Чтобы можно было изменять частоту вращения вала электродвигателя переменного тока, его подключают к тринисторному регулятору мощности. При этом электродвигатель включают либо в разрыв сетевого провода, либо после выпрямительного моста, питающего анодную цепь тринистора.
Если в цепи нагрузки контакт не нарушается, тринисторный регулятор работает надежно. При подключении же коллекторного электродвигателя характер нагрузки изменяется — ток через нее течет, как бы импульсами, в результате чего на коллекторных щетках наблюдается искрение. Тринисторный регулятор с такой нагрузкой работает неустойчиво.
Предлагаемый тринисторный регулятор мощности - рис. 1, специально предназначенный для управления коллекторным электродвигателем, например - электродрель, вентилятор и т. д. и имеет некоторые особенности. Во-первых, электродвигатель с силовым тринистором включены в одну из диагоналей выпрямительного моста, а на другую подано сетевое напряжение.
Рис.1.
Кроме того, этот тринистор управляется не короткими импульсами, как в традиционных устройствах, а более широкими, благодаря чему кратковременные отключения нагрузки, характерные для работающего коллекторного электродвигателя, не сказываются на стабильности работы регулятора.
На однопереходном транзисторе VT1 собран генератор коротких доли миллисекунд положительныхимпульсов, используемых для управления вспомогательным тринистором VS1. Питается генератор трапецеидальным напряжением, получаемым благодаря ограничению стабилитроном VD1 положительных полуволн синусоидального напряжения, следующих с частотой 100 Гц. С появлением каждой полуволны такого напряжения конденсатор С1 начинает заряжаться через цепь из резисторов R1 — R3. Скорость зарядки конденсатора можно регулировать в некоторых пределах переменным резистором R1.
Как только напряжение на конденсаторе достигает порога открывания транзистора (он зависит от напряжения на базах транзистора и может регулироваться резисторами R4 и R5), на резисторе R5 появляется положительный импульс, поступающий затем на управляющий электрод тринистора VS1. Этот тринистор открывается и появляющийся на резисторе R6 более длительный (по сравнению с управляющим) импульс включает силовой тринистор VS2. Через него напряжение питания поступает на электродвигатель M1.
Момент открывания управляющего и силового тринистора, а значит, мощность на нагрузке (иначе говоря, частоту вращения вала электродвигателя) регулируют переменным резистором R1. Поскольку в анодную цепь тринистора VS2 включена индуктивная нагрузка, может наблюдаться самопроизвольное открывание тринистора даже без сигнала на управляющем электроде. Чтобы избежать этого, параллельно обмотке возбуждения LB электродвигателя включен диод VD2.
Детали
Кроме указанных на схеме деталей могут быть:
- вспомогательный тринистор VS1 может быть другой маломощный, с допустимым прямым напряжением не менее 100В;
- тринисторVS2 — КУ202М, КУ201К, КУ201Л;
- стабилитрон — с напряжением стабилизации 27...36В;
- диод VD2 — любой выпрямительный с током не менее 0,3А и обратным напряжением более 400В;
- диоды VD3 - VD6 — рассчитанные на выпрямленный ток более пускового тока электродвигателя и обратное напряжение не менее 400В.
- переменный резистор — СП-1, постоянные — МЛТ - 0,25 (R2 — R6) и МЛТ - 2 (R7),
- конденсатор С1 — КМ - 6.
Детали регулятора, кроме переменного резистора и диода VD2 его устанавливают на электродвигателе и монтируют на плате из фольгированного стеклотекстолита показанного на - рис. 2.
Рис.2.
В местах точек 1 — 3 на плате устанавливают пустотелые заклепки, к которым в дальнейшем припаивают проводники от переменного резистора и электродвигателя. Плату с переменным резистором размещают в подходящем по габаритам корпусе, на стенке которого можно установить розетку для подключения электродвигателя.
Настройка
При налаживании регулятора пользуются стробоскопом, измеряющим частоту вращения патрона электродрели либо крыльчатки вентилятора, или вольтметром переменного тока (желательно электромагнитной или электродинамической системы), подключенным параллельно нагрузке. Сначала резистор R2 ставят сопротивлением 30 кОм, а вместо R3 включают переменный резистор сопротивлением 220 ком.
Перемещая движок резистора R1 из одного крайнего положения в другое, отмечают изменение напряжения на нагрузке. С помощью резистора R3 устанавливают диапазон регулировки этого напряжения 90 ... 220В, после чего измеряют получившееся сопротивление резистора R3 и впаивают в регулятор постоянный резистор такого же или возможно близкого номинала. Если при минимальном питающем напряжении электродвигатель работает неустойчиво, устанавливают резистор R2 с меньшим сопротивлением.
Г. Денисов
