220V整流子モーター用スピードコントローラー。整流子モーター用スピードコントローラーの種類と設計

24.06.2023

エンジン

私たちはそれぞれ、家に 1 年以上稼働している何らかの電化製品を持っています。しかし、時間の経過とともにテクノロジーの力は弱まり、本来の目的を達成できなくなります。このとき、機器の内部に注意する必要があります。問題のほとんどは、機器の機能を担う電気モーターで発生します。次に、出力を低下させることなくエンジン速度を調整する装置に注目する必要があります。

エンジンの種類

電源メンテナンス付き速度制御は、電化製品に新たな命を吹き込む発明であり、まるで新品を購入したかのように動作します。ただし、エンジンにはさまざまな形式があり、それぞれの最大パフォーマンスが異なることを覚えておく価値があります。

エンジンにはさまざまな特性があります。これは、特定のテクニックがメカニズムをトリガーするシャフトの異なる速度で動作することを意味します。 モーターは次の可能性があります。:

単相、
二相、
3相。

工場や大規模工場では主に三相電動機が使用されています。家庭では単相と二相が使われています。この電力は家電製品を動かすのに十分な電力です。

パワースピードレギュレーター

仕事の原則

初期設定のシャフト速度を維持するために、電力損失のない 220 V 電気モーター速度コントローラーが使用されます。これは、周波数調整器と呼ばれるこのデバイスの基本原理の 1 つです。

その助けにより、電気装置は設定されたエンジン速度で動作し、速度を下げることはありません。。エンジン速度コントローラーはモーターの冷却と換気にも影響します。動力の助けを借りて速度が設定され、上げたり下げたりすることができます。

多くの人が、220 V 電気モーターの速度を下げる方法について質問しています。しかし、この手順は非常に簡単です。供給電圧の周波数を変更するだけで済みますが、これによりモーターシャフトの性能が大幅に低下します。コイルを作動させることでモーターへの電力供給を変更することもできます。電気制御は磁界やモーターの滑りと密接に関係しています。このような動作には、主に単巻変圧器と家庭用レギュレータが使用され、このメカニズムの速度が低下します。ただし、エンジン出力が低下することも覚えておく価値があります。

シャフトの回転

エンジンは次のように分けられます:

非同期、
コレクタ

非同期電気モーターの速度コントローラーは、機構への電流接続に依存します。非同期モーターの動作の本質は、フレームが通過する磁気コイルに依存します。摺動接点で回転します。そして、回転するときに 180 度回転すると、これらの接点を介して接続が反対方向に流れます。こうすることで回転は同じままになります。しかし、この操作では望ましい効果は得られません。このタイプのフレームが数十個メカニズムに追加された後に発効します。

整流子モーターは非常に頻繁に使用されます。流れる電流が直接流れるため、その動作は簡単です。このため、電気モーターのパワーが失われることなく、メカニズムの消費電力が少なくなります。

洗濯機のモーターも出力調整が必要です。この目的のために、その仕事に対応する特別なボードが作られました。洗濯機のエンジン速度制御ボードは、電圧を下げるだけでなく回転力を失わないため、多機能に使用できます。

この基板の回路は動作確認済みです。あなたがしなければならないのは、ダイオードブリッジを取り付けて、LED用のフォトカプラを選択することだけです。この場合でも、ラジエーターにトライアックを取り付ける必要があります。基本的にエンジン調整は1000rpmから始まります。

電力調整器に満足できず、その機能が不足している場合は、機構を作成または改良することができます。これを行うには、70 Aを超えてはいけない電流強度と使用中の熱伝達を考慮する必要があります。したがって、電流計を取り付けて回路を調整することができます。周波数は小さく、コンデンサ C2 によって決まります。

次に、レギュレータとその周波数を設定する必要があります。出力時はこのパルスがトランジスタを使ったプッシュプルアンプを通って出力されます。コンピューターの冷却システムの出力として機能する 2 つの抵抗を作成することもできます。回路の焼損を防ぐには、電流値を2倍にする特別なブロッカーが必要です。したがって、このメカニズムは長期間、必要な量で機能します。電力調整装置は、特別なコストをかけずに、電気製品を長年にわたって使用できるようにします。

洗濯機のモーターは手作り品に最適ですが、速度が速すぎて最高速度での寿命が短いです。そのため、私はシンプルな自作スピードコントローラー（電源のロスがないもの）を使用しています。このスキームはテストされ、優れた結果が得られました。速度は約600から最大まで調整可能です。

ポテンショメータはネットワークから電気的に絶縁されているため、レギュレータの使用の安全性が向上します。

トライアックはラジエターの上に設置する必要があります。

ほとんどすべてのフォトカプラ (2 個) ですが、EL814 には内部に 2 つのカウンター LED があり、この回路に適しています。

たとえば、IRF740（コンピュータの電源から）などの高電圧トランジスタを取り付けることはできますが、そのような強力なトランジスタを低電流回路に取り付けるのは残念です。トランジスタ 1N60、13003、KT940 は正常に動作します。

KTs407 ブリッジの代わりに、1N4007 ブリッジ、または >300V、>100mA の電流を備えたブリッジが非常に適しています。

.lay5 形式の署名。サインは「M2側から見た図（はんだ付け）」で描かれていますので、 プリンターに出力する場合はミラーリングする必要があります。カラー M2 = 黒、背景 = 白、他の色は印刷しません。基板の外形（切断用）はM2側に作成され、エッチング後の基板の境界を示します。部品をシールする前に取り外す必要があります。銘板への転写用に、取付面からの部品図を銘板に追加しました。その後、美しく完成した外観になります。

600 rpm からの調整はほとんどの自家製製品に適していますが、特殊な場合にはゲルマニウムトランジスタを使用した回路が提案されます。最低速度は200に低下しました。

最低回転数は200rpm（170～210、電子タコメーターは低速ではうまく計測できない）、T3トランジスタはGT309が搭載されており、直通式であり、その数は多い。 MP39、40、41、P13、14、15を入れるとさらに速度が落ちるはずですが、その必要はなくなりました。主なことは、MP37とは異なり、そのようなトランジスタは汚れのようなものであるということです（フォーラムを参照）。

ソフトスタートはうまく機能します。確かに、モーターシャフトは空ですが、始動中にシャフトにかかる負荷のため、必要に応じて R5 を選択します。

R5 = 0-3k3 負荷に応じて;; R6 = 18 オーム - 51 オーム - トライアックによって異なりますが、現在この抵抗はありません;; R4 = 3k - 10k - T3 保護;; RP1 = 2k-10k - スピードコントローラー、ネットワークに接続されており、オペレーターの主電源電圧からの保護が必要です。プラスチック軸のポテンショメータがありますので、それを使用することをお勧めします。これはこの方式の大きな欠点であり、低速の必要性がそれほど高くない場合は、V17 (600 rpm から) を使用することをお勧めします。

C2 = ソフトスタート、= モーターをオンにするための遅延時間;; R5 = 充電 C2、 = 充電曲線の傾き、 = モーター加速時間;; 次のソフトスタートサイクルの R7 - C2 放電時間 (51k でこれは約 2 ～ 3 秒)

放射性元素のリスト

指定	タイプ	宗派	量	私のメモ帳
T1	トライアック	BT139-600	1	メモ帳へ
T2	ディニスター		1	メモ帳へ
VD	ダイオードブリッジ	KTs407A	1	メモ帳へ
VD4	整流ダイオード	1N4148	1	メモ帳へ
C2	コンデンサ	220μF×4V	1	メモ帳へ
C1	コンデンサ	100nF×160V	1	メモ帳へ
R1	抵抗器	3.3キロオーム 0.5W	1	メモ帳へ
R2	抵抗器	330オーム 0.5W	1	メモ帳へ
R3	抵抗器	470キロオーム 0.125W	1	メモ帳へ
R4	抵抗器	200オーム 0.125W	1	メモ帳へ
R5	抵抗器	200オーム 0.125W	1	メモ帳へ
V1	フォトカプラ	PC817	2	メモ帳へ
T3	バイポーラトランジスタ	GT309G	1	メモ帳へ
C2a	コンデンサ	47μF×4V	1

さまざまな機器や工具に電動モーターを使用する場合、必ずシャフトの回転速度を調整する必要があります。

電動モーターのスピードコントローラーを自作するのは難しくありません。必要なのは、特定の電気モーターの機能とタイプに完全に適した設計の高品質な回路を見つけることだけです。

周波数変換器の使用

220 ボルトおよび 380 ボルトの電圧のネットワークから動作する電気モーターの速度を調整するには、周波数変換器を使用できます。ハイテク電子機器を使用すると、信号の周波数と振幅を変更することで、電気モーターの速度をスムーズに調整できます。

このようなコンバータは、幅の広いパルス変調器を備えた強力な半導体トランジスタに基づいています。

コンバーターは、マイクロコントローラー上の対応する制御ユニットを使用して、エンジン速度をスムーズに変更できます。

ハイテク周波数変換器は、複雑で負荷のかかる機構で使用されます。 最新の周波数レギュレータは一度に複数のレベルの保護を備えています、負荷、電圧電流インジケーター、その他の特性を含みます。一部のモデルは 220 ボルトの単相電源から電力を供給され、電圧を三相 380 ボルトに変換できます。このようなコンバータを使用すると、複雑な配線図を使用せずに家庭で非同期電気モーターを使用できるようになります。

電子調整器の適用

強力な非同期モーターを使用するには、適切な速度コントローラーを使用する必要があります。 このようなコンバータは次の目的で使用されます。

周波数変換器で使用される動作方式は、ほとんどの家庭用電化製品の動作方式と似ています。同様のデバイスは、溶接機、UPS、PC およびラップトップ用の電源、電圧安定装置、ランプ点火ユニット、さらにはモニターや LCD TV でも使用されています。

回路は一見複雑ですが、220 V 電気モーター用のスピードコントローラーの作成は非常に簡単です。

装置の動作原理

エンジンスピードコントローラーの動作原理と設計はシンプルであるため、技術的側面を勉強すれば、自分で実行することがかなり可能です。構造的にはいくつかありますが、 ロータリーコントローラーを構成する主なコンポーネントは次のとおりです。

非同期モーターと標準ドライブの違いは、変圧器の巻線に電圧が印加されたときの最大電力インジケーター付きのローターの回転です。初期段階では、モーターの消費電流と電力が最大まで増加し、ドライブに大きな負荷がかかり、急速に故障します。

エンジンが最高速度で始動すると、大量の熱が放出され、ドライブ、巻線、その他の駆動要素の過熱につながります。周波数変換器の採用によりエンジンのスムーズな加速が可能となり、ユニットのオーバーヒートなどを防止します。周波数変換器を使用すると、電気モーターは毎分 1000 回転の速度で始動でき、その後 10 秒ごとに 100 ～ 200 回転のエンジン回転が追加されるとスムーズな加速が保証されます。

手作りリレー作り

12 V 電気モーター用の自家製スピードコントローラーを作るのは難しくありません。 この作業には次のものが必要です。

巻線抵抗器。
いくつかのポジションに切り替えます。
コントロールユニットとリレー。

巻線抵抗を使用すると、供給電圧を変更でき、それに応じてエンジン速度も変更できます。このようなレギュレータはエンジンを段階的に加速し、設計が簡単で、アマチュア無線の初心者でも作成できます。このようなシンプルな自家製ステップレギュレーターは、非同期モーターや接触モーターで使用できます。

自家製コンバータの動作原理:

以前は、バリエーターまたはギアドライブをベースにした機械式レギュレーターが最も一般的でした。しかし、それらはあまり信頼性が高くなく、失敗することがよくありました。

自家製の電子レギュレーターが最高であることが証明されています。これらはステップ電圧または滑らかな電圧を変更する原理を使用しており、耐久性と信頼性が高く、コンパクトな寸法を持ち、ドライブの動作を微調整する機能を備えています。

電子レギュレータ回路にトライアックや同様のデバイスを追加使用すると、電圧電力のスムーズな変化が可能になり、それに応じて電気モーターは正確に速度を上げ、徐々に最大電力に達します。

高品質のレギュレーションを保証するために、回路には可変抵抗器が組み込まれており、入力信号の振幅を変更して、滑らかな速度変化または段階的な速度変化を実現します。

PWMトランジスタ回路

トランジスタバスと電源内の抵抗の直列接続を使用して、低出力電気モーターのシャフト回転速度を調整できます。このオプションは実装が簡単ですが、効率が低く、エンジン回転速度を滑らかに変化させることができません。 PWM トランジスタを使用して 220 V ブラシ付きモーター用のスピードコントローラーを独自に作成することは、特に難しいことではありません。

トランジスタレギュレータの動作原理:

現在使用されているバストランジスタには、周波数 150 ヘルツのノコギリ波電圧発生器が搭載されています。
オペアンプはコンパレータとして使用されます。
回転速度は、パルスの持続時間を制御する可変抵抗器の存在により変更されます。

トランジスタは、供給電圧の振幅と同じ、均一で一定のパルス振幅を持ちます。これにより、変圧器巻線に最小電圧を印加している場合でも、220 V エンジンの速度を調整し、ユニットの動作を維持することができます。

マイクロコントローラーを PWM トランジスタに接続できるため、電気ドライブの動作を自動的に構成および調整することができます。このようなコンバータ設計には、ドライブの機能を拡張し、完全自動モードでの動作を保証する追加コンポーネントが含まれる場合があります。

自動制御システムの導入

レギュレータや周波数変換器にマイクロコントローラ制御が存在することで、ドライブの動作パラメータを改善することが可能になり、コントローラを使用してユニットの回転速度を滑らかまたは段階的に変更すると、モータ自体を完全自動モードで動作させることができます。現在、マイクロコントローラー制御では、出力と入力の数が異なるプロセッサーが使用されています。このようなマイクロコントローラーには、さまざまな電子キー、ボタン、さまざまな信号損失センサーなどを接続できます。

セールで見つけることができます さまざまな種類のマイクロコントローラー使いやすく、コンバーターとレギュレーターの動作の高品質な調整を保証します。追加の入力と出力の存在により、さまざまな追加センサーをプロセッサーに接続することができ、デバイスはその信号に応じて信号を低減または低減します。回転数を上げるか、電動機巻線への電圧の供給を完全に停止してください。

現在、さまざまな電動モーターコンバーターやコントローラーが市場で入手可能です。ただし、無線コンポーネントを扱う最低限のスキルと図を読む能力があれば、エンジン速度を滑らかまたは段階的に変更するこのような単純な装置を作成できます。さらに、回路に制御用トライアック加減抵抗器と抵抗器を組み込むことで、速度をスムーズに変更できるようになり、マイクロコントローラー制御の存在により、電気モーターの使用が完全に自動化されます。

アングルグラインダーはあってもスピードコントローラーはありませんか? 自分で作ることもできます。

グラインダー用スピードコントローラーとソフトスタート

どちらも電動工具の信頼性が高く便利な操作に必要です。

スピードコントローラーとは何ですか?何のためにあるのですか?

このデバイスは、電気モーターの電力を制御するように設計されています。その助けを借りて、シャフトの回転速度を調整できます。調整ホイールの数字は、ディスクの回転速度の変化を示します。

レギュレーターはすべてのアングルグラインダーに取り付けられているわけではありません。

スピードコントローラー付きグラインダー：写真の例

レギュレーターがないため、グラインダーの使用が大幅に制限されます。ディスクの回転速度はグラインダーの品質に影響を与え、加工される材料の厚さと硬さに依存します。

速度が規制されていない場合、速度は常に最大値に保たれます。このモードは、コーナー、パイプ、プロファイルなどの硬くて厚い材料にのみ適しています。レギュレーターが必要な理由:

薄い金属や柔らかい木材の場合は、回転速度を低くする必要があります。そうしないと、金属の端が溶け、ディスクの作業面が洗い流され、木材が高温で黒くなります。
鉱物を切断するには速度を調整する必要があります。高速で小さな破片が切断されることが多く、切断面が不均一になります。
車を磨くのに最高速度は必要ありません。そうしないと塗装が劣化してしまいます。
ディスクの直径を小さいものから大きいものに変更するには、速度を下げる必要があります。大きなディスクが高速で回転するグラインダーを手で持つことはほとんど不可能です。
表面の損傷を避けるために、ダイヤモンドブレードを過熱しないでください。これを行うには、速度が低下します。

なぜソフトスタートが必要なのでしょうか?

このような打ち上げの存在は非常に重要なポイントです。ネットワークに接続された強力な電動工具を起動すると、モーターの定格電流の何倍もの突入電流が発生し、ネットワーク内の電圧が低下します。このサージは短時間ですが、ブラシ、モーター整流子、およびサージが流れるすべてのツール要素の摩耗を増加させます。これにより、工具自体、特に中国製のものは故障する可能性があり、信頼性の低い巻線があり、最も不用意な瞬間にスイッチを入れたときに焼損する可能性があります。また、始動中に大きな機械的ジャークが発生し、ギアボックスの急速な摩耗につながります。このような始動により、電動工具の寿命が延び、操作中の快適性のレベルが向上します。

アングルグラインダーの電子ユニット

電子ユニットを使用すると、スピードコントローラーとソフトスタートを 1 つに組み合わせることができます。電子回路は、トライアックの開放位相が徐々に増加するパルス位相制御の原理に基づいて実装されています。さまざまな出力および価格カテゴリのグラインダーにこのようなブロックを装備できます。

電子ユニットを備えたデバイスの種類: 表の例

写真で人気の電子ユニット付きアングルグラインダー

DIYスピードコントローラー

スピードコントローラーはアングルグラインダーの全機種に搭載されているわけではありません。速度を調整するためのブロックを自分の手で作成することも、既製のものを購入することもできます。

アングルグラインダー用ファクトリースピードコントローラー：写真例

ボッシュアングルグラインダースピードコントローラーアングルグラインダー用速度調整器 Sturm アングルグラインダー用スピードコントローラー DWT

このようなレギュレータは単純な電子回路を備えています。したがって、自分の手でアナログを作成することは難しくありません。最大3 kWのグラインダー用のスピードコントローラーが何から組み立てられているかを見てみましょう。

プリント基板の製造

最も単純な図を以下に示します。

非常に単純な回路なので、だからといって電気回路を処理するプログラムをインストールしても意味がありません。また、印刷には専用の用紙が必要です。そして、誰もがレーザープリンターを持っているわけではありません。したがって、プリント基板を製造する最も単純なルートを選択します。

PCB の一部を取り出します。チップに必要なサイズにカットします。表面を研磨して脱脂します。レーザーディスクマーカーを使用して、PCB 上に図を描きます。間違いを避けるために、最初に鉛筆で描きます。次にエッチングを始めます。塩化第二鉄を購入することもできますが、その後シンクを掃除するのは困難です。誤って衣服に落としてしまうと、取りきれない汚れが残ってしまいます。したがって、安全で安価な方法を使用します。溶液用のプラスチック容器を準備します。 100mlの過酸化水素を注ぎます。塩大さじ半分とクエン酸1袋を50gまで加え、水を使わずに溶液を作ります。比率を試すことができます。そして常に新しい解決策を作りましょう。すべての銅を除去する必要があります。これには約 1 時間かかります。流水でボードを洗い流します。ドリルで穴を開けます。

さらにシンプルにすることもできます。紙に図を描きます。切り出したPCBにテープで貼り付け、穴を開けます。そしてその後にのみ、ボード上にマーカーで回路を描き、それをエッチングします。

アルコールロジンフラックスまたはロジンをイソプロピルアルコールに溶かした通常の溶液で基板を拭きます。はんだを取り、トラックに錫を付けます。

電子部品の取り付け（写真あり）

ボードを取り付けるために必要なものをすべて準備します。

はんだスプール。
ボードにピンを固定します。
トライアックBTA16。
100nFのコンデンサ。
固定抵抗2kΩ。
ディニスターdb3。
500 kΩで線形依存性を持つ可変抵抗器。

4本のピンを切り取り、基板にはんだ付けします。次に、ディニスタと可変抵抗器を除くすべての部品を取り付けます。最後にトライアックをはんだ付けします。針とブラシを用意します。トラック間の隙間を清掃して、ショートの可能性があるものを取り除きます。自由端に穴の開いたトライアックは、冷却用のアルミ製ラジエーターに取り付けられています。細かいサンドペーパーを使用して、エレメントが取り付けられている領域をきれいにします。 KPT-8 ブランドの熱伝導ペーストをラジエーターに少量塗布します。トライアックをネジとナットで固定します。私たちの設計のすべての部品は主電源電圧下にあるため、調整には絶縁材料で作られたハンドルを使用します。可変抵抗器に乗せます。ワイヤを使用して、抵抗器の外側端子と中間端子を接続します。次に、2 本のワイヤを外側端子にはんだ付けします。ワイヤの反対側の端を基板上の対応するピンにはんだ付けします。

設置全体をヒンジ式にすることができます。これを行うには、要素自体の脚とワイヤを使用して、超小型回路の部品を互いに直接はんだ付けします。ここでもトライアック用のラジエーターが必要です。小さなアルミニウム片から作ることができます。このようなレギュレーターはスペースをほとんどとらず、アングルグラインダーの本体に設置できます。

スピードコントローラーにLEDインジケーターを取り付ける場合は別の回路をご使用ください。

LEDインジケーター付きレギュレーター回路。

ここにダイオードが追加されました:

VD 1 - ダイオード 1N4148;
VD2 - LED（動作表示）。

LED付きの組み立て済みレギュレーター。

本機は低出力アングルグラインダー用に設計されているため、ラジエーターにトライアックは搭載されていません。ただし、強力なツールで使用する場合は、放熱用のアルミ基板と bta16 トライアックを忘れないでください。

パワーレギュレーターの作成: ビデオ

電子ユニットテスト

ユニットを楽器に接続する前に、テストしてみましょう。オーバーヘッドソケットを取ります。そこに2本のワイヤーを取り付けます。そのうちの 1 つをボードに接続し、2 つ目をネットワークケーブルに接続します。ケーブルにはもう 1 本のワイヤが残っています。ネットワークカードに接続します。レギュレータが負荷電源回路に直列に接続されていることがわかります。ランプを回路に接続し、装置の動作を確認します。

テスターとランプを使用したパワーレギュレーターのテスト (ビデオ)

レギュレーターをグラインダーに接続する

スピードコントローラーはツールに直列に接続されています。

接続図を以下に示します。

グラインダーのハンドルに空きスペースがある場合は、そこにブロックを配置できます。表面実装回路はエポキシ樹脂で接着されており、絶縁体および揺れに対する保護として機能します。プラスチックのハンドルが付いた可変抵抗器を取り出して速度を調整します。

アングルグラインダー本体内へのレギュレーターの取り付け: ビデオ

電子ユニットはアングルグラインダーとは別に組み立てられ、すべての要素が主電源電圧下にあるため、絶縁材料で作られたハウジングに収容されています。ネットワークケーブル付きのポータブルソケットがケースにネジ止めされています。可変抵抗器のハンドルが外側に表示されます。

レギュレータはネットワークに接続され、機器はポータブルソケットに接続されます。

別のハウジング内のアングルグラインダー用スピードコントローラー: ビデオ

使用法

電子ユニットを備えたアングルグラインダーを正しく使用するための推奨事項が数多くあります。工具を始動するときは、設定速度まで加速させ、急いで何かを切断しないでください。電源を切った後、回路内のコンデンサが放電する時間を確保するために数秒後に再起動すると、再起動がスムーズになります。可変抵抗器のノブをゆっくり回すと、グラインダーの動作中に速度を調整できます。

スピードコントローラーのないグラインダーの良いところは、多額の費用をかけずに、あらゆる電動工具用のユニバーサルスピードコントローラーを自分で作成できることです。電子ユニットは研削盤の本体ではなく別のボックスに取り付けられており、ドリル、ドリル、丸鋸に使用できます。整流子モーターを備えたあらゆるツールに。もちろん、コントロールノブが楽器上にあるほうが便利ですし、回すためにどこかに行ったり腰をかがめたりする必要もありません。しかし、ここで決めるのはあなた次第です。それは好みの問題です。

整流子モーターは、洗濯機、グラインダー、ドリル、掃除機などの家庭用電化製品や電動工具でよく使用されます。整流子モーターを使用すると、高速と高トルク (高始動を含む) の両方を得ることができるため、これはまったく驚くべきことではありません。トルク ) - ほとんどの電動工具に必要なものです。

この場合、整流子モーターは、家庭用ネットワークからの直流 (特に整流) と交流の両方によって電力を供給できます。整流子モーターのローター速度を制御するには、速度コントローラーが使用されます。これについては、この記事で説明します。

まず、整流子モーターの設計と動作原理を思い出してみましょう。整流子モーターには必ず次の部品が含まれます: ローター、ステーター、およびブラシコレクタースイッチングユニット。電力がステータとロータに印加されると、それらの磁場が相互作用し始め、最終的にロータが回転し始めます。

電力は、整流子 (整流子の薄板) にしっかりとフィットするグラファイトブラシを介してローターに供給されます。ローターの回転方向を変更するには、ステーターまたはローターの電圧の位相を変更する必要があります。

回転子巻線と固定子巻線は、異なる電源から電力を供給することも、互いに並列または直列に接続することもできます。これが整流子モータの並列励磁と直列励磁の違いです。ほとんどの家庭用電化製品に採用されているのは直列励磁整流子モーターです。これにより、過負荷に強いモーターを得ることができます。

スピードコントローラーについて言えば、まず最も単純なサイリスタ (トライアック) 回路に焦点を当てます (以下を参照)。このソリューションは掃除機、洗濯機、グラインダーで使用されており、交流回路 (特に家庭用ネットワーク) での動作時に高い信頼性を示します。

この回路は非常に単純に動作します。主電源電圧の各周期で、主スイッチ (トライアック) の制御電極に接続されたジニスターのロック解除電圧まで抵抗を介して充電され、その後開いて負荷に電流が流れます。（整流子モーターへ）。

トライアック開度制御回路のコンデンサの充電時間を調整することで、エンジンに供給される平均電力が調整され、それに応じて速度が調整されます。これは、電流フィードバックのない最も単純なレギュレータです。

トライアック回路は通常のものと似ており、フィードバックはありません。たとえば、許容可能な電力を維持し、過負荷を回避するために電流フィードバックを提供するには、追加の電子機器が必要です。しかし、シンプルで単純な回路からオプションを検討すると、トライアック回路の後に加減抵抗器回路が続きます。

レオスタット回路を使用すると、速度を効果的に調整できますが、大量の熱が放散されます。これにはラジエーターと効果的な熱除去が必要ですが、結果としてエネルギー損失と効率の低下を意味します。

特別なサイリスタ制御回路、または少なくとも統合されたタイマーに基づいたレギュレータ回路は、より効果的です。交流負荷 (整流子モーター) のスイッチングは、ネットワーク正弦波の各周期中に 1 回以上開閉するパワートランジスタ (またはサイリスタ) によって実行されます。これにより、エンジンに供給される平均出力が調整されます。

制御回路には、それ自体の電源から、またはクエンチング回路を介して 220 ボルトのネットワークから 12 ボルト DC が供給されます。このような回路は、強力なモーターの制御に適しています。

DCマイクロ回路による調整の原理はもちろんです。たとえば、トランジスタは数キロヘルツという厳密に指定された周波数で開きますが、開いた状態の持続時間は規制されています。したがって、可変抵抗器のハンドルを回転させることにより、整流子モーターの回転子の回転速度が設定されます。この方法は、負荷がかかった状態で整流子モーターの低速を維持するのに便利です。

より良い制御は直流制御です。 PWM が約 15 kHz の周波数で動作する場合、パルス幅を調整すると、ほぼ同じ電流で電圧が制御されます。たとえば、定電圧を 10 ～ 30 ボルトの範囲で調整すると、約 80 アンペアの電流でさまざまな速度が得られ、必要な平均電力が得られます。

フィードバックに対する特別な要求をせずに、整流子モーター用の単純なレギュレーターを自分の手で作成したい場合は、サイリスタ回路を選択できます。必要なのは、はんだごて、コンデンサ、ダイニスタ、サイリスタ、一対の抵抗器、およびワイヤだけです。

動的負荷下でも安定した速度を維持する機能を備えた高品質のレギュレータが必要な場合は、整流子モータのタコジェネレータ (速度センサー) からの信号を処理できるフィードバックを備えたマイクロ回路上のレギュレータを詳しく調べてください。たとえば洗濯機。

アンドレイ・ポヴニー