Cómo hacer un controlador de velocidad: hacer un convertidor con sus propias manos, cómo elegir el circuito de 12V correcto

Cómo hacer un controlador de velocidad

Cuando se usa un motor eléctrico en varios dispositivos y herramientas, siempre es necesario ajustar la velocidad de rotación del eje.

No es difícil hacer un controlador de velocidad de motor eléctrico por su cuenta. Solo es necesario encontrar un circuito de alta calidad, cuyo dispositivo sea completamente adecuado para las características y el tipo de un motor eléctrico en particular.

Uso de convertidores de frecuencia

Los convertidores de frecuencia se pueden utilizar para ajustar la velocidad de un motor eléctrico que funciona con una tensión de red de 220 y 380 voltios. Los dispositivos electrónicos de alta tecnología le permiten ajustar suavemente la velocidad del motor eléctrico cambiando la frecuencia y la amplitud de la señal.

Dichos convertidores se basan en potentes transistores semiconductores con moduladores de pulso amplio.

Los convertidores que utilizan la unidad de control adecuada en el microcontrolador le permiten cambiar suavemente la velocidad del motor.

Los convertidores de frecuencia de alta tecnología se utilizan en mecanismos complejos y cargados. Los reguladores de frecuencia modernos tienen varios grados de protección a la vez., incluyendo carga, indicador de corriente de voltaje y otras características. Algunos modelos funcionan con un voltaje monofásico de 220 voltios y pueden convertir el voltaje a 380 voltios trifásicos. El uso de tales convertidores permite el uso de motores eléctricos asíncronos en el hogar sin el uso de diagramas de cableado complejos.

Aplicación de reguladores electrónicos

El uso de potentes motores asíncronos es imposible sin el uso de controladores de velocidad apropiados. Dichos convertidores se utilizan para los siguientes propósitos:

Controlador de velocidad del motor del colector de 220v de bricolaje

  • La aceleración escalonada y la posibilidad de reducir la velocidad del motor con una disminución de la carga reducen el consumo de energía. El uso de convertidores de frecuencia con potentes motores asíncronos le permite reducir a la mitad el costo de la electricidad.
  • Protección de mecanismos electrónicos. Los convertidores de frecuencia le permiten controlar la presión, la temperatura y otros parámetros. Cuando se usa el motor como accionamiento de la bomba, se puede instalar un sensor de presión en un recipiente en el que se bombea líquido o aire, que es responsable de controlar el mecanismo y evitar su falla.
  • Asegurando un comienzo suave. Al arrancar el motor eléctrico, cuando el motor comienza a funcionar inmediatamente a la velocidad máxima, la unidad tiene una carga aumentada. El uso de un controlador de velocidad asegura un arranque suave, lo que garantiza la máxima durabilidad posible del accionamiento y la ausencia de daños graves al mismo.
  • Se reducen los costes de mantenimiento de las bombas y de las propias unidades de potencia. La presencia de controladores de velocidad reduce el riesgo de averías de los mecanismos individuales y de todo el accionamiento.

El esquema de funcionamiento que utilizan los convertidores de frecuencia es similar al de la mayoría de los electrodomésticos. Dispositivos similares también se utilizan en máquinas de soldar, UPS, fuentes de alimentación para PC y portátiles, estabilizadores de voltaje, encendedores de lámparas, así como monitores y televisores LCD.

A pesar de la aparente complejidad del circuito, será bastante simple hacer un controlador de velocidad de motor eléctrico de 220 V.

Principio de funcionamiento del dispositivo.

El principio de funcionamiento y el diseño del controlador de velocidad del motor son simples, por lo tanto, después de haber estudiado los puntos técnicos, es muy posible llevarlos a cabo por su cuenta. Estructuralmente hay varios los principales componentes que componen los reguladores de rotación:

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La diferencia entre motores asíncronos y accionamientos estándar es la rotación del rotor con máxima potencia cuando se aplica voltaje al devanado del transformador. En la etapa inicial, los indicadores de la corriente consumida y la potencia del motor aumentan al máximo, lo que conduce a una carga significativa en el variador y su rápida falla.

Al arrancar el motor a la velocidad máxima, se genera una gran cantidad de calor, lo que provoca el sobrecalentamiento de la transmisión, el devanado y otros elementos de transmisión. Gracias al uso de un convertidor de frecuencia, es posible acelerar suavemente el motor, lo que evita el sobrecalentamiento y otros problemas con la unidad. Cuando se utiliza un convertidor de frecuencia, el motor eléctrico se puede arrancar a una velocidad de 1000 rpm y, posteriormente, se proporciona una aceleración suave cuando se agregan 10 a 100 revoluciones del motor cada 200 segundos.

Hacer relevos caseros

Cómo hacer un controlador de velocidad de motor eléctrico de 220v

No será difícil hacer un controlador de velocidad de motor eléctrico de 12 V hecho en casa. Para que esto funcione, necesitará lo siguiente:

  • Resistencias bobinadas.
  • Interruptor multiposición.
  • Unidad de control y relé.

El uso de resistencias de cable le permite cambiar el voltaje de suministro, respectivamente, y la velocidad del motor. Dicho regulador proporciona una aceleración gradual del motor, tiene un diseño simple y puede ser realizado incluso por radioaficionados novatos. Estos simples controladores de pasos caseros se pueden usar con motores asíncronos y de contacto.

El principio de funcionamiento de un convertidor casero:

Controlador de velocidad de motor eléctrico 220v sin pérdida de potencia

  1. La alimentación de red se envía al condensador.
  2. El capacitor usado está completamente cargado.
  3. La carga se transfiere a la resistencia y al cable inferior.
  4. El electrodo del tiristor, conectado al terminal positivo del capacitor, recibe una carga.
  5. La carga de voltaje se transfiere.
  6. Se produce la apertura del segundo semiconductor.
  7. El tiristor pasa la carga recibida del condensador.
  8. El condensador se descarga por completo, después de lo cual se repite el medio ciclo.

control de velocidad del motor 220v

En el pasado, los reguladores mecánicos basados ​​en un variador o transmisión por engranajes eran los más populares. Sin embargo, no diferían en la debida confiabilidad y, a menudo, fallaban.

Los reguladores electrónicos caseros han demostrado su valía desde el mejor lado. Utilizan el principio de cambio de paso o voltaje suave, son duraderos, confiables, tienen dimensiones compactas y brindan la capacidad de ajustar el funcionamiento del variador.

El uso adicional de triacs y dispositivos similares en los circuitos de los reguladores electrónicos permite garantizar un cambio suave en la potencia de voltaje, respectivamente, el motor eléctrico aumentará la velocidad correctamente, alcanzando gradualmente su potencia máxima.

Para garantizar un ajuste de alta calidad, se incluyen resistencias variables en el circuito, que cambian la amplitud de la señal entrante, proporcionando un cambio gradual o suave en el número de revoluciones.

Circuito en un transistor PWM

Es posible regular la velocidad de rotación del eje para motores eléctricos de baja potencia utilizando un bus-transistor y una conexión en serie de resistencias en la fuente de alimentación. Esta opción es fácil de implementar, pero tiene una baja eficiencia y no le permite cambiar suavemente la velocidad del motor. No será particularmente difícil hacer un controlador de velocidad del motor del colector de 220 V usando un transistor PWM con sus propias manos.

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El principio de funcionamiento del regulador en el transistor:

  • Los transistores de bus que se usan hoy en día tienen un generador de voltaje de diente de sierra con una frecuencia de 150 Hertz.
  • Los amplificadores operacionales se utilizan como comparador.
  • El cambio de la velocidad de rotación se lleva a cabo debido a la presencia de una resistencia variable que controla la duración de los pulsos.

Los transistores tienen una amplitud plana constante de pulsos, idéntica a la amplitud de la tensión de alimentación. Esto le permite ajustar la velocidad del motor de 220 V y mantener el funcionamiento de la unidad incluso cuando se aplica el voltaje mínimo al devanado del transformador.

Debido a la posibilidad de conectar el microcontrolador a un transistor PWM, es posible sintonizar y ajustar automáticamente el funcionamiento del accionamiento eléctrico. Dichos diseños de convertidores pueden tener componentes adicionales que amplían la funcionalidad de la unidad, lo que garantiza el funcionamiento en un modo completamente automático.

Introducción de sistemas de control automático

La presencia de control por microcontrolador en los reguladores y convertidores de frecuencia permite mejorar los parámetros operativos del variador, y el motor mismo puede funcionar en modo totalmente automático, cuando el controlador utilizado cambia la velocidad de la unidad de manera suave o gradual. Hoy en día, el control por microcontrolador utiliza procesadores que tienen un número diferente de salidas y entradas. Se pueden conectar varias llaves electrónicas, botones, varios sensores de pérdida de señal, etc. a un microcontrolador de este tipo.

Controlador de velocidad de motores eléctricos

A la venta puedes encontrar varios tipos de microcontroladores, que son fáciles de usar, garantizan un ajuste de alta calidad del funcionamiento del convertidor y el regulador, y la presencia de entradas y salidas adicionales le permite conectar varios sensores adicionales al procesador, en cuya señal el dispositivo reducir o aumentar el número de revoluciones, o dejar de suministrar tensión a los devanados del motor por completo.

Hoy en día, se encuentran a la venta varios convertidores y controladores de motor. Sin embargo, si tiene habilidades mínimas para trabajar con componentes de radio y la capacidad de leer circuitos, puede hacer un dispositivo tan simple que cambiará la velocidad del motor de manera suave o gradual. Además, puede incluir un reóstato triac de control y una resistencia en el circuito, lo que le permitirá cambiar la velocidad sin problemas, y la presencia del control del microcontrolador automatiza completamente el uso de motores eléctricos.

Autofabricación del controlador de velocidad del motor

Controlador de velocidad de motores eléctricos

El controlador de velocidad en el motor es necesario para acelerar y desacelerar suavemente. Tales dispositivos son ampliamente utilizados en la industria moderna. Gracias a ellos, se mide la velocidad de movimiento en el transportador, en varios dispositivos, así como cuando gira el ventilador. Los motores con un rendimiento de 12 voltios se utilizan en sistemas de control completos y en automóviles.

Diseño de sistemas

Colector tipo de motor consta principalmente de un rotor, un estator, así como escobillas y un tacogenerador.

  1. El rotor es parte de la rotación, el estator es un tipo de imán externo.
  2. Las escobillas de grafito son la parte principal del contacto deslizante, a través del cual se debe energizar la armadura giratoria.
  3. Un tacogenerador es un dispositivo que monitorea las características de rotación de un instrumento. Si hay una violación en la regularidad del proceso de rotación, corrige el nivel de voltaje que ingresa al motor, lo que lo hace más suave y lento.
  4. Estator. Tal parte puede incluir no un imán, sino, por ejemplo, dos pares de polos. Al mismo tiempo, en lugar de imanes estáticos, habrá bobinas de electroimanes. Tal dispositivo es capaz de realizar trabajo tanto de corriente continua como de corriente alterna.
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Circuito controlador de velocidad del motor del colector

Controlador de velocidad del motor del colector

En forma de controladores de velocidad para motores eléctricos de 220 V y 380 V, se utilizan convertidores de frecuencia especiales. Dichos dispositivos se clasifican como de alta tecnología., ayudan a hacer una transformación cardinal de la característica actual (forma de la señal, así como frecuencia). En su configuración hay potentes transistores semiconductores, así como un modulador de ancho de pulso. Todo el proceso de implementación del funcionamiento del dispositivo ocurre con la ayuda del control de una unidad especial en el microcontrolador. El cambio de velocidad en la rotación del rotor de los motores es bastante lento.

Es por esta razón que los convertidores de frecuencia se utilizan en dispositivos cargados. Cuanto más lento sea el proceso de aceleración, menos carga se colocará en la caja de engranajes, así como en el transportador. En todos los chastotniks, puede encontrar varios grados de protección: por carga, corriente, voltaje y otros indicadores.

Algunos modelos de convertidores de frecuencia funcionan con un voltaje monofásico (llegará hasta 220 voltios), creando un voltaje trifásico a partir de él. Esto ayuda a conectar un motor asíncrono en casa sin el uso de circuitos y diseños particularmente complejos. En este caso, el consumidor no podrá perder energía mientras trabaja con dicho dispositivo.

¿Por qué usar tal dispositivo-regulador?

Hablando de motores reguladores, entonces se necesitan las revoluciones:

Cómo conectar un controlador de velocidad

  1. Para un importante ahorro de energía. Por lo tanto, no cualquier mecanismo necesita mucha energía para realizar el trabajo de girar el motor, en algunos casos es posible reducir la rotación en un 20-30 por ciento, lo que ayudará a reducir significativamente los costos de energía varias veces a la vez.
  2. Para la protección de todos los mecanismos, así como los tipos de circuitos electrónicos. Con la ayuda de un convertidor de frecuencia, es posible realizar un cierto control sobre la temperatura general, la presión y otros indicadores del dispositivo. En el caso de que el motor funcione en forma de una determinada bomba, entonces, en el recipiente en el que se bombea aire o líquido, vale la pena introducir un determinado sensor de presión. Cuando se alcanza la marca máxima, el motor simplemente terminará automáticamente su trabajo.
  3. Para el proceso de arranque suave. No hay una necesidad especial de usar tipos de equipos electrónicos adicionales; todo se puede hacer cambiando la configuración del convertidor de frecuencia.
  4. Para reducir los costos de mantenimiento del dispositivo. Con la ayuda de dichos controladores de velocidad en motores de 220 V, es posible reducir significativamente la posibilidad de falla de los dispositivos, así como los tipos individuales de mecanismos.

Los esquemas mediante los cuales se crean convertidores de frecuencia en un motor eléctrico se usan ampliamente en la mayoría de los dispositivos domésticos. Dicho sistema se puede encontrar en fuentes de energía inalámbricas, máquinas de soldar, cargadores de teléfonos, fuentes de alimentación de computadoras personales y portátiles, estabilizadores de voltaje, unidades de encendido de lámparas para retroiluminación de monitores modernos, así como televisores LCD.

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Controlador de velocidad de motor eléctrico 220v

Puede ser hecho completamente por usted mismo., pero para ello será necesario estudiar todas las posibles características técnicas del dispositivo. Por diseño, se pueden distinguir varias variedades de partes principales a la vez. A saber:

  1. El motor en sí.
  2. Sistema de control por microcontrolador de la unidad de conversión.
  3. Accionamiento y piezas mecánicas que están relacionadas con el funcionamiento del sistema.

Controlador de velocidad de motor casero

Justo antes del arranque del dispositivo, después de aplicar un cierto voltaje a los devanados, comienza el proceso de rotación del motor con un indicador de potencia máxima. Es esta característica la que distinguirá los dispositivos asíncronos de otros tipos. Además, hay una adición de la carga de los mecanismos que ponen en movimiento el dispositivo. En última instancia, en la etapa inicial de funcionamiento del dispositivo, la potencia, así como el consumo de corriente, solo aumentan hasta la marca máxima.

En este momento se produce el proceso de liberación de la mayor cantidad de calor. El sobrecalentamiento se produce en los devanados, así como en los cables. Usar una transformación parcial ayudará a prevenir esto. Si instala un arranque suave, entonces hasta la marca de velocidad máxima (que también puede ser ajustada por el equipo y puede no ser 1500 rpm, sino solo 1000), el motor comenzará a acelerar no en el primer momento de funcionamiento, pero durante los próximos 10 segundos (al mismo tiempo, por cada segundo el dispositivo agregará 100-150 revoluciones). En este momento, el proceso de carga en todos los mecanismos y cables comienza a disminuir varias veces.

Cómo hacer un regulador con tus propias manos.

Puede crear de forma completamente independiente un controlador de velocidad del motor de aproximadamente 12 V. Para esto, debe usar interruptor multiposición, así como una resistencia de alambre especial. Con la ayuda de este último, cambia el nivel de voltaje de suministro (y con él el indicador de velocidad). Los mismos sistemas se pueden utilizar para realizar movimientos asíncronos, pero serán menos efectivos.

Hace muchos años, los reguladores mecánicos se usaban ampliamente: se construían sobre la base de transmisiones por engranajes o sus variadores. Pero tales dispositivos no se consideraban muy confiables. Los medios electrónicos funcionaron varias veces mejor, ya que no eran tan grandes y permitían un ajuste más fino del accionamiento.

Para crear un regulador de rotación del motor, vale la pena usar varios dispositivos a la vez, que pueden comprarse en cualquier ferretería o retirarse de los dispositivos de inventario antiguos. Para completar el proceso de ajuste, vale la pena encender circuito de resistencia variable especial. Con su ayuda, se lleva a cabo el proceso de cambiar la amplitud de la señal que ingresa a la resistencia.

Implantación del sistema de gestión

Conexión de dispositivos al controlador de velocidad

Para mejorar significativamente el rendimiento incluso del equipo más simple, vale la pena conectar un control de microcontrolador al circuito del controlador de velocidad del motor. Para hacer esto, debe elegir el procesador que tenga la cantidad adecuada de entradas y salidas, respectivamente: para conectar sensores, botones y llaves electrónicas especiales.

Para la experimentación, utilice microcontrolador especial AtMega 128 es el controlador más fácil de usar y ampliamente utilizado. En uso gratuito, puedes encontrar una gran cantidad de esquemas con su aplicación. Para que el dispositivo realice el trabajo correcto, vale la pena registrar un cierto algoritmo de acciones en él: respuestas a ciertos movimientos. Por ejemplo, cuando la temperatura alcance los 60 grados centígrados (la medida se anotará en el gráfico del propio dispositivo), el dispositivo debería apagarse automáticamente.

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Ajuste de operación

Ahora vale la pena hablar sobre cómo puede ajustar la velocidad en el motor colector. Debido al hecho de que la velocidad total de rotación del motor puede depender directamente de la magnitud del nivel de voltaje suministrado, absolutamente cualquier sistema de ajuste que pueda realizar esta función es bastante adecuado para esto.

Vale la pena enumerar varias variedades de dispositivos:

  1. Autotransformadores de laboratorio (LATR).
  2. Tableros de ajuste de fábrica que se usan en electrodomésticos (incluso puede tomar los que se usan en aspiradoras, batidoras).
  3. Botones que se utilizan en el diseño de herramientas eléctricas.
  4. Variedades domésticas de reguladores que están equipados con una acción suave especial.

Cómo ajustar la velocidad del motor eléctrico.

Pero al mismo tiempo, todos esos métodos tienen un cierto defecto. Junto con los procesos de reducción de la velocidad, también disminuye la potencia total del motor. A veces se puede detener, incluso con solo tocarlo con la mano. En algunos casos, esto puede ser bastante normal, pero en la mayoría de los casos, se considera un problema grave.

La opción más aceptable sería realizar la función de control de velocidad usando aplicaciones de tacogeneradores.

La mayoría de las veces se instala en la fábrica. Durante la desviación de la velocidad de rotación de los motores a través de los triacs en el motor, se transmitirá la alimentación ya corregida, acompañando la velocidad de rotación deseada. Si el ajuste de la rotación del motor en sí está integrado en dicho contenedor, entonces no se perderá energía.

¿Cómo se ve como un diseño? Sobre todo, lo que se utiliza es el ajuste reostático del proceso de rotación, que se basa en el uso de un semiconductor.

En un caso de permanente hablaremos de resistencia variable mediante un proceso de ajuste mecánico. Se conectará en serie al motor colector. La desventaja en este caso será la liberación adicional de una cierta cantidad de calor y el desperdicio adicional del recurso de toda la batería. Durante este ajuste, hay una pérdida general de potencia en el proceso de hacer girar el motor. Se considera la opción más económica. No se utiliza para motores bastante potentes por las razones anteriores.

En el segundo caso durante el uso de semiconductores, el motor se controla aplicando un cierto número de pulsos. El circuito es capaz de cambiar la duración de dichos pulsos, lo que, a su vez, cambiará la velocidad general del motor sin perder potencia.

Características del controlador de velocidad del motor

Si no desea fabricar equipos usted mismo, pero desea comprar un dispositivo que esté completamente listo para usar, debe prestar especial atención a los parámetros y características principales, como la potencia, el tipo de sistema de control del dispositivo, el voltaje en el dispositivo. , frecuencia y tensión de funcionamiento . Lo mejor sería calcular las características generales de todo el mecanismo en el que vale la pena usar un regulador de voltaje general del motor. Vale la pena recordar que debe hacer una comparación con los parámetros del convertidor de frecuencia.

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