Regolatore di velocità del motore CA ad anello chiuso utilizzando Back EMF

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L'articolo qui presentato spiega un circuito di controllo della velocità del motore CA ad anello chiuso molto semplice che può essere utilizzato per controllare le velocità del motore CA monofase.

Il circuito è molto economico e utilizza componenti elettronici ordinari per le implementazioni richieste. La caratteristica principale del circuito è che è di tipo ad anello chiuso, ciò significa che la velocità o la coppia del motore non può mai essere influenzata dal carico o dalla velocità del motore in questo circuito, al contrario la coppia è indirettamente proporzionale a l'entità della velocità.



Funzionamento del circuito:

Facendo riferimento allo schema elettrico del controllore per motore CA monofase ad anello chiuso proposto, le operazioni coinvolte possono essere comprese attraverso i seguenti punti:

Per i semicicli positivi dell'ingresso AC, il condensatore C2 viene caricato attraverso il resistore R1 e il diodo D1.



Circuito di controllo della velocità del motore con compensazione della coppia CA 220 V

La carica di C2 persiste fino a quando la tensione ai capi di questo condensatore diventa equivalente alla tensione Zener simulante della configurazione.

Il circuito cablato attorno al transistor T1 simula efficacemente il funzionamento di un diodo zener.

L'inserimento del potenziometro P1 permette di regolare la tensione di questo “diodo zener”. Precisamente, la tensione sviluppata ai capi di T1 è letteralmente determinata dal rapporto tra i resistori R3 e R2 + P1.

La tensione ai capi del resistore R4 viene sempre mantenuta uguale a 0,6 volt che è uguale alla tensione di conduzione richiesta della tensione di base dell'emettitore di T1.

Significa quindi che la tensione zener sopra spiegata dovrebbe essere uguale al valore che si può acquisire risolvendo l'espressione:

(P1 + R2 + R3 / R3) × 0,6

Elenco delle parti per il circuito di controllo della velocità del motore CA ad anello chiuso sopra

  • R1 = 39K,
  • R2 = 12K,
  • R3 = 22K,
  • R4 = 68K,
  • P1 = 220K,
  • Tutti i diodi = 1N4007,
  • C1 = 0,1 / 400 V,
  • C2 = 100uF / 35V,
  • T1 = BC547B,
  • SCR = C106
  • L1 = 30 giri di 25 fili SWG su una barra di ferrite da 3 mm o 40 uH / 5 watt

Come viene posizionato il carico per un motivo speciale

Un'attenta indagine rivela che il motore o il carico non viene introdotto nella posizione abituale, ma è cablato subito dopo l'SCR, al suo catodo.

Ciò causa l'introduzione di una caratteristica interessante con questo circuito.

La posizione speciale di cui sopra del motore all'interno del circuito fa sì che il tempo di accensione dell'SCR dipenda dalla differenza di potenziale tra il back EMF del motore e la 'tensione zener' del circuito.

Ciò significa semplicemente che più il motore viene caricato, più velocemente si attiva l'SCR.

La procedura simula abbastanza un funzionamento del tipo ad anello chiuso dove il feedback viene ricevuto sotto forma di back EMF generato dal motore stesso.

Tuttavia il circuito presenta un leggero inconveniente. L'adozione di un SCR significa che il circuito può gestire solo 180 gradi di controllo di fase e il motore non può essere controllato per tutta la gamma di velocità ma solo per il 50% di essa.

Un altro svantaggio associato alla natura poco costosa del circuito è che il motore tende a produrre singhiozzi a velocità inferiori, tuttavia all'aumentare della velocità questo problema scompare completamente.

La funzione di L1 e C1

L1 e C1 sono inclusi per il controllo delle RF ad alta frequenza generate a causa del rapido taglio di fase da parte dell'SCR.

Inutile dire che il dispositivo (SCR) deve essere montato su un dissipatore di calore adatto per risultati ottimali.

Circuito di controllo della velocità di perforazione EMF posteriore

Questo circuito viene utilizzato principalmente per controllare la velocità costante dei motori avvolti in serie più piccole, come si trova in diversi trapani elettrici manuali, ecc. La coppia e la velocità sono controllate dal potenziometro P1. Questa configurazione del potenziometro specifica quanto minuziosamente può essere attivato il triac.

Quando la velocità del motore scende appena al di sotto del valore preimpostato (con il carico collegato), l'EMF posteriore del motore diminuisce. Di conseguenza, la tensione intorno a R1, P1 e C5 aumenta in modo che il triac venga attivato prima e la velocità del motore tenda ad aumentare. In questo modo si ottiene una certa proporzione di stabilità della velocità.




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