Siūloma apsvarstyti gamybos variantą. elektroninis greičio reguliatorius nuolatinės srovės varikliui, kurio darbinė įtampa yra 24 V.
Siūloma variklio greičio valdiklio konstrukcija skirta pakeisti įrankio sukimosi greitį gręžimo mašinoje, kurios gamyba aprašyta pastaboje „Gręžimo mašina - romboidas“. Tačiau šis prietaisas gali būti naudojamas valdyti galią kitose konstrukcijose.
Įrankio apsisukimų reguliavimo poreikį lemia šios priežastys. Pakeitus apdorotą medžiagą, skersmenį ir įrankio tipą, reikia pakeisti pjovimo greitį. Pvz., „Plexiglas“ ar kai kurių termoplastinių plastikų gręžimas, esant tinkamoms metalo gręžimo sąlygoms, perdirbtą medžiagą išlydys pjaustymo zonoje ir prilips prie gręžimo. Tos pačios skylės gręžimui, gręžimui ir gręžimui taip pat reikia skirtingų apsisukimų aukštos kokybės paviršiaus apdorojimui. Padidinant grąžto skersmenį, reikia proporcingai sumažinti apsisukimų skaičių. Be to, kartais reikia pakeisti įrankio sukimosi kryptį. Elementariam šių sąlygų įvykdymui siūloma gaminti elektroninį greičio reguliatorių.
Variklio greičio reguliatoriaus sukūrimas.
1. Šaltinio duomenys.
Šiame pavyzdyje gręžimo mašinoje naudojamas 24 voltų nuolatinės srovės variklis (0,7A).
Šiam elektros varikliui veikti reikalingas tinkamas energijos šaltinis.
Varikliui veikti reikalingą įtampą ir srovę gali suteikti vertikalus skenavimo transformatorius TVK-110L-1, paimtas iš seno televizoriaus. Jis turi mažus matmenis ir masę (ШЛ 20 х 32), o iš antrinės apvijos sugeba sukurti 1 A srovę, kurios įtampa yra 22 ... 24 V. Tokiu atveju rektifikuota įtampa bus apie 30 V, tačiau padidėjus srovės suvartojimui, išėjimo įtampa šiek tiek sumažės.
2. Lygintuvo gamyba.
Kadangi galimo staigaus apdirbimo įrankio stabdymo metu variklio sunaudotos srovės padidėjimas gali būti iki 1,5 ... 2,0 A, pagamintam lygintuvui reikia naudoti diodus su srovės ribos riba. Patartina naudoti diodus, kurių darbinė įtampa yra didesnė kaip 30V, o ribinė srovė yra didesnė kaip 2,0A.
Svarstomoje reguliatoriaus versijoje naudojami optimalūs po ranka esantys KD202D diodai (200 V - 5,0 A).
Iš pasirinktų diodų surinksime tilto lygintuvą ir prijungsime jį prie transformatoriaus antrinės apvijos. Mes maitiname transformatorių iš tinklo ir patikriname išėjimo įtampą.
3. Pagaminkite prietaiso dėklą.
Laikas pastatyti greičio reguliatoriaus elektrinę dalį. Galimos šios parinktys. Atskirais atvejais, nepriklausomai nuo mašinos, tuo atveju, jei mašina visam laikui įmontuota, taip pat įmontuota į mašinos struktūrą (pavyzdžiui, mašinų lentelėje).
Kadangi siūlomas dizainas yra įvairių prietaisų galios reguliatorius, atsižvelgiant į jo galimą tolesnį naudojimą, patartina šį prietaisą gaminti atskirame mobiliajame dėkle. Tinkamo dėklo gamyba ar pirkimas priklausys nuo jūsų norų ir galimybių. Kaip pasirinktis, svarstomame dizaine buvo naudojamas plastikinis butelis iš chemikalų, kurio matmenys 90 x 70 x 90 mm.
Tara iš dalies nupjovė viršutinę dalį. Gautas langas uždaromas dekoratyvine skydeliu, pagamintu iš metalo lakšto, kurio storis yra 0,4 mm. Briaunos, suformuotos po lenkimo iš trijų ruošinio lentynų pusių, suteikia skydui pakankamą tvirtumą, kad jis galėtų dirbti. Įdiegus į konstrukciją, skydas taip pat suteikia korpusui papildomo stiprumo. Skydelyje yra lizdas išėjimo įtampai, galios reguliatorius, plokštė su elektronine grandine (apačia).
Pagal lango dydį byloje iš universaliosios plokštės išpjaunama darbo plokštė, skirta valdiklio elektroninei grandinei.
4. Reguliatoriaus elektros grandinė.
Internete galite rasti daugybę variantų grandinėms, skirtoms reguliuoti nuolatinio variklio greitį. Paprasčiausios ir stabiliausios grandinės yra pagrįstos laikmačiu NE555. Jiems reikia mažiausiai komponentų, jų praktiškai nereikia konfigūruoti ir greitai surinkti. Todėl mes nesieksime originalumo, atliksime elektroninį greičio reguliatorių, pagrįstą patikrinta generatoriaus grandine su laikmačiu NE555, pagal žemiau pateiktą paveikslą.
Valdiklio grandinė pagrįsta DA1 - importuotu integruotu laikmačiu NE555 (vietinis analogas - KR1006VI1). Laikmačio dizainas yra daugiafunkcinis integrinis grandynas (IC). Jis dažnai naudojamas įvairiuose įrenginiuose (elektronikoje, kompiuterinėse technologijose, automatikoje). Pagrindinis šio laikmačio tikslas yra generuoti impulsus su dideliu pasikartojimo periodo diapazonu (nuo mikrosekundžių iki kelių valandų).
Nurodyta valdiklio grandinė ant NE555 laikmačio leidžia valdyti variklio greitį naudojant impulsų pločio moduliaciją (PWM).
Šiuo metodu variklio maitinimo įtampa tiekiama impulsų pavidalu su pastoviu pasikartojimo dažniu, tačiau tuo pat metu galima valdyti jų trukmę (impulsų plotį). Taikant šį valdymo metodą perduodama galia ir variklio greitis bus proporcingi impulsų trukmei (PWM signalo darbo ciklas - impulsų trukmės ir jo laikotarpio santykis).
PWM signalo generatoriaus veikimo principas laikmačiu NE555 yra pakartotinai ir išsamiai aprašytas atitinkamose publikacijose, kurias galima rasti internete.
Reguliatoriaus generatorius veikia maždaug 500 Hz dažniu. Jo dažnis priklauso nuo C1 kondensatoriaus talpos. Impulsų trukmę reguliuoja kintamasis rezistorius R2. Signalai iš PWM signalų generatoriaus išvesties per tranzistoriaus VT1 srovės stiprintuvą valdo mašinos variklį. Didindami teigiamo impulso, patenkančio į tranzistoriaus VT1 pagrindą, plotį, padidiname nuolatinės srovės varikliui tiekiamą galią, ir atvirkščiai.Impulsų trukmę, taigi ir variklio greitį, galima pakeisti nuo 0 iki 95 ... 98%.
Pakeiskite įrankio sukimosi kryptį naudodami perjungimo jungiklį, įmontuotą skydelyje. Bet norint supaprastinti dizainą, ši funkcija atliekama sukant kištuką (stulpelio keitimas) skydelyje esančiame lizde.
Vietoj sudėtinio n-p-n tranzistoriaus KT 829A galima naudoti lauko efekto tranzistorių arba atitinkamos galios optroną.
Reguliatorius bus maitinamas iš 220 V tinklo, o jo išvestis bus reguliuojama 24 V. Maitinimo įtaiso NE555 maitinimo įtampa turėtų būti nuo 5 iki 16 V, grandinėje jis veiks nuo stabilizuotos 12 V įtampos. Ši valdiklio grandinė taip pat gali veikti iš kito maitinimo šaltinio per 24 ... 30 V.
5. Visas prietaiso komplektas.
Mes užpildome prietaisą dalimis pagal aukščiau pateiktą schemą. Išėjimo tranzistorius VT1 ir stabilizatorius VR1 yra sumontuoti ant mažų radiatorių. Pateiktame dizaine jie pagaminti iš aliuminio kampo.
6. Generatoriaus grandinės veikimo patikrinimas.
Internete yra daugybė panašių generatoriaus grandinės variantų, susijusių su laikmačiu NE555, tačiau skirtingų grandinių dalių vertės skiriasi dešimtis ir šimtus kartų. Todėl, norint supaprastinti darbinės grandinės gamybą ir suderinimą, patartina ją iš anksto surinkti ant universaliosios plokštės.
Mes renkame generatoriaus grandinę. Prie laikmačio išvesties (3 kaištis) mes prijungiame tranzistoriaus n-p-n pagrindą KT315. Jo kolektoriaus grandinėje mes įjungiame indikatoriaus šviesos diodą per 1kΩ ribinį varžą. Spinduolis yra prijungtas prie minuso grandinės. Mes maitiname generatoriaus grandinę iš stabilizuoto 12 V maitinimo šaltinio. Pasirinkę dalių reikšmes, kontroliuojame, ar teisingai generatorius veikia, šviečiant šviesos diodui.
Valdymo lemputę taip pat galima įmontuoti tiesiai į laikmačio išvestį (3 kaištis), tačiau atminkite, kad NE555 laikmačio išėjimo srovė yra iki 200 mA. Artimas vietinis analogas KR1006VI1 leidžia išėjimo srovę iki 100 mA.
7. Greičio reguliatoriaus grandinės įrengimas.
Mes atliekame plokštės išdėstymą - dedame dalis ant radiatorių, kintamo greičio valdymo rezistorių, elektrolitinius kondensatorius. Mes gręžiame skyles skylėmis dalims pritvirtinti ir pritvirtinti plokštę prie prietaiso skydo. Mes atliekame reguliatoriaus grandinės montavimą ant darbinės plokštės.
8. Variklio greičio reguliatoriaus surinkimas.
Mes surenkame visus greičio reguliatoriaus mazgus. Pritvirtiname plokštę ant įrenginio skydo naudodami ploną PCB tarpiklį, kad atskirtume plokštės kontaktus nuo metalinės plokštės. Reguliatoriaus išėjimas yra prijungtas prie skydo esančio išleidimo angos. Taip pat prie jo gnybtų, priešinga kryptimi, mes lituojame VD3 diodą. Tai slopins variklio apvijos savaiminius indukcijos impulsus. Šis diodas turi atlaikyti darbinę įtampą ir srovę, mažiausiai du kartus viršijančią variklio veikimą.
Reguliatoriaus veikimo indikatoriaus vaidmenį atliks vienas LED1 LED juostelės elementas, esant 12 V įtampai. Padėkite (priklijuokite) jį ant variklio laikiklio peties, virš gręžimo griebtuvo, kad tuo pačiu būtų parodytas apdorojimo vietos apšvietimas.
9. Gręžimo mašinos projekto baigimas.
Darbas prie pagamintos mašinos parodė, kad reikia šiek tiek patobulinti jos dizainą.
Pagal tvirtinimo varžtą aukštyje sumontuota papildoma plokštė, leidžianti paskirstyti užspaudimo slėgį dideliame plote, pašalinti užstrigimą ir palengvinti pakabos pagrindo slydimą ant mašinos stendo.
Komentatoriaus siūlymu valdyti optimalią įrankio padėtį ruošinio atžvilgiu buvo padaryta ir sumontuota reguliuojama atrama. Jis sumontuotas pakabos pagrindo viršuje ir tarnauja kaip viršutinės pakabos svirties atrama. Akcentas sureguliuojamas taip, kad gręžimo griebtuvas ir pakabos svirtys negalėtų nukristi žemiau 2 mm nuo nulio linijos. Stotelės padėtyje grąžtas įmontuojamas į griebtuvą, kol jis paliečia mašinos stalą.Taigi jis automatiškai veiks optimalioje 4 mm zonoje, o mažiausias šoninis poslinkis yra 0,01 mm.
