Tipus i ordenació de les revolucions de la velocitat del motor del col·lector

Els motors col·leccionistes sovint es troben en els electrodomèstics i en les eines elèctriques: una rentadora, una rectificadora, un trepant, un aspirador, etc. Això no és gens sorprenent, ja que els motors col·lectors permeten obtenir revolucions elevades i un parell elevat (inclòs el gran parell inicial. ) - que és el que es necessita per a la majoria d’eines elèctriques.

En aquest cas, els motors col·lectors poden ser accionats tant per corrent directe (en particular, rectificat) com per corrent altern des d'una xarxa domèstica. Per controlar la velocitat de rotació del rotor del motor col·lector, s’utilitzen reguladors de velocitat i es tractarà en aquest article.

Per començar, recordeu el dispositiu i el principi del motor col·lector. El motor col·lector inclou necessàriament les següents parts: unitat de commutació del rotor, l'estator i el commutador de raspall. Quan es subministra energia a l'estator i al rotor, els seus camps magnètics comencen a interaccionar i el rotor acaba girant.

L'alimentació es subministra al rotor mitjançant pinzells de grafit que s'ajusten estretament al col·lector (a les làmpades col·lectores). Per canviar el sentit de rotació del rotor, cal canviar la fase de la tensió a l'estator o al rotor.

Els bobinatges del rotor i del statador es poden alimentar des de diferents fonts o es poden connectar en paral·lel o en sèrie entre si. Aquesta és la diferència entre els motors col·lectors per excitació en paral·lel i en sèrie. Es tracta de motors col·lectors seqüencials que es poden trobar a la majoria dels electrodomèstics, ja que aquesta inclusió permet obtenir un motor resistent a les sobrecàrregues.

Parlant de controladors de velocitat, primer, ens situem en el circuit de tiristor (triac) més simple (vegeu més avall). Aquesta solució s'utilitza en aspiradores, rentadores, rectificadores i mostra una alta fiabilitat quan es treballa en circuits de CA (especialment des d'una xarxa domèstica).

Aquest esquema funciona de manera senzilla: a cada període de la tensió de xarxa condensador carregada mitjançant una resistència a la tensió de desbloqueig del dinistor connectada a l'elèctrode de control de la clau principal (triac), després de la qual cosa triac s’obre i passa corrent a la càrrega (al motor del col·lector).

Ajustant el temps de càrrega del condensador al circuit de control de l’obertura del triac, regulem la potència mitjana subministrada al motor, respectivament, regulem la velocitat. Aquest és el regulador més simple sense informació actual.

El circuit triàc és similar a l’habitual variador per ajustar la brillantor de les làmpades incandescents, no hi ha cap comentari al respecte. Per tal que aparegui la retroalimentació actual, per exemple, per mantenir una potència acceptable i evitar les sobrecàrregues, cal disposar d’electrònica addicional. Però si teniu en compte opcions de circuits simples i no simples, un circuit triac és seguit d'un circuit de reostat.

El circuit de reostat permet controlar de forma efectiva la velocitat, però condueix a la dissipació de gran quantitat de calor. Requereix un radiador i una dissipació de calor eficient, cosa que suposa unes pèrdues d’energia i una baixa eficiència al final.

Els circuits reguladors són més eficients en circuits especials de control de tiristors o almenys en un temporitzador integral. La commutació de la càrrega (motor col·lector) sobre corrent altern es realitza mitjançant un transistor de potència (o tiristor), que s’obre i es tanca una o més vegades durant cada període del sinusoide de xarxa. Això regula la potència mitjana subministrada al motor.

El circuit de control s’alimenta amb 12 volts de tensió directa des de la seva pròpia font o des d’una xarxa de 220 volts mitjançant un circuit d’apagat.Aquests esquemes són adequats per controlar motors potents.

Per descomptat, el principi de regulació amb xips DC PWM - Modulació d'amplada del pols. El transistor, per exemple, s’obre amb una freqüència estrictament especificada de diversos quilohertz, però la durada de l’estat obert és regulable. Així doncs, fent girar el mànec d’un resistor variable, configureu la velocitat de rotació del rotor del motor col·lector. Aquest mètode és convenient per mantenir petites revolucions del motor col·lector sota càrrega.

Un millor control: es tracta d’una regulació directa actual. Quan el PWM funciona a una freqüència de l'ordre de 15 kHz, ajustant l'amplada de l'impuls, la tensió es controla aproximadament al mateix corrent. Diguem que, regulant una tensió constant en l’interval de 10 a 30 volts, obtenen diferents revolucions a un corrent d’uns 80 amperis, aconseguint la potència mitjana requerida.

Si voleu crear un regulador senzill per a un motor col·lector amb les vostres pròpies mans sense cap sol·licitud especial de comentaris, podeu triar un circuit en un tiristor. Tot el que necessiteu és una soldadura, condensador, dinistor, tiristor, un parell de resistències i cables.

Si necessiteu un millor controlador amb capacitat de mantenir la velocitat estable sota una càrrega dinàmica, mireu de prop els controladors de retroalimentació que puguin processar el senyal del taquiogenerador (sensor de velocitat) del motor del col·lector, tal com es fa per exemple a les rentadores.

Vegeu també aquest tema:Controladors de velocitat del motor PWM - 555