Хитрий і корисний чіп Atmel U211B нам на допомогу. У кого є старий движок без діла - сміливо до паяльнику. Далі описана практична реалізація контролера для його запуску і регулювання обертів.
Все почалося з вдалого придбання: маленького токарного станочка. Точний, що не роздовбаний брутальним поводженням, але ось з приводний частиною була біда. Попередній власник використовував, по всій видимості, звичайний асинхронний двигун, а обороти регулював перекиданням ременя з однієї пари шківів на іншу. Це краще, ніж нічого, але все-таки далеко не найправильніший підхід.
Нам хотілося мати можливість регулювати обороти в широких межах, що дозволяє обробляти заготовки різних діаметрів з однаковою легкістю.
Мій двигун від пральки
У сучасних пральних машинах застосовуються двигуни, які відмінно підходять для вирішення цього завдання. Існує багато моделей, але все їх об'єднують деякі конструктивні особливості: вони щіткові, з послідовним збудженням і мають датчик оборотів. А ще шків під поліклинові ремінь. Такі різні і такі однакові ...
Мені попався такий, італійський, 350-14000 оборотів:
датчик оборотов
Зі зворотного боку бачимо датчик оборотів.
Всередині він виглядає приблизно так:
Це просто маленький генератор перерви. Завдання полягає в тому, щоб підрахувати кількість імпульсів, якщо з якихось причин вони слідують занадто повільно, контролер «піддає газу» поки обороти не прийдуть в норму.
Завдяки зворотного зв'язку можна крутити двигун навіть дуже повільно, не втрачаючи в моменті, що крутить.
Не забувайте, щоб дати значне навантаження двигуну, потрібно використовувати додатковий вентилятор охолодження, тому що продуктивності рідної крильчатки на низьких оборотах не вистачає.
Електроніка. Чому Atmel U211B?
Досить популярний схожий контролер на TDA1085. Одну і ту ж схему і плату передруковують по всьому інтернету, і у всіх вона працює, крім мене. На жаль, мені так і не вдалося нічого від нього домогтися. Схоже, або мікросхеми були злегка підроблені, або просто руки криві.
Останки невдалого макета:
Мікросхема U211B від Atmel обіцяла точно такий же функціонал, але схема трохи простіше, плата трохи простіше, настройка істотно простіше.
Дивіться самі:
Існують версії схеми на U211B для роботи з оптичними датчиками і датчиками Холла. Приклади різних застосувань можна знайти в документації на мікросхему (див. Архіви до статті). Тих, хто хоче глибше розібратися в темі, ще раз відсилаю до даташіту.
Налаштування контролера оборотів і захисту
Чесно кажучи, не можна напевно сказати, що ця схема ідеально підійде вашому двигуну.
Справа в тому, що двигуни все-таки, при всій своїй схожості, різні і щоб все працювало правильно, потрібно уважно вчитатися в даташит і вирахувати кожен номінал. Каюсь, я не став цього робити. Вже набридла вся ця метушня з TDA1085. хотілося просто включити і почути нарешті роботу мотора! Я вніс зміни тільки в тій частині, яка відповідає за вхід з датчика і підібрав R3, R16, R17 і С11. Прокатали, як не дивно.
Резистор R3 (0,47 Ома 2 Вт) грає роль токового шунта, по ньому захист визначає перевантаження. Він вибирається в залежності від потужності двигуна за формулою з даташіта. У мене резистор набраний з двох 5-ватних "білих цеглин" за 0,22 Ома послідовно. Вже що було під рукою в момент складання.
Подстроечнік R8 задає чутливість захисту. Мені довелося його відкрутити майже до кінця вправо, схоже номінал R3 все-таки завеликий. На середньому положенні R8 двигун взагалі не стартував.
Підбором R16, R17 встановлюються мінімальні та максимальні оберти.
Подстроечнік R10 задає мінімальне напруження на двигуні. Якщо ви навіть закоротити R16 і переменніком R15 виставите обороти в нуль, мотор буде продовжувати крутитися від цієї напруги, але без стабілізації оборотів.
Якщо вал двигуна зупинити, контролер це зрозуміє і спробує його перезапустити імпульсами повної потужності. Спочатку короткими, потім більш довгими.
С11 - задає елемент перетворювача частоти в напругу. Залежно від того, скільки імпульсів на 1 оборот дає датчик, він може відрізнятися в дуже широких межах. У нашому випадку 22 нФ працює нормально.
З цими номіналами все крутиться відмінно, двигун випробуваний в реальній роботі.
Потрібен архів до статті?
Вибирайте свій варіант отримання повного доступу до матеріалів «Журналу практичної електроніки Датагор».
Потрібен архів до статті?
Вибирайте свій варіант отримання повного доступу до матеріалів «Журналу практичної електроніки Датагор».
Потрібен архів до статті?
Вибирайте свій варіант отримання повного доступу до матеріалів «Журналу практичної електроніки Датагор».
Дякую за увагу!