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微型直流電機(jī)調(diào)速電路

 杜銘源 2014-11-21
 微電機(jī)調(diào)速器電路改造

             微電機(jī)腳踏調(diào)速器常用于小型繞線機(jī)、縫紉機(jī)、拷邊機(jī)等,作為有級調(diào)速器使用。其調(diào)速的電機(jī)一般為功率100W,0.48A電流的單相串激式微電機(jī),這類腳踏調(diào)速器的電原理圖如圖1a所示。接線示意圖如圖1b所示。其工作原理為:當(dāng)腳踏下壓桿使K1、K2接通時(shí),220V市電經(jīng)二極管D和電抗器L串聯(lián)后接微電機(jī)M,由于二極管的單向?qū)щ娮饔?,微電機(jī)所得電壓為半波平均值(L直流壓降為幾伏),為95V左右,微電機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài):當(dāng)腳踏壓桿使K1、K2、K3同時(shí)接通時(shí),D被K2、K3短接,220V市電經(jīng)L降壓后加在微電機(jī)上,微電機(jī)處于中速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài);當(dāng)腳踏壓桿使K1、K2、K3、K0都接通時(shí),220V市電直接加在微電機(jī)上,這時(shí),微電機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn),這時(shí)力矩最大。平時(shí),微電機(jī)啟動較頻繁,腳踏調(diào)速器承受電流較大,常使調(diào)速器觸點(diǎn)燒熔、粘連和損壞。并引起微電機(jī)電刷、電樞等損壞,給使用者帶來諸多不便。

 

    改進(jìn)后的腳踏調(diào)速器電路原理圖如圖2a所示。其接線圖如圖2b所示。改進(jìn)后的腳踏調(diào)速器采用雙向可控硅交流技術(shù),利用改變RC移相時(shí)間常數(shù)來控制雙向可控硅的導(dǎo)通角,用以調(diào)整施加于微電機(jī)上的電壓大小,達(dá)到調(diào)整微電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。改進(jìn)的調(diào)速器利用原來K1、K2、K3的接通和斷開來調(diào)整RC時(shí)間常數(shù)。因此,K1、K2、K3承受電流很小,可極大延長其觸點(diǎn)的使用壽命,也提高了調(diào)速器的可靠性和使用壽命。改進(jìn)的調(diào)速器仍然采用低速、中速、全速有級調(diào)速方式,具有容易制作、節(jié)約成本、性能可靠、延長使用壽命等特點(diǎn)。

微電機(jī)腳踏調(diào)速器 


工作原理

    平時(shí)K1、K2、K3在斷開狀態(tài)時(shí),由于R3阻值較大,其RC移相電路不能使VS觸發(fā)導(dǎo)通。當(dāng)腳踏下壓桿使K1、K2接通時(shí),R1、R2接入電路,其構(gòu)成的RC時(shí)間常數(shù)使雙向可控硅在較小的導(dǎo)通角狀態(tài)下導(dǎo)通,使微電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),調(diào)整R1可得到合適的低速度。當(dāng)腳踏壓桿使K1、K2、K3接通時(shí),R1被短路,R=(R2//R3)+R4,RC時(shí)間常數(shù)處于適中狀態(tài),雙向可控硅導(dǎo)通角亦處于適中狀態(tài),微電機(jī)在中速狀態(tài)下運(yùn)行,調(diào)整R2可得到需要的中速狀態(tài)。當(dāng)腳踏壓桿使K1、K2、K3、K0接通時(shí),R1、R2均被短路,這時(shí),R=R4,RC時(shí)間常數(shù)最小,微電機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,腳踏壓桿調(diào)整K1、K2、K3的通斷,就可以調(diào)整微電機(jī)進(jìn)行低速、中速、全速三種速度調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)。

    改進(jìn)的調(diào)速器采用了典型的電感式負(fù)載的雙向可控硅調(diào)速電路,可有效地防止微電機(jī)的電感特性對雙向可控硅調(diào)速電路運(yùn)行可靠性的影響。若需改為連續(xù)無級調(diào)速方式,只需將R1、R2采用一只470kΩ的電位器代替便可。另外,將腳踏壓桿改為能帶動齒輪旋轉(zhuǎn)的鋸齒壓桿,以帶動電位器旋轉(zhuǎn)調(diào)整RC時(shí)間常數(shù),達(dá)到連續(xù)調(diào)速的目的。


元器件的選用

    D1選用DB3S等雙向觸發(fā)二極管:VS選用耐壓為600V、電流為8A的BTA8-600B等塑封雙向可控硅。因元器件較少,可利用絕緣支架固定元器件。

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