Регулятор оборотов для миксера

Обсудим сегодня стационарные миксеры. Приборы выказывают преимущества, недостатки. Глобально стационарные миксеры используются обрабатывать большие объемы продукции, избегайте путать агрегаты с гибридными моделями: ручка, снабженная мотором, плюс чаша измельчения продуктов, шинкования. Достоинством безусловным стандартных настольных приборов считают большее время работы. Домохозяйки собственноручно сжигают двигатели миксеров, поскольку внутри не предусмотрена защита против перегрева. Стационарные модели снабжены регулятором скорости, нельзя сказать: видим просто мотор. Ремонт миксера своими руками лишен сложностей сумевшим раздобыть комплектующие.

Устройство стационарного миксера

Самостоятельный ремонт миксеров требует общих знаний внутреннего устройства. Ручные модели просто внутри содержат мотор, стационарные сложнее. Рассмотрим ремонт миксера своими руками.

Редуктор стационарного миксера

Впечатляющей частью стационарного миксера выглядит редуктор. Внутри под крышкой в передней части над штоком весел укреплен болтами алюминиевый, либо пластиковый кожух, прячущий набор шестерен, залитых густой смазкой. Обратите внимание на сложность привода, уделяйте должное внимание поддержанию редуктора в исправном состоянии, ремонту не подлежит, придется менять шестерни, уплотнили, подшипники. Вкратце перечислим внутренности:

Главный вал снабжен приводной шестерней, облюбовавшей штифт.
Поверх идет прижимная наклонная шестерня с профильным вырезом под штифт, закрепляется на валу уплотнительным кольцом.
Приводная шестерня соприкасается с боковой передающей, непосредственно двигаемой валом двигателя.
Наклонная шестерня прижимается парой наклонных боковых, при необходимости подстраиваются винтом фронтальной части головы стационарного миксера. Позволит исключить люфт, настроить вертикальное положение весла.
Наконец, боковая передающая шестерня образована двумя колесами, сидящими на одном валу. Позволит снизить скорость вращения, одновременно увеличив мощность.

Для смазки используются только специальные составы. Стационарный миксер эксплуатирует высокие скорости, заклинит привод — разорвет кожух, шестерни выйдут из строя.

Боковая приводная шестерня подвешена двумя подшипниками, уплотняется конструкция по бокам шайбами. Чтобы масло не заполнило планетарный редуктор, вал посажен с небольшим натягом. Разбирающим легко выбивается из посадочного места мягким молотком (киянкой). Упомянули планетарный редуктор. Чехол, внутри которого вал шестерней передает движение вращающейся вокруг него шестеренку, снабженной веслом. Позволит лопастям крутиться, совершать обороты вокруг центра приводного вала.

Уместно будет описать правильную настройку положения весла. Голова типовых стационарных миксеров отбрасывается назад, приподнимаясь из чаши. На петле с фронтальной стороны небольшой винт, крутя который регулируется положение весла. Важно, поскольку стационарный миксер чаще поставляется с чашей. Весло не должно задевать материал сосуда, зазор избегайте оставлять слишком большим. Американцы для подстройки используют дайм (монета 10 центов). Российские мерки предлагают рубль. Монета кладется на дно чаши, включается низкая скорость. Весло должно иногда слегка задевать денежку. Подстройте высоту упомянутым винтом.

Возникает вертикальный люфт — проверьте рукой в выключенном состоянии, подкручивается винт фронтальной части головы стационарного миксера. Операция потребуется наверняка после проведения ремонта, наклонные шестерни (по крайней мере одна) стоят на кожухе редуктора.

Двигатель стационарного миксера

Под кожухом стоит типичный коллекторный двигатель, частота оборотов регулируется амплитудой подаваемого напряжения. Блок питания одновременно является схемой управления. Плату украшает генератор импульсов, управляемый напряжением датчика скорости вращения вала. При малейших отклонениях параметров от заданных, микросхема изменяет частоту следования импульсов, управляющих базой силового транзистора. Впечатляющий алюминиевый радиатор поможет найти элемент на электрической плате без хлопот.

Входе схемы хранят сетевые фильтры, напряжение питания микросхем выдают стабилитроны, силовой транзистор работает на нагрузку, сформированную импульсным трансформатором, дросселем, выходное напряжение выпрямляется, фильтруется. Амплитуды определяет скорость вращения вала коллекторного двигателя. Напряжение подается на обмотки, щетки расположены в горизонтальной плоскости по бокам. Для замены — два винта украшают кожух корпуса. Стационарный миксер отключается от сети, отверткой вывинчиваются пластмассовые заглушки. Внутри будут пружинки со щетками. Сильно истерся графит — купите, поставьте новые. Не стесняйтесь подтачивать щетки под размеры установочных отверстий, нисколько не повредит правильной работе прибора.

Регулирование оборотов осуществляется тиристорной схемой с цепочкой обратной связи по уровню искрения. Двигатель коллекторный, проверить исправность не составит проблем. Необходимо прозвонить каждую обмотку. Сначала статора, затем ротора. В сумме сделать чрезвычайно просто:

Отсоедините от платы питания-управления два проводника, питающие обмотки двигателя.
Прозвоните сопротивление меж контактами.
Проверните рукой вал до следующей секции коллектора.
Прозвоните сопротивление между контактами.
Повторите операции для всех секций коллектора.

Сопротивления в каждом случае равны, составляет десятки Ом. Наблюдается значение порядка кОма — необходимо тщательное дальнейшее изучение. Обмотки ротора восстановить почти невозможно, со статором рекомендуем повозиться. Определите направление намотки, толщину, тип провода, количество витков. За несколько часов сумеете намотать одну катушку вручную, проявив должное терпение.

Плата управления скоростью вращения двигателя

При замесе усилие весла непостоянно. Медлите предпринимать меры — режим работы коллекторного двигателя станет дерганым, отрицательно скажется на сроке службы прибора, будет раздражать, пугать хозяйку, качество теста посредственное. С целью стабилизации режима двигатель снабжен датчиком оборотов. Нормально работает переключение скоростей в холостом режиме без теста — только начинается замес, обороты гуляют. Верный признак выхода из строя датчика, цепи управления генератором тактовых импульсов. Проверить первый просто:

Снимите кожух.
Отсоединить датчик от платы питания, управления. Отыщите разъем с тремя проводами.
Осторожно, избегая получить удар током, включить стационарный миксер в розетку.
Включить первую скорость.
Провести замер выходного напряжение датчика.
Повторить процедуру для имеющихся скоростей.

Показания каждый раз новые. Условие выполняется — далее проверяется цепь питания/управления микросхемой-генератором импульсов. Наконец, допускается подключить вольтметр параллельно двигателю и снимать напряжение там, если мотор делает обороты, едва ли проблема локализована.

Ремонт платы осуществляется обычным образом. Чаще визуально пронаблюдаете сгоревшие элементы: чернеют, контакты, корпус оплавляется. Испорченные конденсаторы вздуваются. Электролитические на верхней грани цилиндра с крестовидной канавкой. В случае неисправности конденсатор выгибается наружу. Обычным делом является отслоение монтажа. Проверьте дорожки на целостность.

Основные виды неисправностей перечислены. Ломается временами микропереключатель. Скорости регулируются ступенчато механическим контактором. Отсоедините от платы питания управления стационарным миксером, прозвоните в каждом положении. Причем следует измерять сопротивление изоляции, составляющее минимум 20 МОм. Делается по простой причине: некорректная подача команд плате питания, управления стационарным миксером вызовет непредсказуемый результат. Долго можно отыскивать неисправность, где отсутствует поломка, когда легко понять причину в начале.

Устройство миксера дополняется иногда предохранителями. Понятно, начинать нужно здесь. Различайте предохранители, пропускающие ток только в случае отказа других элементов платы и те, что включаются в цепь питания двигателя. В первом случае целям индикации устранения отказа в клеммы включите лампочку накаливания – горит, значит, поиск продолжаем. Во втором случае описанная методика работать не будет. Производители заменяют предохранители низкоомными резисторами, сгорающими в случае отказа элементов платы, одновременно ограничивая ток пробоя, является лучшей защитой. Однако метод приводит заведомо к потерям в цепях питания, подходит для предохранителей, регулируемых варисторами.

Надеемся, теперь починить миксер своими руками с завязанными глазами для читателей не составит большой сложности. Встретите затруднение — снимите повязку.

При использовании электродвигателя в инструментах, одной из серьёзных проблем является регулировка скорости их вращения. Если скорость недостаточно высока, то действие инструмента является недостаточно эффективным.

Если же она излишне высока, то это приводит не только к существенному перерасходу электрической энергии, но и к возможному пережогу инструмента. При слишком высокой скорости вращения, работа инструмента может стать также менее предсказуемой. Как это исправить? Для этой цели принято использовать специальный регулятор скорости вращения.

Двигатель для электроинструментов и бытовой техники обычно относится к одному из 2 основных типов:

Коллекторные двигатели.
Асинхронные двигатели.

В прошлом, вторая из указанных категорий имела наибольшее распространение. Сейчас, примерно 85% двигателей, которые употребляются в электрических инструментах, бытовой или кухонной технике, относятся к коллекторному типу. Объясняется это тем, что они имеют большую степень компактности, они мощнее и процесс управления ими является более простым.

Действие любого электродвигателя построено на очень простом принципе: если между полюсами магнита поместить прямоугольную рамку, которая может вращаться вокруг своей оси, и пустить по ней постоянный ток, то рамка станет поворачиваться. Направление вращения определяется согласно «правилу правой руки».

Эту закономерность можно использовать для работы коллекторного двигателя.

Важным моментом здесь является подключение тока к этой рамке. Поскольку она вращается, для этого используются специальные скользящие контакты. После того, как рамка повернётся на 180 градусов, ток по этим контактам потечёт в обратном направлении. Таким образом, направление вращения останется прежним. При этом, плавного вращения не получится. Для достижения такого эффекта принято использовать несколько десятков рамок.

Устройство

Коллекторный двигатель состоит обычно из ротора (якоря), статора, щёток и тахогенератора:

Ротор — это вращающаяся часть, статор — это внешний магнит.
Щётки, сделанные из графита – это основная часть скользящих контактов, через которую на вращающийся якорь подаётся напряжение.
Тахогенератор – это прибор, который отслеживает характеристики вращения. В случае нарушения равномерности движения, он корректирует поступающее в двигатель напряжение, тем самым делая его более плавным.
Статор может содержать не один магнит, а, например, 2 (2 пары полюсов). Также, вместо статических магнитов, здесь могут быть использованы и катушки электромагнитов. Работать такой мотор может как от постоянного, так и от переменного тока.

Простота регулировки скорости коллекторного двигателя определяется тем, что скорость вращения прямо зависит от величины поданного напряжения.

Кроме этого, важной особенностью является то, что ось вращения непосредственно можно присоединять к вращающемуся инструменты без использования промежуточных механизмов.

Если говорить об их классификации, то можно говорить о:

Коллекторных двигателях постоянного тока.
Коллекторных двигателях переменного тока.

В этом случае, речь идёт о том, каким именно током происходит питание электродвигателей.

Разница состоит в том, как организованы эти подключения.

Тут принято различать:

Параллельное возбуждение.
Последовательное возбуждение.
Параллельно-последовательное возбуждение.

Регулировка

Теперь расскажем о том, как можно регулировать обороты коллекторных двигателей. В связи с тем, что скорость вращения мотора просто зависит от величины подаваемого напряжения, то любые средства регулировки, которые способны выполнять эту функцию для этого вполне пригодны.

Перечислим несколько такого рода вариантов для примера:

Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР).
Заводские платы регулировки, используемые в бытовых приборах (можно использовать в частности те, которые применяются в миксерах или в пылесосах).
Кнопки, используемые в конструкции электроинструментах.
Бытовые регуляторы освещения с плавным действием.

Однако, все вышеперечисленные способы имеют очень важный изъян. Вместе с уменьшением оборотов, одновременно уменьшается и мощность работы мотора. В некоторых случаях, его можно остановить даже просто рукой. В некоторых случаях, это может быть приемлемо, но большей частью, это является серьёзным препятствием.

Хорошим вариантом является выполнение регулировки оборотов посредством использования тахогенератора. Его обычно устанавливают на заводе. При отклонениях в скорости вращения мотора, через симисторы в мотор передаётся уже откорректированное электропитание, соответствующее требуемой скорости вращения. Если в эту схему встроить регулировку вращения мотора, то потери мощности здесь происходить не будет.

Как это выглядит конструктивно? Наиболее распространены реостатная регулировка вращения, и сделанная на основе использования полупроводников.

В первом случае, речь идёт о переменном сопротивлении с механической регулировкой. Она последовательно подключается к коллекторному электродвигателю. Недостатком является дополнительное выделение тепла и дополнительная трата ресурса аккумулятора. При таком способе регулировк, происходит потеря мощности вращения мотора. Является дешёвым решением. Не применяется для достаточно мощных моторов по упомянутым причинам.

Во втором случае, при использовании полупроводников, происходит управление мотором путём подачи определённых импульсов. Схема может менять длительность таких импульсов, что в свою очередь, меняет скорость вращения без потери мощности.

Как изготовить своими руками?

Существуют различные варианты схем регулировки. Приведём один из них более подробно.

Вот схема его работы:

Первоначально, это устройство было разработана для регулировки коллекторного двигателя на электротранспорте. Речь шла о таком, где напряжение питания составляет 24 В, но эта конструкция применима и для других двигателей.

Слабым местом схемы, которое было определено при испытаниях её работы, является плохая пригодность при очень больших значениях силы тока. Это связано с некоторым замедлением работы транзисторных элементов схемы.

Рекомендуется, чтобы ток составлял не более 70 А. В этой схеме нет защиты по току и по температуре, поэтому рекомендуется встроить амперметр и контролировать силу тока визуально. Частота коммутации составит 5 кГц, она определяется конденсатором C2 ёмкостью 20 нф.

При этом, рекомендуется подобрать величину R1 таким образом, чтобы правильно настроить работу регулятора. С выхода микросхемы, управляющий импульс поступает на двухтактный усилитель на транзисторах КТ815 и КТ816, далее идёт уже на транзисторы.

Печатная плата имеет размер 50 на 50 мм и изготавливается из одностороннего стеклотекстолита:

На этой схеме дополнительно указаны 2 резистора по 45 ом. Это сделано для возможного подключения обычного компьютерного вентилятора для охлаждения прибора. При использовании в качестве нагрузки электродвигателя, необходимо схему заблокировать блокирующим (демпферным) диодом, который по своим характеристикам соответствует удвоенному значению тока нагрузки и удвоенному значению питающего напряжения.

Работа устройства при отсутствии такого диода может привести к поломке вследствие возможного перегрева. При этом, диод нужно будет поместить на теплоотвод. Для этого, можно воспользоваться металлической пластиной, которая имеет площадь 30 см2.

Регулирующие ключи работают так, что потери мощности на них достаточно малы. В оригинальной схеме, был использован стандартный компьютерный вентилятор. Для его подключения использовалось ограничительное сопротивление 100 Ом и напряжение питания 24 В.

Собранное устройство выглядит следующим образом:

При изготовлении силового блока (на нижнем рисунке), провода должны быть присоединены таким образом, чтобы было минимум изгибов тех проводников по которым проходят большие токи.Мы видим, что изготовление такого прибора требует определённых профессиональных знаний и навыков. Возможно, в некоторых случаях имеет смысл воспользоваться покупным устройством.

Критерии выбора и соимость

Для того, чтобы правильно выбрать наиболее подходящий тип регулятора, нужно хорошо представлять себе, какие есть разновидности таких устройств:

Различные типы управления. Может быть векторная или скалярная система управления. Первые применяются чаще, а вторые считаются более надёжными.
Мощность регулятора должна соответствовать максимально возможной мощности мотора.
По напряжению удобно выбирать устройство, имеющее наиболее универсальные свойства.
Характеристики по частоте. Регулятор, который вам подходит, должен соответствовать наиболее высокой частоте, которую использует мотор.
Другие характеристики. Здесь речь идёт о величине гарантийного срока, размерах и других характеристиках.

В зависимости от назначения и потребительских свойств, цены на регуляторы могут существенно различаться.

Большей частью они находятся в диапазоне примерно от 3,5 тысяч рублей до 9 тысяч:

Регулятор оборотов KA-18 ESC, предназначенный для моделей масштаба 1:10. Стоит 6890 рублей.
Регулятор оборотов MEGA коллекторный (влагозащищенный). Стоит 3605 рублей.
Регулятор оборотов для моделей LaTrax 1:18. Его цена 5690 рублей.

Плавная работа двигателя, без рывков и скачков мощности – это залог его долговечности. Для контроля этих показателей используется регулятор оборотов электродвигателя на 220В, 12 В и 24 В, все эти частотники можно изготовить своими руками или купить уже готовый агрегат.

Зачем нужен регулятор оборотов

Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь – это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ – широко-импульсное управление электрическими приспособлениями. Его применяют для создания определенной синусоиды переменного и постоянного тока.

Фото – мощный регулятор для асинхронного двигателя

Самый простой пример преобразователя – это обычный стабилизатор напряжения. Но у обсуждаемого прибора гораздо больший спектр работы и мощность.

Частотные преобразователи используются в любом устройстве, которое питается от электрической энергии. Регуляторы обеспечивают чрезвычайно точный электрический моторный контроль, так что скорость двигателя можно изменять в меньшую или большую сторону, поддерживать обороты на нужном уровне и защищать приборы от резких оборотов. При этом электродвигателем используется только энергия, необходимая для работы, вместо того, чтобы запускать его на полной мощности.

Фото – регулятор оборотов двигателя постоянного тока

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.

Устройство часто используется для сварочного аппарата (в основном для полуавтоматов), электрической печки, ряда бытовых приборов (пылесоса, швейной машинки, радио, стиральной машины), домашнего отопителя, различных судомоделей и т.д.

Фото – шим контроллер оборотов

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

Двигателя переменного тока;
Главного контроллера привода;
Привода и дополнительных деталей.

Когда двигатель переменного тока запускается на полную мощность, происходит передача тока с полной мощностью нагрузки, такое повторяется 7-8 раз. Этот ток сгибает обмотки двигателя и вырабатывает тепло, которое будет выделяться продолжительное время. Это может значительно снизить долговечность двигателя. Иными словами, преобразователь – это своеобразный ступенчатый инвертор, который обеспечивает двойное преобразование энергии.

Фото – схема регулятора для коллекторного двигателя

В зависимости от входящего напряжения, частотный регулятор числа оборотов трехфазного или однофазного электродвигателя, происходит выпрямление тока 220 или 380 вольт. Это действие осуществляется при помощи выпрямляющего диода, который расположен на входе энергии. Далее ток проходит фильтрацию при помощи конденсаторов. Далее формируется ШИМ, за это отвечает электросхема. Теперь обмотки асинхронного электродвигателя готовы к передаче импульсного сигнала и их интеграции к нужной синусоиде. Даже у микроэлектродвигателя эти сигналы выдаются, в прямом смысле слова, пачками.

Как выбрать регулятор

Существует несколько характеристик, по которым нужно выбирать регулятор оборотов для автомобиля, станочного электродвигателя, бытовых нужд:

Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

Хорошо себя зарекомендовали приборы марки Sinus, E-Sky и Pic.

При этом также нужно понимать, что есть так называемый универсальный регулятор вращения. Это частотный преобразователь для бесколлекторных двигателей.

Фото – схема регулятора для бесколлекторных двигателей

В данной схеме есть две части – одна логическая, где на микросхеме расположен микроконтроллер, а вторая – силовая. В основном такая электрическая схема используется для мощного электрического двигателя.

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Можно сделать простой симисторный регулятор оборотов электродвигателя, его схема представлена ниже, а цена состоит только из деталей, продающихся в любом магазине электротехники.

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.

Фото – схема регулятора оборотов своими руками

В описанной схеме, обороты будут регулироваться при помощи потенциометра P1. Параметром P1 определяется фаза входящего импульсного сигнала, который в свою очередь открывает симистор. Такая схема может применяться как в полевом хозяйстве, так и в домашнем. Можно использовать данный регулятор для швейных машинок, вентиляторов, настольных сверлильных станков.

Принцип работы прост: в момент, когда двигатель немного затормаживается, его индуктивность падает, и это увеличивает напряжение в R2-P1 и C3, то в свою очередь влечет более продолжительное открытие симистора.

Тиристорный регулятор с обратной связью работает немного по-другому. Он обеспечивает обратный ход энергии в энергетическую систему, что является очень экономным и выгодным. Данный электронный прибор подразумевает включение в электрическую схемы мощного тиристора. Его схема выглядит вот так:

Здесь для подачи постоянного тока и выпрямления требуется генератор управляющего сигнала, усилитель, тиристор, цепь стабилизации оборотов.

“>