajā dizainā tie ir izgatavoti no alumīnija stūra.
6. Ģeneratora ķēdes darbības pārbaude.
Internetā ir daudz līdzīgu ģeneratora ķēdes variantu uz taimeri NE555, taču detaļu vērtības dažādās ķēdēs atšķiras desmitiem un simtiem reižu. Tāpēc, lai vienkāršotu darba shēmas izgatavošanu un atkļūdošanu, ieteicams to iepriekš salikt uz universālās shēmas plates.
Mēs savācam ģeneratora ķēdi. Taimera izejai (3. tapa) mēs savienojam n-p-n tranzistora KT315 pamatni. Viņa kolektora ķēdē mēs ieslēdzam indikatora gaismas diodi caur 1kΩ ierobežojošo pretestību. Emitents ir savienots ar mīnus ķēdi. Mēs barojam ģeneratora ķēdi no stabilizētas 12 V barošanas avota. Izvēloties detaļu vērtības, mēs kontrolējam ģeneratora pareizu darbību ar gaismas diodes mirdzumu.
Vadības LED var uzstādīt arī tieši uz taimera izeju (3. tapa), taču ņemiet vērā, ka taimera NE555 izejas strāva ir līdz 200 mA. Tuvs vietējais analogs KR1006VI1 pieļauj izejas strāvu līdz 100 mA.
7. Ātruma regulatora ķēdes uzstādīšana.
Mēs veicam dēļa izkārtojumu - uz radiatoriem ievietojam detaļas, mainīga ātruma vadības rezistoru, elektrolītiskos kondensatorus. Mēs urbjam plāksnē caurumus detaļu stiprināšanai un dēļa piestiprināšanai pie ierīces paneļa. Mēs veicam regulatora ķēdes uzstādīšanu uz darba dēļa.
8. Motora ātruma regulatora montāža.
Mēs savācam visus ātruma regulatora mezglus. Mēs piestiprinām dēli uz ierīces paneļa, izmantojot plānu PCB blīvi, lai izolētu paneļa kontaktus no metāla paneļa. Regulatora izeja ir savienota ar kontaktligzdu, kas atrodas uz paneļa. Arī pie tā spailēm pretējā virzienā mēs lodējam VD3 diodi. Tas slāpē motora tinuma pašindukcijas impulsus. Šai diodei jāiztur darba spriegums un strāva, kas vismaz divas reizes pārsniedz motora veiktspēju.
Regulatora darbības indikatora lomu veiks viens LED1 LED sloksnes elements ar spriegumu 12V. Novietojiet (pielīmējiet) to uz motora stiprinājuma pleca virs urbšanas patronas, lai vienlaikus norādītu uz apstrādes zonas apgaismojumu.
9. Urbjmašīnas dizaina pabeigšana.
Darbs pie ražotās mašīnas parādīja nepieciešamību nedaudz uzlabot tās dizainu.
Zem stiprinājuma skrūves ir uzstādīta papildu plāksne augstumā, kas ļauj izplatīt iespīlēšanas spiedienu lielā platībā, novērst iesprūšanu un atvieglot piekares pamatnes slīdēšanu uz mašīnas statīva.
Pēc komentētāja ierosinājuma kontrolēt instrumenta optimālo pozīciju attiecībā pret sagatavi tika veikta un uzstādīta regulējama atdure. Tas ir uzstādīts balstiekārtas pamatnes augšdaļā un kalpo kā augšējās balstiekārtas atdure. Uzsvars tiek noregulēts tā, lai urbšanas patrona un balstiekārtas nevarētu nokrist zemāk par 2 mm no nulles līnijas. Pietura pozīcijā sējmašīna tiek uzstādīta patronā, līdz tā pieskaras mašīnas galdam.Tātad tas automātiski darbosies optimālajā 4 mm zonā ar minimālo sānu pārvietojumu 0,01 mm.
