قابل للتعديل دائرة تحكم سرعة آلة الحفر

تحافظ دائرة التحكم في سرعة الحفر المتغيرة المقترحة على سرعة ثابتة (قابلة للتعديل) فوق محرك آلة الحفر ، بغض النظر عن الحمل.

واحدة من أكثر الأدوات الكهربائية استخدامًا هي آلة الحفر الكهربائية. على الرغم من مزايا المثقاب الكهربائي التي لا تعد ولا تحصى ، إلا أنه يعاني من انتكاسة رئيسية واحدة - السرعة العالية الثابتة للعديد من التطبيقات.

حتى في حالة وجود تكوينات مزدوجة السرعة ، فإن الحد الأدنى يغطي حوالي 300-750 دورة في الدقيقة ، والتي لا تزال سريعة جدًا للوظائف الدقيقة مثل أعمال الحفر أو استخدام قواطع الذباب على الصفائح المعدنية.

يسمح نسختنا من وحدة التحكم في السرعة في المثقاب الكهربائي بتغيير السرعات من 0 إلى 75٪ من السرعة الكاملة. علاوة على ذلك ، فإنه يسمح أيضًا بالتشغيل بسرعة عادية دون فصل وحدة التحكم عن المثقاب.

حتى في حالة وجود تغييرات في الحمل ، فإن جهاز التحكم مزود بتعويض مدمج للحفاظ على سرعات موحدة إلى حد كبير.

كيف تعمل

السمة النموذجية للمحرك الكهربائي هي أنه ينتج جهدًا عكسيًا يعارض العرض عند التشغيل.

هذه الحالة تسمى الظهر EMF. وجد أن الجهد المقابل يتناسب مع سرعة المحرك الكهربائي. استخدمت وحدة التحكم في سرعة حفر SCR هذا التأثير لتقديم قدر محدد من تعويض السرعة مقابل الحمل.

تقوم وحدة التحكم هذه بنشر ملف معدل التحكم بالسيليكون (SCR) لبوابة طاقة نصف الموجة لمحرك الحفر. أساسيات موصلية SCR هي:

1. الأنود (المحطة A) له شحنة موجبة فيما يتعلق بالكاثود (المحطة K).
2. عندما تتطور البوابة (الطرفية G) على الأقل 0.6 فولت موجب فيما يتعلق بالكاثود.
3. يتدفق حوالي 10 مللي أمبير من التيار إلى محطة البوابة.

الوقت الذي يتم تشغيل SCR في كل نصف دورة موجبة يمكن تنظيمها بكفاءة عن طريق التحكم في مستوى شكل موجة الجهد إلى البوابة. في الختام ، يمكننا التحكم بشكل مثالي في كمية الطاقة المقدمة للحفر.

تصبح المقاومات R1 و R2 ومقياس الجهد RV1 أ مقسم الفولت التي توفر جهد نصف موجة بقيمة قابلة للتعديل لبوابة SCR. إذا كان المحرك ثابتًا ، فسيكون كاثود SCR عند 0 فولت وسيتم تشغيله بالكامل تقريبًا. مع ارتفاع سرعة الحفر ، يتشكل جهد عبر المثقاب.

تقلل هذه الإمكانات الإضافية من جهد كاثود البوابة الفعال. لذلك ، عندما يتسارع المحرك ، تقل الطاقة المزودة حتى يصبح المحرك مستقرًا بسرعة تنظمها تهيئة RV1.

لنفترض أنه تم وضع الحمل على المثقاب. سيؤدي هذا إلى إبطاء الحفر وفي نفس الوقت يتسبب في انخفاض الجهد عبر المثقاب. بعد ذلك ، سيتم توفير المزيد من الطاقة للمحرك بسبب وقت إطلاق النار المتقدم تلقائيًا لـ SCR.

لذلك ، يتم الحفاظ على سرعة الحفر بمجرد ضبطها بغض النظر عن الحمل. يعمل الصمام الثنائي D2 على خفض القدرة المشتتة في R1 و R2 و RV1 إلى النصف عن طريق تقييد التيار من خلالها إلى نصف دورات موجبة فقط.

يحمي الصمام الثنائي D1 بوابة SCR من الجهد العكسي الشديد.

SW1 يقصر SCR بسهولة في وضع السرعة الكاملة. نتيجة لذلك ، لا يعمل RV1 ويتم تطبيق مصدر التيار الكهربائي بالكامل على المثقاب.

بناء

الأهم من ذلك ، من الأهمية بمكان معرفة أن دائرة التحكم في سرعة الحفر متصلة مباشرة بالتيار الكهربائي بدون محول عزل.

لذلك ، يجب اتخاذ تدابير احترازية أثناء التجميع حتى لا تحدث إصابات خطيرة أو مميتة.

لا يلزم استخدام شريط العلامات أو ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأنه يتم استخدام عدد قليل فقط من المكونات الإلكترونية. يلزم وجود مفصلين فقط في 'منتصف الهواء' ويجب عزلهما بشكل آمن لتجنب أي فرصة لدوائر قصيرة.

يتم استخدام نوع التثبيت SCR لهذا المشروع. يتم وضع هذا المكون باستخدام مقبض اللحام المرفق به وملحمًا في العروة المركزية للمفتاح.

لا توجد خافضات حرارة ضرورية للأحمال حتى 3 أ. إذا كان لديك SCR عبوة بلاستيكية ، فيمكنك حفر ثقب من خلال مقبض التبديل وتثبيت SCR بشكل مستقيم.

ومع ذلك ، يوصى بوضع قطعة من الألومنيوم ، بأبعاد 25 مم × 15 مم ، بين SCR ومفتاح التبديل لتعمل كمبدد حرارة.

من الضروري أن تتذكر إجراء التوصيلات الأرضية لجميع المكونات الخارجية لأن الوحدة تعمل عند 240 فولت. بالنسبة للحالة ، استخدمنا مقصورة بلاستيكية بغطاء معدني.

علاوة على ذلك ، يتم استخدام مشبك كابل متصل بمسمار معدني عبر جانب العلبة البلاستيكية.

تذكر تحضير الوصلة الأرضية لهذا المسمار والغطاء والطرف الأرضي لمقبس الإخراج.

من الضروري استخدام الأسلاك المستمرة فقط حيث تنتقل الكابلات الأرضية من نقطة أرضية إلى أخرى بدون روابط وسيطة. من المقبول لحام كبلين أرضيين في حلقة أرضية واحدة ولكن لا تقم أبدًا بربط سلكين تحت برغي واحد.

غطاء الألمنيوم على صندوق UB3 ليس متينًا لهذا التطبيق خاصةً عند قطع فتحة مقبس الإخراج.

لذلك ، تأكد من تصنيع غطاء جديد من الفولاذ عيار 18 أو مادة الألومنيوم عيار 16.

كإجراء وقائي إضافي للسلامة ، يوصى باستخدام كمية صغيرة من الغراء أو الورنيش أو حتى طلاء الأظافر على أخاديد البرغي التي سيتم تثبيتها داخل الوحدة. هذا يضمن تركيب آمن.

قد تلاحظ في بعض أجهزة SCR ، أن تيار الزناد المقدم من R1 و R2 غير كافٍ. للتغلب على هذا ، ما عليك سوى إضافة المقاوم 10 كيلو إضافي بالتوازي مع كل المقاوم.

كيف تستعمل

أولاً ، قم بتوصيل دائرة التحكم في سرعة الحفر بمصدر التيار الكهربائي والحفر في وحدة التحكم.

ثم حدد السرعة التي تريدها - سرعة كاملة أو متغيرة. قد تلاحظ عدم وجود مفتاح تشغيل أو إيقاف لأن وظيفة التبديل يتم توفيرها بواسطة مفتاح المثقاب نفسه.

بأقصى سرعة ، يعمل المثقاب بشكل طبيعي ولا يكون للتحكم في السرعة في وحدة التحكم أي تأثير.

إذا تم تحديد السرعة المتغيرة ، فسينظم عنصر التحكم السرعة بين 0 و 75٪ من السرعة الكاملة. من الممكن أن تكون هناك مناطق ميتة عند السرعات المنخفضة ونهايات السرعة العالية للتحكم.

هذا أمر طبيعي للغاية ويحدث بسبب خصائص الحفر والتفاوتات داخل وحدة التحكم.

في السرعات المنخفضة للغاية ، قد تلاحظ هزات الحفر تحت أي حمل. ولكن في اللحظة التي يتم فيها إدخال الحمل ، يتم تقليل النطر ويختفي في النهاية.

طالما تم استخدام المثقاب بأقل من السرعة الكاملة ، فسيتم تقليل تأثير التبريد للمحرك بشكل كبير.

يحدث هذا بسبب توصيل مروحة التبريد على عمود المحرك وأيضًا تدور بشكل أبطأ. لذلك ، سوف يصبح المثقاب أكثر سخونة عند استخدامه بسرعات منخفضة ، لذلك من المهم عدم استخدام المثقاب في هذا الوضع لفترة طويلة.

قائمة الاجزاء
R1 ، R2 = المقاوم 10 كيلو 1 واط 5٪
RV1 = مقياس الجهد 2.5 كيلو لين
D1 ، D2 = الثنائيات 1N4004
SCR1 = SCR 2N4443 أو BT151 (8A / 10A ، 400V)
SW1 = صندوق التبديل
3 -core فليكس وقابس
مشبك الكابل
منفذ طاقة 3 دبابيس

قد تجد أن بعض SCR لها تيار يحفز على القيمة العادية ، مما قد يعيق عمل الوحدات. في مثل هذه الحالات ، يمكنك إضافة SCRs بالتوازي ، جنبًا إلى جنب مع المقاومين 10k مع المقاوم 10k الإضافي لضمان توفر تيار كافٍ لتشغيل بوابة SCR.

استخدام التحكم في الطور Triac

تعاني جميع أجهزة التحكم في سرعة الحفر تقريبًا من عدة جوانب سلبية. على سبيل المثال ، استقرار السرعة غير الكافي ، والاهتزاز الشديد عند السرعات المنخفضة ، وتبديد الطاقة الكبير من المقاوم المتسلسل المستخدم لاكتشاف تيار المحرك.

الدائرة الموضحة في هذه المقالة لا تتضمن أيًا من هذه العيوب ، علاوة على ذلك فهي بسيطة للغاية. يتم تصحيح مدخل التيار المتردد الرئيسي بواسطة D1 وخفضه بواسطة R1.

يمكن للتيار الذي يستهلكه T1 أن يحكمه من خلال P1 ، وبالتالي يعالج أيضًا جهد التيار المستمر الذي يظهر عبر C2 ، وبالتالي عند قاعدة T2. يتم توصيل T2 كمتابع باعث ، والجهد المتطور في كاثود D3 يكون حوالي l.5 فولت تحت الجهد الأساسي T2.

لنفترض أن المحرك يتحول ولكن التيرستورات قيد التشغيل ، فإن عودة e.m.f. تم إنشاؤها من خلال المحرك سوف يتطور على دبوس T1 من التيرستورات.

طالما أن هذا الجهد أعلى من جهد كاثود D3 ، فإن التيرستورات سيظل مغلقًا ، ولكن مع تباطؤ المحرك سينخفض ​​هذا الجهد وينشط التيرستورات.

في حالة ارتفاع التحميل على المحرك ، ونتيجة لذلك يؤدي إلى إبطاء محرك الحفر ، فإن قوة e.m.f. سوف ينخفض ​​بشكل أسرع وسيبدأ التيرستورات بسرعة أكبر ، مما يؤدي إلى زيادة سرعة المحرك الاحتياطي.

نظرًا لأنه لا يمكن تنشيط التيرستورات إلا على نصف دورات موجبة لشكل موجة التيار المتردد ، فإن وحدة التحكم في سرعة الحفر لن تقوم بضبط سرعة المحرك باستمرار من الصفر إلى سرعة الاختناق ، وبالنسبة للعمل القياسي عالي السرعة ، تم دمج S1 ، والذي ينشط trlac على الإطلاق.

ومع ذلك ، تُظهر الدائرة سمات تحكم جيدة في السرعة عبر نطاق السرعة المنخفض الحاسم. يقدم L1 و C1 r.f. قمع التداخل الناجم عن تقطيع طور التيرستورات.

L1 يمكن أن يكون أكثر من عداد متاح بسهولة r.f. خنق القامع لمحاثة ميكروهينات متعددة.

يجب أن يكون التصنيف الحالي لـ L1 بين 2 إلى 4 أمبير ، فيما يتعلق بالتصنيف الحالي لمحرك الحفر. فقط عن أي 600V 6 أ التيرستورات ستعمل بشكل جيد للغاية في الدائرة.