Схема регулятора оборотов минидрели

Регулятор оборотов минидрели

Сверление печатных плат — настоящая головная боль для электронщика, но наше новое устройство поможет ее немного смягчить. Это простое и компактное дополнение к минидрели позволит продлить жизнь двигателю и сверлам. Схема, плата, инструкции по настройке, видео — все в статье!

Для чего нужен регулятор оборотов

Обычно минидрели строятся на базе обычных двигателей постоянного тока. А обороты таких двигателей зависят от нагрузки и приложенного напряжения. В результате на холостых оборотах двигатель раскручивается очень сильно, а в моменты сверления обороты двигателя плавают в большом диапазоне.

Если снижать напряжение на двигателе, когда не нем нет нагрузки, можно добиться увеличения ресурса как свёрл, так и самих двигателей. Кроме того, даже точность сверления повышается. Самый простой способ добиться этого — измерение тока, потребляемого двигателем.

В интернете много схем подобных регуляторов, но большинство из них используют линейные регуляторы напряжения. Они массивные и требуют охлаждения. В соавторстве с TinyElectronicFriends нам захотелось сделать компактную плату на базе импульсного стабилизатора, чтобы она могла быть просто «надета» на двигатель.

Схема

ШИМ-регулятор со встроенным ключом MC34063 регулирует напряжение на двигателе. Напряжение на шунте R7,R9,R11 усиливается операционным усилителем и через компаратор подается на вход обратной связи ШИМ-контроллера.

Если ток меньше определенного значения, то на двигатель подается напряжение, зависящее от настройки сопротивления RV1. То есть на холостых оборотах на двигатель будет подаваться только часть мощности, а подстроечный резистор RV1 позволит отрегулировать обороты при этом.

Если сигнал на выходе ОУ превысит напряжение на компараторе, то на двигатель будет подано полное напряжение питания. То есть при сверлении двигатель будет включаться на максимальную мощность. Порог включения задается резистором RV2.
Для питания ОУ используется линейный стабилизатор.

Все компоненты схемы будут рассеивать очень мало тепла и можно собрать ее полностью на SMD-компонентах. Работать она может при большом диапазоне питающих напряжений (в зависимости от сопротивления R6), не требует контроллеров и датчиков оборотов.

Печатная плата

Вся схема умещается на двухсторонней печатной плате диаметром 30мм. На ней всего несколько штук переходных отверстий и ее легко можно изготовить «в домашних условиях». Ниже в статье будут файлы для скачивания файла печатной платы для SprintLaout.

Перечень компонентов

Вот полный список всего, что потребуется для сборки:

  1. Печатная плата (ссылка на файлы для изготовления в конце статьи)
  2. U1 — MC34063AD, импульсный стабилизатор, SOIC-8
  3. U2 — LM358, операционный усилитель, SOIC-8
  4. U3 — L78L09, стабилизатор, SOT-89
  5. D1,D3 — SS14, диод Шоттки, SMA — 2шт
  6. D2 — LL4148, диод выпрямительный, MiniMELF
  7. C1 — конденсатор, 10мкФ, 50В, 1210
  8. C2 — конденсатор, 3.3нФ, 1206
  9. C3,C4 — конденсатор, 4.7мкФ, 1206 — 2шт
  10. C5 — конденсатор, 22мкФ, 1206
  11. R1-R3,R7,R9,R11 — резистор 1 Ом, 1206 — 6шт
  12. R4,R10 — резистор 22кОм, 1206 — 2шт
  13. R5 — резистор 1кОм, 1206
  14. R6 — резистор 10-27кОм, 1206. Сопротивление зависит от номинального напряжения используемого двигателя. 12В — 10кОм, 24В — 18кОм, 27В — 22кОм, 36В — 27кОм
  15. R8 — резистор 390 Ом, 1206
  16. RV1,RV2 — резистор подстрочный, 15кОм, типа 3224W-1-153 — 2шт
  17. XS1 — клемма, 2 конт, шаг 3,81мм
Читайте также:
Сенсорный выключатель RGB-LIGHT SLAYDER своими руками

Также мы сделали на 3D-принтере кольцо-ограничитель, для удобной установки на двигатель. Ссылка для скачивания STL-файла для скачивания в конце статьи.

Сборка и настройка

Собирается все достаточно просто. Контактные площадки нарисованы под ручную пайку.
Стоит начинать сборку самой платы с установки всех компонентов на стороне платы без подстроечных резисторов, а затем на обратной стороне. Клемму проще устанавливать в последнюю очередь. Номинал R6 подбирается в соответствии с номинальным напряжением вашего двигателя. В этом устройстве важно контролировать положение ключа на микросхемах и полярность диодов. Все остальные компоненты не полярные.

Между платой и двигателем над установить проставку, чтобы плата не касалась двигателя. Сама плата надевается прямо на ламели двигателя. Несколько раз проверьте полярность подключения двигателя, чтобы он крутился в правую сторону, а затем припаяйте контакты.

Контакты для подачи напряжения, на вход платы подписаны «GND» и “+36V”. Минус источника входного напряжения подключается к контакту «GND», а плюс к “+36V”. Напряжение источника питания должно совпадать с номинальным напряжением двигателя.

Настройка регулятора очень проста:

  1. Установить резистором RV2 порог срабатывания регулятора на максимум
  2. Установить резистором RV1 оптимальные обороты двигателя в режиме холостого хода
  3. Установить резистором RV2 такой порог срабатывания, чтобы при появлении малейшей нагрузки, увеличивалось напряжение на двигателе

Видео

Эффект от использования сложно оценить по видео, но мы теперь всегда сверлим только с регулятором! Требуется лишь немного привыкнуть и следить чтобы сверла были хорошо заточены. И, конечно, его можно в любой момент просто включить на максимум на всегда.

Схема регулятора оборотов минидрели

Регулятор оборотов «Резвый» для минидрели по идее Александра Савова. Привожу схему оригинала.

Идея проста: положительная обратная связь по току. На холостом ходу мотор работает на 2-3 Вольтах, поэтому вращается медленно. При возрастании нагрузки на валу потребляемый ток повышается, это приводит к тому, что напряжение резко поднимается до максимума и мотор раскручивается на полную.
Удобства: нет постоянного жужжания, мотор не греется, легко «прицелиться» сверлом на малых оборотах.
Неудобства – схема «навороченная», заторможенная реакция на нагрузку, резкий рывок при разгоне.

То же самое можно сделать по нижеследующей схеме. Работает регулятор следующим образом: после подачи питания, на мотор поступит пониженное питание (около 2 вольт) и тот, после стартового рывка, слабо закрутится – это «холостой» режим. Стоит только слегка придавить сверло к печатной плате и обороты резко повышаются, позволяя просверлить отверстие, после чего обороты снова падают. Схема заставляет моторчик «нервно» реагировать на прикосновения к валу, из-за чего получила название – регулятор «Резвый».

Рассмотрим схему. R1 и VD1 образуют параметрический стабилизатор с напряжением 2,5В в широком диапазоне входных напряжений. Стабилитрон использовать можно, только, если у вас мощный хорошо стабилизированный блок питания, у которого просадка напряжения под нагрузкой не более 0,5В. Использование TL431 снимает требования к стабилизации напряжения, можно использовать простой выпрямитель со сглаживающим конденсатором или любые блоки питания от 12 до 24 вольт без перенастройки самого регулятора. Для 12В моторчика хорошо подойдёт питание 15-18В.
Во время вращения на малых оборотах, на резисторе R5 падает несколько десятков милливольт. Резистором R2 устанавливаете «чувствительность» – порог напряжения, когда транзистор откроется, т.е. около 0,7В. В этот момент моторчик резко сбросит обороты. Ври возрастании нагрузки на валу, потребляемый мотором ток возрастает, так же, как и падение напряжения на R5. При стабильном потенциале базы, повышение потенциала эмиттера приводит к закрыванию транзистора VT1. Напряжение на его коллекторе, а значит и на управляющем входе LM317 повышается. Стабилизатор вслед за этим повышает напряжение на выходе, мотор ещё сильнее раскручивается, потребление тока и падение напряжения на R5 возрастёт что окончательно закроет транзистор, и LM317 выдаст максимальное напряжение до момента снятия нагрузки, т.е. окончания сверления отверстия. После чего обороты вновь упадут до минимальных. Благодаря такой положительной обратной связи через R5 схема чутко реагирует на нагрузку, и, при определённых режимах работы VT1 (настраивается R2), способна, либо плавно менять обороты моторчика при изменяющейся нагрузке, либо подобно триггеру резко раскручивать моторчик с минимальной задержкой.
Схему можете собрать на предлагаемой печатной плате. Стабилизатор LM317 устанавливается с обратной стороны платы, в лежачем положении, металлом наружу, что позволяет закрепить плату регулятора и стабилизатор на одном радиаторе. Рассеиваемая мощность невелика, около двух ватт, при потребляемом мотором токе в 250мА, поэтому достаточно радиатора сравнимого с размерами печатной платы. Схема запускается и работает сразу, при условии, что применили все исправные радиодетали. Транзистор следует выбрать любой n-p-n c повышенным коэффициентом передачи тока (достаточно 400-600), например, отечественный КТ3102Б, можно попробовать КТ315Б, Г. Из заграничных хорошо работают BC338-40, BC547C, BC548C.

Читайте также:
Схема регулятора мощности на 3 квт

Резистор R5 мощностью от 0,25Вт, остальные 0,125 Вт. Резистор R2 обязательно многооборотный, или используйте два на 10кОм и 220 Ом, для точной настройки порога. Резистором R4 устанавливаете «обороты холостого хода».
Настраивается схема так: сначала R4 установите в ноль, его сопротивление подстроим позже. Включите без мотора, с вольтметром. Вращением R5 найдите порог закрытия схемы, т.е. когда напряжение резко падает с максимума до почти 1,5В. Запомните в каком направлении вращали резистор. Это порог самой высокой чувствительности. Теперь резистором R4 поднимите напряжение до 2,5В. Подключите мотор, он запустится на полную, т.к. чувствительность схемы слишком высока. Не прикасайтесь к оси моторчика, положите его на стол, и снова поверните резистор R2 в сторону закрытия схемы, чтобы моторчик сбросил обороты. Теперь снова подстройте резистором R4 желаемые холостые обороты. Закрепите сверло в патроне и попробуйте сверлить, по пути подстраивая чувствительность схемы резистором R2.
Если не получилось или обороты поднимаются вяло, то поменяйте транзистор на другой, с большим коэффициентом передачи тока или попробуйте увеличить R5 в два раза, или вплоть до 1 Ома. Повторите настройку, по моменту сброса оборотов. Если и так не получилось, то примените вместо VT1 составной каскад Шиклаи, или вообще обойтись без стабилизатора LM317 (как на схеме в приложении), применив составной каскад на выходе или транзистор Дарлингтона, например – КТ972. Обратите внимание, что датчик тока R10 и R15 в схемах на транзисторах нужно увеличить, чтобы повысить чувствительность. Схема работоспособна с широким спектром моторчиков, даже можно применить с аккумуляторным шуруповёртом. Естественно, что при более мощном моторе нужно сопротивление R5 снизить, а мощность его повысить и наоборот.
Данную схему можно применить не только со сверлильной, но и с полировочной головкой, т.к. при некоторой настройке можно добиться режима, когда обороты будут плавно меняться в зависимости от прижима к поверхности, и есть возможность тонкие детали и напыления полировать на малых оборотах.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет – любой!

Читайте также:
3 лучшие схемы регуляторов скорости вентиляторов

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

сдается мну, что это все уже было.

За счет технических и конструктивных решений однокомпонентные винтовые SMD-клеммы от TE Connectivity позволяют оптимизировать общий процесс сборки печатной платы. Винтовое исполнение гарантирует устойчивость к различным ударам и вибрациям, обеспечивая надежное соединение при силовых нагрузках.

Навигационные модули позволяют существенно сократить время разработки оборудования. На вебинаре 17 ноября вы сможете познакомиться с новыми семействами Teseo-LIV3x, Teseo-VIC3x и Teseo-LIV4F. Вы узнаете, насколько просто добавить функцию определения местоположения с повышенной точностью благодаря использованию двухдиапазонного приемника и функции навигации по сигналам от MEMS-датчиков. Поработаем в программе Teseo Suite и рассмотрим результаты полевого тестирования.

На просторах тырьнета нашёл и собрал.
ПО сложнее чем ранее предложено.
С возможностью переключить на реверс.

_________________
Лечу лечить WWW ашу покалеченную технику.

KOMITART – развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

  • » На Главную
  • » Радиолюбителю
  • » APEX AUDIO
  • » Блоки питания
  • » Гитарные примочки
  • » Своими руками
  • » Автомобилисту
  • » Service-Manual
  • » PREAMPLIFIERS
  • » Бесплатные программы
  • » Компьютер
  • » Книги
  • » Женские штучки
  • Готовим вкусно и быстро
  • » Игры на сайте
  • » Юмор
  • » Разное – интересное

GNEZDO NEWS

Друзья сайта

Статистика

Регуляторы для ручной сверлилки плат.

Регуляторы для ручной сверлилки плат.

Регуляторы оборотов для мини_дрели

Приветствую радиолюбителей. И да не остынет ваш паяльник. В принципе в инете полно разных схем регуляторов, выбирай на свой вкус, но, чтобы вам долго не мучаться в поисках мы решили предложить вашему вниманию несколько вариантов схем в одной статье. Сразу оговоримся, описывать принцип работы каждой схемы мы не будем, вам будет предоставлена принципиальная схема регулятора, а также печатная плата к ней в формате LAY6. И так, начнем.

Первый вариант регулятора построен на микросхеме LM393AN, питание на нее подается с интегрального стабилизатора 78L08, операционник управляет полевым транзистором, нагрузкой которого является мотор ручной минидрели. Принципиальная схема:

Регулировка оборотов осуществляется потенциометром R6.
Напряжение питания 18 Вольт.

Плата LAY6 формата к схеме на LM393 выглядит так:

Фото-вид платы LAY6 формата:

Размер платы 43 х 43 мм.

Расположение выводов полевого транзистора IRF3205 показано на следующем рисунке:

Второй вариант имеет довольно широкое распространение. В его основу заложен принцип широтно-импульсного регулирования. Схема построена на микросхеме таймере NE555. Управляющие импульсы с генератора поступают на затвор полевика. В схему можно поставить транзисторы IRF510. 640. Напряжение питания 12 Вольт. Принципиальная схема:

Регулировка оборотов двигателя осуществляется переменным резистором R2.
Расположение выводов IRF510. 640 такое же как у IRF3205, картинка выше.

Читайте также:
Принципиальная схема симисторного регулятора

Печатная плата LAY6 формата к схеме на NE555 выглядит так:

Фото-вид платы LAY6 формата:

Размер платы 20 х 50 мм.

Третий вариант схемы регулятора оборотов имеет не меньшую популярность среди радиолюбителей чем ШИМ, ее отличительной особенностью является то, что регулировка скорости происходит автоматически, и зависит от нагрузки на валу моторчика. То есть, если мотор крутится на холостых оборотах, скорость его вращения минимальна. При увеличении нагрузки на валу (в момент сверления отверстия), обороты автоматически увеличиваются. В нете эту схему можно найти по запросу “Регулятор Савова”. Принципиальная схема автоматического регулятора оборотов:

После сборки необходимо сделать небольшую настройку регулятора, для этого на холостом ходу моторчика подстраивается подстроечный резистор Р1 чтобы обороты были минимальны, но так, чтобы вал вращался без рывков. Р2 служит для подстройки чувствительности регулятора к увеличению нагрузки на валу. При 12-ти Вольтовом питании ставьте электролиты на 16 Вольт, 1N4007 заменимы на подобные от 1 Ампера, светодиод любой, например АЛ307Б, LM317 можно поставить на небольшой теплоотвод, печатная плата рассчитана на установку радиатора. Резистор R6 – 2 Вт. Если моторчик вращается рывками, увеличьте немного номинал конденсатора С5.

Печатная плата автоматического регулятора оборотов показана ниже:

Фото-вид платы автоматического регулятора оборотов LAY6 формата:

Размер платы 28 х 78 мм.

Все вышеприведенные платы изготавливаются на одностороннем фольгированном стеклотекстолите.

Скачать принципиальные схемы регуляторов оборотов для ручной мини-дрели, а также печатные платы в формате LAY6 моожно по прямой ссылке с нашего сайта, которая появится после клика по любой строке рекламного блока ниже кроме строки “Оплаченная реклама”. Размер файла – 0,47 Mb.

Уважаемый Пользователь!
О том, как получить нужный материал, прочитайте информацию по кнопке ниже:

Схема регулятора оборотов минидрели

Регулятор оборотов «Смарт» для минидрели по идее Александра Савова.
Идея проста: положительная обратная связь по току. На холостом ходу мотор работает на 2-3 Вольтах, поэтому вращается медленно. При возрастании нагрузки на валу потребляемый ток повышается, это приводит к тому, что напряжение резко поднимается до максимума и мотор раскручивается на полную.
Удобства: нет постоянного жужжания, мотор не греется, легко «прицелиться» сверлом на малых оборотах.
Неудобства – схема «навороченная», заторможенная реакция на нагрузку, резкий рывок при разгоне.

[B]То же самое можно сделать по нижеследующей схеме.
Работает регулятор следующим образом: после подачи питания, на мотор поступит пониженное питание (около 2 вольт) и тот, после стартового рывка, слабо закрутится – это «холостой» режим. Стоит только слегка придавить сверло к печатной плате и обороты резко повышаются, позволяя просверлить отверстие, после чего обороты снова падают. Схема заставляет моторчик «чутко» реагировать на прикосновения к валу, плавно меняя обороты в зависимости от нагрузки.

Рассмотрим схему. R1 и VD1 образуют параметрический стабилизатор с напряжением 2,5В в широком диапазоне входных напряжений. Стабилитрон использовать можно, только, если у вас мощный хорошо стабилизированный блок питания, у которого просадка напряжения под нагрузкой не более 0,5В. Использование TL431 снимает требования к стабилизации напряжения, можно использовать простой выпрямитель со сглаживающим конденсатором или любые блоки питания от 12 до 24 вольт без перенастройки самого регулятора. Для 12В моторчика хорошо подойдёт питание 15-18В.
Во время вращения на малых оборотах, на резисторе R5 падает несколько десятков милливольт. Резистором R2 устанавливаете «чувствительность» – порог напряжения, когда транзистор откроется, т.е. около 0,7В. В этот момент моторчик резко сбросит обороты. Ври возрастании нагрузки на валу, потребляемый мотором ток возрастает, так же, как и падение напряжения на R5. При стабильном потенциале базы, повышение потенциала эмиттера приводит к закрыванию транзистора VT1. Напряжение на его коллекторе, а значит и на управляющем входе LM317 повышается. Стабилизатор вслед за этим повышает напряжение на выходе, мотор ещё сильнее раскручивается, потребление тока и падение напряжения на R5 возрастёт что окончательно закроет транзистор, и LM317 выдаст максимальное напряжение до снятия нагрузки, т.е. окончания сверления отверстия. Благодаря такой положительной обратной связи через R5 схема чутко реагирует на нагрузку, и, при определённых режимах работы VT1 (настраивается R2), способна, либо плавно менять обороты моторчика при изменяющейся нагрузке, либо подобно триггеру резко раскручивать моторчик с минимальной задержкой.
Схему можете собрать на предлагаемой печатной плате. Стабилизатор LM317 устанавливается с обратной стороны платы, в лежачем положении, металлом наружу, что позволяет закрепить плату регулятора и стабилизатор на одном радиаторе. Рассеиваемая мощность невелика, около двух ватт, при потребляемом мотором токе в 250мА, поэтому достаточно радиатора сравнимого с размерами печатной платы. Схема запускается и работает сразу, при условии, что применили все исправные радиодетали. Транзистор следует выбрать любой n-p-n c повышенным коэффициентом передачи тока (достаточно 400-600), например, отечественный КТ3102Б, можно попробовать КТ315Б, Г. Из заграничных хорошо работают BC338-40, BC547C, BC548C.

Читайте также:
Регулятор температуры для низковольтного паяльника

Резистор R5 мощностью от 0,25Вт, остальные 0,125 Вт. Резистор R2 обязательно многооборотный, или используйте два на 10кОм и 220 Ом, для точной настройки порога. Резистором R4 устанавливаете «обороты холостого хода».
Настраивается схема так: сначала R4 установите в ноль, его сопротивление подстроим позже. Включите без мотора, с вольтметром. Вращением R5 найдите порог закрытия схемы, т.е. когда напряжение резко падает с максимума до почти 1,5В. Запомните в каком направлении вращали резистор. Это порог самой высокой чувствительности. Теперь резистором R4 поднимите напряжение до 2,5В. Подключите мотор, он запустится на полную, т.к. чувствительность схемы слишком высока. Не прикасайтесь к оси моторчика, положите его на стол, и снова поверните резистор R2 в сторону закрытия схемы, чтобы моторчик сбросил обороты. Теперь снова подстройте резистором R4 желаемые холостые обороты. Закрепите сверло в патроне и попробуйте сверлить, по пути подстраивая чувствительность схемы резистором R2.
Если не получилось или обороты поднимаются вяло, то поменяйте транзистор на другой, с большим коэффициентом передачи тока или попробуйте увеличить R5 в два раза, или вплоть до 1 Ома. Повторите настройку, по моменту сброса оборотов. Схема работоспособна с широким спектром моторчиков, даже можно применить с аккумуляторным шуруповёртом, удобно “наживуливать” шурупы на малых оборотах, а потом простым нажатием на дрель доворачивать их.

[B]Ещё один вариант, без использования стабилизатора, только на транзисторах.
Преимущества схемы – простота, широкий диапазон питающих напряжений и мощностей двигателей. Регулятор также плавно меняет обороты в зависимости от нагрузки на валу. Транзисторы желательно подобрать по наибольшему коэффициенту передачи, но работает и так.
От резистора R6 зависит чувствительность, для 12В моторчиков достаточно 0,68 – 0,22 Ом, если обороты не растут при лёгком касании к патрону, то увеличьте это сопротивление. Резистором R7 регулируете холостые обороты, если обороты слишком низкие (ниже 200/мин), то реакции на нагрузку может не быть. Чем выше напряжение питания, тем больше R7 должен быть. Я сначала поставил подстроечник на 100кОм, затем подобрав холостые обороты, заменил его постоянным на 56кОм. Это при питании 18В. Если при работе двигателя наблюдаются рывки, увеличьте ёмкость конденсатора С4.
Настройка схемы проста до нельзя! просто включите питание и подберите R7, так чтобы мотор стал медленно вращаться. Прикасайтесь к патрону и смотрите на реакцию. Если мотор крутится не стабильно, уменьшите R6, если наоборот, обороты начинают расти при сильном воздействии на вал моторчика – увеличьте R6. Транзистор T3 рассеивает около 1 Вт, поэтому достаточно небольшого радиатора. Необходимо учесть, что в отличие от схемы со стабилизатором, холостые обороты могут немного возрасти при длительной работе и прогреве транзистора Т3.
Данные схемы можно применить не только со сверлильной, но и с полировочной головкой, т.к. обороты плавно меняются в зависимости от прижима к поверхности, и есть возможность тонкие детали и напыления полировать на малых оборотах.

Читайте также:
Жидкокристаллический экран 16х2 с двигателем LMD18201

Все файлы во вложении, там же схемы в симуляторе,можете самостоятельно поиграть. )))

Регулятор частоты вращения вала мини дрели «HAMMER» MD050B с эффектом стабилизации механического момента на валу

Фетисов В.Г. – Рязань

Полировка блесен занятие – утомительное, но очень увлекательное. Для механизации процесса предполагалось использовать мини дрели «HAMMER» MD050B с набором приспособлений, штатным источником питания 12 В/0.4 А и порошок для полировки. Но при первой же попытке порошок разлетелся. Фетровая насадка при 15000 оборотов в минуту вала дрели все разбросала. Регулировка скорости вращения за счет уменьшение напряжения питания дрели нужного результата не дала. Вал просто останавливался при соприкосновении насадки с блесной.

Стало ясно, что для продолжения необходимо устройство, позволяющее регулировать частоту вращения вала, но обязательно с эффектом стабилизации механического момента.

Просмотр просторов Интернета обнаружил некоторые предложения (см., например, [1], [2]). В основном эти решения базируются на модели двигателя постоянного тока. Эта модель представляет собой последовательное соединение резистора, величина которого равна омическому сопротивлению ротора двигателя (измеряется обычным тестером), и источника ЭДС, E = f(ω). Величина ЭДС пропорциональна частоте вращения и имеет полярность, противоположную источнику питания. На схеме ЭДС обозначена буквой E, а модель двигателя постоянного тока нарисована справа от изображения двигателя. Понятно, что если удастся поддерживать ЭДС постоянной, то и скорость вращения вала меняться не будет.

Для решения проблемы необходимо выделить ЭДС в «чистом виде» и научиться использовать ее для стабилизации момента на валу. Возможны разные способы выделения ЭДС из полного падения напряжения на двигателе. Например, включение последовательно с двигателем резистора, по величине равного омическому сопротивлению якоря [1]. Такой вариант ведет к дополнительным потерям мощности на этом резисторе, сравнимым с мощностью на двигателе. Ну и сама схема дальнейшей обработки, выполненная на операционном усилителе, не очень доступна для понимания.

Существует простой способ получения тока, равного заданному, с использованием токового зеркала. На схеме Рисунок 1 токовое зеркало выполнено на транзисторах VT3 и VT4. В случае, если сопротивление резистора в цепи эмиттера VT3 равно нулю, токи VT3 и VT4 равны. И, если теперь из напряжения на двигателе Ua вычесть произведение тока двигателя на величину резистора R2, равную сопротивлению якоря (которое для двигателя мини дрели составляет около 3 Ом), то получим величину напряжения, равного ЭДС. Все это верно. Но в этом случае мощность, выделяемая на R2, соизмерима с мощностью, выделяемой на двигателе.

Читайте также:
Генератор импульсов на TL494
Рисунок 1. Принципиальная схема регулятора частоты вращения вала мини дрели.

Однако пропорциональная зависимость токов коллекторов VT3 и VT4 сохранится и при уменьшении тока VT3 за счет установленного в эмиттерную цепь VT3 резистора R5 [3]. Опытным путем установлено, что при R5 = 6.0 Ом отношение тока VT4 к току VT3 равно примерно 10. И, следовательно, для получения падения напряжения на R2, равного падению на якоре двигателя, необходимо увеличить R2 в 10 раз, то есть выбрать 30 Ом.

Приравнивая правые части и решая при условии

Ua – напряжение в точке «a» на схеме, то есть, напряжение питания двигателя;
RЯ – омическое сопротивление якоря,
IK4 – коллекторный ток транзистора VT4,
IK3 – коллекторный ток транзистора VT3,

То есть, напряжение Uв равно (или менее строго – пропорционально) ЕДС двигателя. То, что равенство не строгое, для стабилизации момента и частоты вращения ротора двигателя значения не имеет.

Таким образом, напряжение в точке «в» повторяет ЭДС двигателя дрели, и эту величину далее используем для поддержания момента на валу.

Это происходит так. При увеличении нагрузки на вале двигателя (вал с фетровой насадкой прижимается к блесне) частота вращения падает и уменьшается величина ЭДС и, следовательно, напряжение в точке «в». Это приведет к уменьшению напряжения снимаемого с движка резистора R3 ниже напряжения опоры в DA1, TL431. Микросхема начнет закрываться, напряжение на катоде возрастет, транзисторы VT2 и VT1 приоткроются. Это приведет к увеличению напряжения в точке «а», то есть на двигателе, и частота вращении повысится. Таким образом, увеличение нагрузки на валу не приведет к уменьшению частоты, схема отработает увеличение нагрузки и восстановит прежнюю частоту вращения.

Конденсаторы С2 и С3 служат для предотвращения возбуждения на низкой скорости вращения.

В схеме можно использовать любые транзисторы, проходящие по допустимому току и напряжению. Транзисторы VT3 и VT4 должны быть одного типа и желательно из одной партии или хотя бы одновременно приобретенными. При кратковременно-повторном режиме работы дрели транзистор VT1 достаточно установить на радиатор, способный рассеивать мощность около 5 Вт. Конденсатор С1 фильтрующий. Достаточно несколько десятков микрофарад. Желательно параллельно установить еще один, не электролитический, например, 10 нФ. Диод VD1 защищает от переполюсовки и должен выдерживать ток 5 А, VD2 убирает помехи двигателя.

Штатный источник питания дрели рассчитан на ток 0.4 А. Этого достаточно только для раскрутки на холостом ходу. Для ощутимого эффекта стабилизации механического момента на валу необходим источник питания 14 В/2.5 А.

Читайте также:
Плата разработки PIC для приложений RS485 и DMX512

ВНИМАНИЕ!

Использование регулятора может привести к сокращению ресурса дрели.

Макет регулятора инструментальными методами не проверялся. Все проверки выполнялись на «слух и на ощупь». Пределы регулировки скорости вращения и стабилизация момента оказались достаточными для использования.

Блок управления минидрелью

В ходе радиолюбительской деятельности часто приходится сверлить различные отверстия – не только в печатных платах под выводы элементов, но и в корпусах для расположения органов управления, поэтому небольшое сверлильное приспособление, как правило, есть на рабочем месте у каждого. Сверление печатных плат несколько отличается от сверления других материалов, например пластика или дерева, ведь текстолит быстро тупит обычные свёрла из быстрорежущей (HSS) стали, и применять их не очень целесообразно. Вместо них многие радиолюбители используют твердосплавные свёрла, например, из карбида вольфрама – затупить их довольно трудно, одного сверла хватает на несколько десятков плат. Но особенность таких свёрл в том, что они очень хрупки и даже небольшое давление “не в ту сторону” может их сломать, а это особенно обидно, учитывая их более высокую стоимость. Если свёрла диаметром побольше (от 1 мм) обладают неким запасом прочности за счёт толщины, то с более тонкими проблемы возникают чаще.

Несколько слов про помеченные звёздочками резисторы R1 и R3. Резистор R1 служит для задания порога механической нагрузки на вал мотора, при котором он будет вращаться в полную силу. Использовать здесь можно один резистор на 1Вт – на нём будет рассеиваться некоторая часть тепла. Также можно соединить последовательно несколько маломощных резисторов по 1 Ом, суммарно они дадут нужное сопротивление, а за счёт количества будет достигнута нужная рассеиваемая мощность и резисторы не перегреются. Использовать в данном случае подстроечный или переменный резистор не стоит – они не обладают нужной мощность, кроме проволочных реостатного типа. А вот в качестве R3 весьма целесообразно установить подстроечный – он будет задавать обороты холостого хода. Таким образом, можно сделать так, что без нагрузки мотор вообще будет едва вращаться, а можно и наоборот настроить так, чтобы при отсутствии нагрузки обороты уменьшались лишь слегка – кому как нравится. В данной схеме микросхема-стабилизатор задаёт обороты холостого хода, при начале сверления увеличивается ток потребления мотора, соответственно возрастает падение напряжения на резисторе R1, схема моментально это отслеживает и дополнительно открывает транзистор VT2 для увеличения оборотов до номинала, комфортного при сверлении. Микросхему-стабилизатор в данной схеме также не будет лишним расположить на небольшом радиаторе.

Все остальные элементы схемы – обычные выводные, резисторы мощностью 0,25Вт. Автор с помощью программы Sprint Layout выполнил довольно просторную печатную плату, повторить которую сможет каждый. Но также можно и развести её гораздо более компактно, например, для того, чтобы встроить в корпус сверлильного станка.

Ниже представлены фотографии готовой собранной платы. Конденсаторы по питанию С1 и С3 включены параллельно, их ёмкость просто суммируется – для экономии можно установить только один, как и сделал автор.

Таким образом, получилось весьма интересное “умное” устройство, которые позволит вывести процесс сверления на новый уровень. Работу схемы довольно трудно представить себе, если не собрать устройство самому. К счастью, схема не содержит большого числа элементов и состоит лишь из крайне дешёвых и доступных деталей, найти которые можно в любом неисправном электронном приборе, поэтому собрать схему стоит как минимум из любопытства. Удачной сборки! На фотографии ниже представлены примеры отверстий, просверленных автором с использованием данного блока управления.

Читайте также:
Как сделать реле времени своими руками: схема, фото, видео

Регулятор оборотов дрели своими руками

Регулятор оборотов позволяет вам избавиться от кнопки включения и отключения дрели во время сверления отверстий платы.

И работает таким образом,что обороты минимальны на холостом ходу,как только сверло касается платы,или возникает другая нагрузка на двигатель-обороты повышаются автоматически пока нагрузка не спадет.

В данной статье выложена схема регулятора оборотов, а так же и как сделать его своими руками.

Керамический нагревательный элемент своими руками

Керамический нагревательный элемент своими руками

Самая частая причина выхода из строя электрического паяльника это перегоревшая спираль нагревательного элемента. Даже если есть в наличии нихромовая проволока подходящего диаметра и длины, намотать новую спираль практически может, не получится (для паяльника, рассчитанного на напряжение 220 вольт точно), уж больно близко должны располагаться витки спирали друг к другу чтобы поместилось необходимое количество. Такая намотка под силу только специальному оборудованию. И рассмотрим как сделать своими руками нагревательный элемент для паяльника.

Как проверить светодиод

Как проверить светодиод.

Захотелось определённости в отношениях со светодиодами. Надоело заглядывать через лупу в их внутренности для предположительного определения анода–катода, идентично надоело определять их пригодность и распиновку мультиметром, пусть и не слишком большой ритуал, но. да и он полную «картину» характеристик не отражает. Нет, должен каждый уважающий себя радиолюбитель обладать достаточным количеством информации о держащем в руках светодиоде. В этой статье разберем схему-тестер светодиодов своими руками.

Простой PIC программатор своими руками

PIC программатор своими руками

Более интересные схемы, и простые в сборки иногда обходятся сделав их на микроконтроллерах PIС, но если для нас собрать схему на микроконтроллере, это дело в первый раз. То первое во что упираемся – это как запрограммировать PIC микроконтроллер, и можно ли собрать программатор PIC своими руками. И в этой статье мы разберем схему простого программатора. Данным программатором можно прошить такие микроконтроллеры как: PIC16F84, PIC16F628, PIC16F629, PIC16F675.

Импульсный паяльник своими руками

Импульсный паяльник своими руками

Выложить схема импульсного паяльника пришло в голову после как наткнулся на одном из форумов. Достоинством импульсного самодельного паяльника является быстрый нагрев жала, и так же удобство пайки деталей небольших размеров.

Это паяльник с приминением внутри маломощного компактного электронного трансформатора на 50Вт. В отличии от ЭТ высокой мощности, трансформатор выполнен на Ш-образном сердечнике, намотать нужную обмотку очень неудобно, поэтому для начала нужно выпаять и разобрать трансформатор.

Индукционный нагреватель своими руками

Простой индукционный нагреватель своими руками

Все наверно смотрели не одно видео в интернете, а некоторые может и в жизни. такое устройство как индукционная печь, или индукционный нагреватель своими руками. В внутреннее пространство которого помещая металлический предмет. тот начинает нагреваться до красна, а в некоторых случаях до жидкого состояния, и это без всякого огня. В данной статье приведено такое устройство как индукционный нагреватель, его несложная схема. и ссылка на видео. Собрать данную конструкцию может даже начинающий радиолюбитель.

Читайте также:
Регулятор мощности 220 В – схема на симисторе

Простой импульсный блок питания своими руками

Простой импульсный блок питания своими руками

Всем привет! Как то захотел я собрать усилитель на TDA7294. И друг продал за копейки корпус. Такой черный, красивый, а в нем когда то жил спутниковый ресивер 95-х годов. И как на зло ТС-180 не помещался, не хватило по высоте буквально 5 мм. Начал смотреть в сторону тороидального трансформатора. Но увидел цену, и как то сразу перехотелось. И тут же в глаз пал компьютерный БП, думал перемотать, но снова же куча регулировок, защит по току, брррр. Начал гуглить схемы импульсных блоков питания, большая плата, куча деталей, лень вообще что то делать стало. Но случайно на форуме нашел тему о переделке электронных трансформаторах Ташибра. Почитал так, вроде ничего сложного.

Индукционная мини печь своими руками

Индукционная мини печь своими руками

Устройство нагревает почти все металлы, но в основном используется для нагрева железа. Данный вариант собрал чисто ради изучения принципа работы и нагрева небольших металлических изделий.

Этот несложный самодельный прибор основан на нагревании металлов токами Фуко. В основном используется для нагрева железа. Данный вариант собрал чисто ради изучения принципа работы и нагрева небольших металлических изделий: болты, шайбы, гайки, иглы, и небольшие железные шарики. Конечно данный генератор имеет маленькую мощность в виду того, что использовал низковольтные транзисторы типа КТ805ИМ.

бестрансформаторный блок питания своими руками

бестрансформаторный блок питания своими руками

Это достаточно простая схема бестрансформаторного блока питания. Устройство выполнена на доступных элементах и в предварительной наладке не нуждается. В качестве диодного выпрямителя использован готовый мост серии КЦ405В(Г), также можно использовать любые диоды с напряжением не менее 250 вольт.

Схема измерителя емкости конденсаторов

Измеритель емкости конденсаторов своими руками

Представляю вашему вниманию, как просто сделать измеритель ЭПС конденсаторов, который собирается буквально за пару часов буквально “На коленке”. Сразу предупреждаю, что не являюсь автором этой идеи, данную схему уже сотню раз повторили разные люди. В схеме всего десять деталей, и любой цифровой мультиметр, с ним ничего колдовать не нужно, просто подпаиваемся к точкам и все.

Травление плат с помощью перекиси

Как вытравить плату с помощью перекиси водорода?

Если есть желание сделать ту или иную радиолюбительскую конструкцию, сначала радиолюбитель задумывается о создании печатной платы. Конечно, сейчас есть множество методов создания плат, которые ничем не отличаются от заводских, например метод ЛУТ с применением лазерного принтера, но он не всегда доступен, как в моем случае. Не везло и с традиционной химией для травления плат, поэтому основную часть конструкций делались либо навесным монтажом, либо на макетной плате.

Страница 1 из 2

  • В начало
  • Назад
  • 1
  • 2
  • Вперед
  • В конец
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: