Контроль вращения электродвигателя

В  большинстве современных бытовых и промышленных приборов применяются электрические машины, совершающие какую-либо полезную работу. В качестве рабочего инструмента в них могут выступать самые разнообразные приспособления, которые необходимо вращать с различной скоростью. Для изменения этого параметра используется регулятор оборотов электродвигателя.

Назначение

Технически регулятор оборотов электродвигателя предназначен для изменения количества вращения вала за единицу времени. На этапе разгона корректировка частоты обеспечивает более плавную процедуру, меньшие токи и т.д. В некоторых технологических процессах необходимо регулятор оборотов снижает скорость движения оборудования, изменение подачи или нагнетания сырья и т.д.

Однако на практике данная опция может преследовать и другие цели:

Возможность реализации тех или иных функций у регуляторов оборотов определяет как принцип их действия, так и схематическое исполнение.

Принцип работы

Для регулировки оборотов может использоваться способ понижения или повышения напряжения, изменение силы тока и частоты, подаваемых в обмотки асинхронных и коллекторных электродвигателей. Поэтому далее рассмотрим варианты частотных преобразователей и регуляторов напряжения.

Среди используемых в промышленной и бытовой сфере следует выделить:

Рис. 1. Схема тиристорного регулятора

Как видите на схеме, подаваемое на тот же асинхронный однофазный электродвигатель напряжение, проходит через переменный резистор R1 на тиристор D1 и на управляющий электрод симистора T1. Перемещая ручку тиристорного регулятора R1 изменяем и скорость вращения однофазного электродвигателя.

Регулировка оборотов на транзисторах

Здесь питание однофазного асинхронного двигателя производится от линии 220В через выпрямительный блок VD1-4, далее напряжение поступает на эмиттер и коллектор транзисторов VT1 и VT2. Подавая управляющий сигнал на базы этих транзисторов, и регулируют обороты мотора.

Пример частотного регулирования

Регулировка оборотов переключением пар полюсов

Как выбрать?

Конкретная модель регулятора оборотов должна подбираться в соответствии с типом подключаемой электрической машины – коллекторный двигатель, трехфазный или однофазный электродвигатель. В соответствии с чем и подбирается определенный преобразователь частоты вращения.

Помимо этого для регулятора оборотов необходимо выбрать:

Подключение

Способ подключения регулятора оборотов электродвигателя будет отличаться в зависимости от его типа и принципа действия. Поэтому в качестве примера мы разберем один из наиболее распространенных частотных регуляторов, которые используются в самых различных сферах.

Перед подключением обязательно ознакомьтесь с заводской схемой. Как правило, вы можете увидеть ее на самом регуляторе оборотов, либо в паспорте устройства:

Схема подключения регулятора

Далее, пользуясь распиновкой, можно определить количество выводов, которые будут использоваться для подключения регулятора электродвигателя к сети. В нашем примере, рассмотрим случай, когда применяется трехпроводная система, значит, понадобится фаза, ноль и земля. На задней панели регулятора это два вывода AC и FG:

Затем необходимо проверить цветовую маркировку разъема с приведенной схемой и сопоставить ее со всеми элементами электродвигателя, которые будут подключаться в вашем случае. Если какие-то выводы окажутся лишними, их можно закоротить, как показано на рисунке выше.

Проверьте цветовую маркировку

Если все выводы регулятора соответствуют клеммам электродвигателя, можете подсоединять их друг к другу и к сети.

Индуктивные датчики для контроля частоты вращения – ДКС

Каталог бесконтактных индуктивных датчиков предназначенных для контроля частоты вращения (скорости) или числа оборотов вращающихся деталей механизмов – сенсоров ДКС. Компактный прибор в стандартном цилиндрическом или прямоугольном корпусе включает в себя микроконтроллер с простой настройкой точки переключения потенциометром или кнопкой.

Бесконтактные индуктивные датчики для контроля частоты вращения предназначены для определения скорости вращения и сигнализации о снижении ниже заданного значения. Особенностью данных приборов является то, что они совмещают в одном корпусе контроллер и индуктивный датчик. На корпусе ДКС имеется потенциометр или кнопки обучения в зависимости от модели, с помощью которых возможно задать границу импульсов в единицу времени. Преимущества подобной конструкции очевидны: пользователь получает в стандартном корпусе индуктивного датчика законченный прибор, без необходимости использовать дополнительное вторичное устройство – внешний блок в виде счетчика или контроллера. Наиболее широкое распространение, благодаря своей надежности и простоте эксплуатации получили датчики частоты вращения / скорости российского производства СЕНСОР серии ДКС в корпусе М30, а так же европейских производителей IFM Electronic, Pepperl+Fuchs, Telemecanique, Turck.

Теги: датчик дкс м30 / датчики скорости дкс

Набор инструментов для контроля частоты

В рабочей практике происходит множество процессов, которые требуют подсчета частоты вращения или следования объектов. Например, это обязательный контроль частоты вала ленточного транспортера, привода крыльчатки бетономешалки, частоты следования ковшей нории, частоты вращения шестерни коробки передач.

От выполнения этих задач зависит производительность оборудования, поэтому Вы стараетесь выбирать надежные и долговечные инструменты для их решения:

В «ТЕКО» Вы получите полный спектр выгод и широкий выбор инструментов для подсчета частоты.

Индуктивные датчики для контроля частоты вращения приводного барабана конвейера

В случае провисания или обрыва конвейерной ленты, нарушается технологический процесс. Этого можно избежать, используя индуктивный датчик контроля минимальной скорости. После установки датчика на приводной барабан конвейера, Ваша система автоматически отслеживает частоту его оборотов, тем самым держит под контролем состояние ленты транспортера. В случае неисправности (снижении частоты ниже установленного минимума) на устройство управления будет подан сигнал о неполадках в работе системы.

Вариант успешного применения датчика контроля минимальной скорости: контроль исправности грохота. Датчик запрограммирован на определенную частоту прохождения грохота мимо чувствительного элемента. И в случае, если частота меняется, датчик сигнализирует о сбое в работе грохота (из-за обрыва троса, выхода из строя двигателя или другой возможной причины).

Гарантия — 24 месяца

Контроль частоты в специфических условиях, для индивидуальных обстоятельств

При необходимости, любые типы датчиков «ТЕКО» могут выступать в качестве датчиков минимальной скорости: индуктивные, емкостные, оптические и магниточувствительные. Для этого их достаточно подключить к блоку контроля частоты CF1, который контролирует частоту импульсов входного сигнала и формирует сигнал на выходе при достижении частотой установленного порогового значения.

Применение блока позволяет контролировать частоту следования объектов во взрывоопасных средах: в соединении со взрывобезопасными датчиками и блоком сопряжения.

Для контроля объектов в «узких» местах конструкции, где крупногабаритный датчик разместить невозможно, возможно применение миниатюрных датчиков с блоком контроля частоты.

Гарантия — 12 месяцев

Датчики скорости (датчик частоты вращения) на эффекте Холла

Для определения частоты вращения вала в коробках передач и подачи сигнала на тахометр и тахограф мы рекомендуем датчики частоты ВТИЮ.7019 и ВТИЮ.7030.

Контроль частоты вращения механизмов широко востребован для определения скорости движения автотранспорта, мониторинга работы автокрана и для отлаженной работы оборудования, в составе которого присутствуют вращающиеся приводные устройства (от сепаратора до грохота).

Измерение частоты вращения с помощью датчиков «ТЕКО» осуществляется бесконтактно и не влияет на срок службы оборудования.

Датчики частоты ВТИЮ.7019 и ВТИЮ.7030. успешно применяются на автомобилях производства МАЗ и других известных производителей.

Исправность трансмиссии всегда под контролем индуктивных датчиков

Регулярная оценка рабочего состояния трансмиссии позволяет Вам избежать аварий, простоев и непредвиденных ремонтных работ. Специально для наблюдения за частотой вращения элементов трансмиссии предназначен датчик ВТИЮ. 7040. Частота вращения контролируемых элементов может составлять от 0 до 6000 Гц. При необходимости мы разрабатываем датчики под индивидуальные габариты.

Датчик готовится к выпуску.

Контролируйте частоту с помощью фотоэлектрических преобразователей

Определяйте частоту вращающегося объекта с помощью фотоэлектрического преобразователя «ТЕКО» OT NK21A-311P-11-L-F.

Принцип его работы в том, чтобы контролируемый объект или его деталь прерывала световой поток, излучаемый датчиком. Прерывание преобразуется в импульс на выходе датчика, который вы можете использовать для контроля частоты вращающегося диска или любой другой детали, совершающей обороты. Одному пересечению луча соответствует один выходной импульс, формируемый по окончанию прохождения затеняющего предмета.

Мониторинг аварийных ситуаций с помощью тахометра

Для подсчёта и индикации количества действий в единицу времени, а также для выдачи управляющего сигнала при достижении заданной установки частоты предлагаем использовать тахометр ТХ1 РЗЩ.

Помимо постоянного мониторинга аварийных ситуаций (в системах контроля частоты вращения механизмов) Вы получаете:

Гарантия на прибор — 24 месяца

Контроль частоты вращения зубчатого колеса обычным индуктивным датчиком

Задачу контроля частоты вращения зубчатого колеса можно решить с помощью обычного индуктивного датчика. Для этого нужно знать максимальную рабочую частоту оперирования датчика, частоту вращения зубчатого колеса и число его зубьев.Для правильного определения рабочей частоты датчика необходимо определить частоту воздействия на него зубчатого колеса.

Решение возможно с помощью простой формулы:m x n / 60= ƒ (Гц)где m — число зубьев, а n — частота вращения об/мин.

Ту же задачу с помощью индуктивных датчиков «ТЕКО» можно решать в специфических условиях эксплуатации. Например, возможно внедрение индуктивного датчика ISBm WC48S8-31N-1,5-250-LZR14-1H-V в редуктор для контроля частоты вращения вала. Датчик безотказно и долго работает в условиях непрерывной вибрации и попадания брызг масла. Это возможно за счет герметичного и вибростойкого корпуса. Таким образом с помощью индуктивного бесконтактного выключателя Вы предотвращаете вероятность аварии, которая может случиться из-за сбоя в скорости вращения вала.

Гарантия на прибор — 2,5 года

Датчик контроля частоты тягового двигателя – ISBt A27B8

Датчик ISBt A27B8 позволяет определять скорость вращения двигателя. Главное преимущество датчика – в возможности работать с высокой частотой переключения (до 10.000Гц) Именно эта характеристика позволяет использовать его с целью контроля частоты тягового двигателя. Однако, он применим и для контроля частоты других объектов.

Датчик контроля скорости вращения в общепромышленном исполнении

Бесконтактный датчик ВТИЮ.1345/1345-01 предназначен для контроля скорости вращения различных механизмов. Находит применение во взрывобезопасных условиях, где требуется контроль за минимальной скоростью, где есть риск самопроизвольного снижения скорости или проскальзывания. ВТИЮ.1345 может быть использован на цепных конвейерах, ковшовых элеваторах и других видах вращающихся и перемещающихся устройств.

Выключатель минимальной скорости контролирует частоту прохождений определенных металлических объектов перед чувствительным элементом. Если частота меньше установленного значения, значит, скорость снижена. Тогда выключатель изменяет состояние выходных контактов, тем самым отключая исполнительный механизм или включая сигнал тревоги. Пороговое значение скорости, при которой происходит срабатывание датчика, устанавливается регулировкой. 10-ти секундная задержка в момент запуска системы позволяет механизмам вернуться к рабочему режиму.

Корпус ВТИЮ. 1345 вандалоустойчивый.

Датчики с увеличенной дальностью и высокой частотой оперирования

Для обнаружения объектов с высокой частотой вращения (например, зубчатой шестерни или других механизмов) используйте индуктивные датчики с повышенной (относительно базовых моделей датчиков) частотой оперирования. Например, частота переключения датчика ISN FC21A-31P-6-LS4 с номинальным зазором в 6 мм составляет 2000 Гц.

Высокая частота оперирования характерна не только для типовых датчиков «ТЕКО», но также для бесконтактных выключателей с увеличенным (относительно базового) расстоянием срабатывания.

Подберите нужные вам варианты датчиков с повышенной частотой оперирования. Например:

Пример встраимаевых датчиков в корпусе М12:

Пример невстраиваемых датчиков в корпусе M8:

Контроль оборотов электродвигателя

Автор Ефимов, 02 Май 2010 в 19:41

« назад – далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Поскольку схема ШИМ без ограничителя тока, то теоритически полевики должны сдохнуть при первом же газе под стартовой нагрузкой. Практически они могут выжить из за плохого сопротивления проводов. Нужно собрать схему правильно (с мощным быстрым диодом, желательно шотки), нагрузить двигатель, и щупать транзисторы. Повышать понемногу частоту, и снова щупать.

А так, советую собрать всё таки мою схему, она с ограничением тока, а стало быть менее требовательна к транзисторам, и не перегрузит ни двигатель, ни аккумуляторы. В добавок КПД повыше, частоту хоть до 30 килогерц задирайте.

Вы можете выложить фотографию вашего контроллера.?

Ваша схема защищена от скорости нарастания выходной мощности привода. А как она себя ведет при резком сбросе скорости? Не чувствуется задержки в торможении?

Скорость реакции на изменение нагрузки ограничена скоростью работы применённого операционника, т.е. мгновенная. Скорость реакции на ручку газа  (переменный резюк уставки токоограничения на схеме, его далеко от схемы лучше не ставить, а если ставить то добавить блокировочный конденсатор между землёй и входом операционника ) тоже мгновенная. Скорость отключения по кнопке зависит от блокировочного конденсатора по питанию микросхемы (1мкф). Фотограйии нету, всё спаяно навесным монтажом прямо на выводах полевиков, и залито герметиком.

Цитата: TRO от 06 Окт. 2010 в 12:50 Скорость отключения по кнопке зависит от блокировочного конденсатора по питанию микросхемы (1мкф).

1. А корректно ли гасить таким образом, а переходные процессы при включении и выключении?

И еще:2. На схеме (сразу не обратил внимание) вывод 2 (инвертирующий вход операционника) присоединен к питанию схемы. Он же будет всегда заперт????????????

Цитата: sykt от 06 Окт. 2010 в 21:06

По первому вопросу:Эта микросхема резко отрубает управление полевиками при падении напряжения питания меньше ~9 вольт. Включается при чуть большем напряжении. Т.е. есть гистерезис. В общем там всё в порядке.

По второму вопросу: На схеме вывод 2 операционника подсоединён не к питанию схемы, а к плюсовому выводу двигателя. Т.е. Силовой провод идущий от контроллера к дигателю одновременно является токоизмерительным шунтом (я его специально там зигзагами нарисовал), и уже сигнальный от двигателя тонким проводом идёт обратно на 2 ногу операционника. В общем читайте не только схему но и описание её работы, там где вы её взяли я про это упоминал. В силовой электронике все проводники являются сопротивлениями(индуктивностями, ёмкостями), это нужно не только учитывать но и использовать.

Цитата: TRO от 06 Окт. 2010 в 21:33По второму вопросу: На схеме вывод 2 операционника подсоединён не к питанию схемы, а к плюсовому выводу двигателя. Т.е. Силовой провод идущий от контроллера к дигателю одновременно является токоизмерительным шунтом (я его специально там зигзагами нарисовал), и уже сигнальный от двигателя тонким проводом идёт обратно на 2 ногу операционника. В общем читайте не только схему но и описание её работы, там где вы её взяли я про это упоминал. В силовой электронике все проводники являются сопротивлениями(индуктивностями, ёмкостями), это нужно не только учитывать но и использовать.

Всё это стремно, не предсказуемо и малоповторяемо.Я бы не решился повторить.

Всё отлажено на макетке и повторено в двух экземплярах. Один у меня на велосипеде стоит. Второй у человека лебёдку крутит.Из настроек там только резистор на 100 Ом, им выставляется ток, от нуля (резистор закорочен) до желаемого максимума.К двигателю ведём провода потолще, назад с плюса двигателя любым проводком на вход операционника (по уму там надо в послед хоть какой нибудь резистор).Я придумывал простую и дубовую схему которой она и является, а вам “непредсказуемо и малоповторяемо”.Всё собирается за час времени. Два транзистора(верхний через изолирущую прокладку) прикручиваются к радиатору к которому клепится небольшой клемник под винты.На клемнике 7 клем: 2 на педаль газа, 2 на аккумулятор, 3 на мотор. У кого нет монтажной платы, тот прямо на ногах транзисторов проводками соберёт схему. Я уже давно на такие мелочи плат не развожу, просто беру паяльник и паяю.

Где там стрёмно? Это не 380в и не 220в. Ну если боитесь за транзисторы, то подключите мощную лампочку автомобильную для отладки в послед двигателю, или кусок нихрома.И потом, сейчас уже не те цены на полевики чтобы за них боятся.

Цитата: sykt от 09 Окт. 2010 в 21:12Всё это стремно, не предсказуемо и малоповторяемо.Я бы не решился повторить.

Сам так много раз делал измерения, прекрасно работает, никаких осечек, единственное тонкий проводок надо экраном защищать.

Цитата: TRO от 09 Окт. 2010 в 22:24К двигателю ведём провода потолще, назад с плюса двигателя любым проводком на вход операционника (по уму там надо в послед хоть какой нибудь резистор).

Выбросы при работе коллекторного двигателя, да и еще регулируемые ШИМом должны убить операционный усилитель.

Верхний ключ может дать какое-то спокойствие, но не 100%.

Можно ли сделать фотографию сего “комочка” управления.?

Vest

Единственное, это добавить обратный диод параллельно обмоткам для сохранения работоспособности контроллера при переходных процессах.

Добрый день, второй сезон конструирую для сыновей электромобиль, дошла очередь до схемы управления двигателем, буду использовать регулятор мощности мастеркит. В юношестве собирал простые  схемы, отличаю конденсатор от резистора, с микросхемами опыта нет,  покажите на схеме NM 4511  в  какое место конкретно  установить обратный диод, его  параметры.  Необходимо ли  уменьшать конденсатор С 2  с 0,1 мкф  до 0.01 мкф, как это указано в одном из сообщений.  Что, еще можно изменить в схеме ?  Да, подскажите  можно ли  использовать  для управления двигателем переменный резистор  блока  мастеркит  и  как  его “содинить”  с  педалью газа.

Посмотрите, в этой теме есть ответы на Ваши вопросы:http://electrotransport.ru/ussr/index.php/topic,4057.0.htmlНоминал конденсатора лучше не трогайте. Работать будет так-же, только можно будет избавиться от писка обмоток на малом газу, и повышается риск угробить контроллер  повышенной частотой (больше переходных процессов в еденицу времени).

1. Диод 150EBU02 лучше ставить непосредственно на электродвигатель. Или по пути к нему.    На мастер лучше не ставить еще и по причине того, что там нет и места-то. (Радиатор к нему для слабых    моторчиков можно не делать)2. Конденсатор можно и не уменьшать. Так замечательно работает.3. Потенциометр блока можно конечно использовать, но проблематично. Его срок жизни короткий.    Надо использовать проволочные. Лучше от дроссельной заслонки ВАЗ 10-й серии    Прим. Кстати на днях видел в магазине узел этой дроссельной заслонки. Стоит 1600 рублей.             Громоздкий. На велике не применить. 4. Как люди делают привод для потенциометра здесь поищите: http://samodelkin.komi.ru/avto.html     Если для велика, наверное не подойдет. ————————————————————————————————–P.S. Кстати, наконец-то на днях спалил свой контроллер. До сих пор считал его неубиваемым.       http://samodelkin.komi.ru/electron/shim_doc.doc

Гоняю на стартере, с дымком!

И не только!

Если Вы о причине выхода из строя контроллера, перегрузил.Взял с собой тяжелого пассажира для испытания на грузоподьемность. Забыл про контроль тока.

Контроллер не имеет защит по току. Надо посматривать на амперметр.Перегрузки не по среднему току через транзисторы. Они готовы держать большой ток.Тепловыделение в моменты включения выключения транзистора при этом самом среднем токе. Управление транзисторами идет от операционного усилителя, а он слабоват не обеспечиваетнужной скорости переключения. Не помешала бы модернизация схемы. Но пока нет времени.

Значит проблема в операционном усилителе.А нельзя ли на операционник повесить один полевик,а от него уже запитать остальные и немного снизить частоту ШИМ.И будет ли такая комбинация работать?

Цитата: METAL от 06 Нояб. 2010 в 13:16Значит проблема в операционном усилителе.А нельзя ли на операционник повесить один полевик,а от него уже запитать остальные и немного снизить частоту ШИМ.И будет ли такая комбинация работать?

Один полевик нельзя категорически.На операционник надо весить двухтактный каскад, но это существенно проблему не решит. Он не будет работать как надо. А вот если поставить драйвер, например IR 2110 будет лучше.Все-таки 100% решит проблему устройство защиты.