У багатьох верстатах застосовують електромотори (ЕМ) постійного струму. Вони легко дозволяють плавно управляти частотою обертання, змінюючи постійну складову напруги на якірній обмотці, при постійній напрузі обмотки збудження (ОВ).

Електрична схема (рис. 6.19) буде корисна тим, хто збирає для себе необхідний верстат або ~ пристрій з електроприводом. Схема дозволяє керувати електромотором потужністю до 5 кВт.

Потужні ЕМ постійного струму мають кілька особливостей, які необхідно враховувати:

а) не можна подавати напругу на якір ЕМ без подачі номінальної напруги (зазвичай 180 … 220 В) на обмотку збудження;

б) щоб не пошкодити мотор, неприпустимо відразу подавати при включенні номінальну напругу на якірну обмотку, через велику пускового струму, що перевищує номінальний робітник у десятки разів.

Наведена схема дозволяє забезпечити необхідний режим роботи – плавний запуск і ручну установку потрібної частоти обертання ЕМ. Напрямок обертання зміниться, якщо поміняти полярність підключення проводів на обмотці збудження або якорі (робиться це обов'язково тільки при вимкненому ЕМ). У схемі застосовані два реле, що дозволяє виконати автоматичний захист елементів схеми від перевантаження. Реле К1 є потужним пускачем, воно виключає ймовірність включення ЕМ при встановленій резистором R1 не нульовий початкової швидкості. Для цього на осі змінного резистора R1 закріплюється важіль, пов'язаний з кнопкою SB2, яка замикається (важелем) тільки при максимальному значенні опору (R1) – це відповідає нульової швидкості.

Коли замкнуті контакти SB2, реле К1 при натисканні кнопки ПУСК (SB1) включиться і своїми контактами К1.1 самоблокується, а контакти К1.2 включать електропривод. Реле К2 забезпечує захист від перевантаження при відсутності струму в колі обмотки збудження ЕМ. У цьому випадку контакти К2.1 відключать живлення схеми. Харчується схема управління без трансформатора, безпосередньо від мережі через резистор R3.

Величина діючого значення напруги на якірній обмотці встановлюється за допомогою зміни резистором R1 кута відкривання тиристорів VS1 і VS2. Тиристори включені в плечі моста, що зменшує число силових елементів у схемі. На одноперехідному транзисторі VT2 зібраний генератор імпульсів, синхронізованих з періодом пульсації напруги. Транзистор VT1 посилює імпульси по току, і через розділовий трансформатор Т1 вони надходять на керуючі висновки тиристорів.

При виконанні конструкції тиристори VS1, VS2 і діоди VD5, VD6 необхідно встановити на тепловідвідні пластину (радіатор). Частина схеми управління, виділена на малюнку пунктиром, розміщується на друкованій платі (рис. 6.20). Постійні резистори застосовані типу С2-23, змінний R1 – типу ППБ-15Т, R7 – СПЗ-196, R3 – типу ПЕВ-25. Конденсатори С1 і С2-якого типу, на робочу напругу не менше 100 В. Випрямні діоди VD1 … VD4 на струм 10 А і зворотне напруга 300 В, наприклад Д231, Д231А, Д232, Д232А, Д245, Д246.

Імпульсний трансформатор Т1 виконаний на феритових кільцях М2000НМ типорозміру К20х12х6 мм і намотаний проводом ПЕЛШО діаметром 0,18 мм. Обмотка 1 і 2 містять по 50 витків, а 3 – 80 витків.

Перед намотуванням, гострі грані сердечника потрібно закруглити надфілем, щоб виключити продавлювання і замикання витків.

При первинному включенні схеми заміряємо струм в ланцюзі обмотки збудження (ОВ). І за законом Ома розраховуємо номінал резистора R2 так, щоб спрацьовувало реле К2. Реле К2 може бути будь-яким низьковольтним (6 … 9 В) – чим менше напруга спрацьовування, тим краще. При виборі резистора R2 необхідно враховувати також рассеиваемую на ньому потужність. Знаючи струм в ланцюзі ОВ і напруга на резисторі, її легко порахувати за формулою P = UI. Замість К2 і R2 краще застосовувати випускаються промисловістю спеціальні струмові реле, але вони через вузької області застосування не всім доступні. Струмове реле нескладно виготовити самостійно, Замотавши на більшій геркона приблизно 20 витків проводом ПЕЛ діаметром 0,7 … 1 мм.

Для налаштування схеми управління замість якірного ланцюга мотора підключаємо лампу потужністю 300 … 500 Вт і вольтметр. Необхідно переконатися в плавній зміні напруги на лампі резистором R1 від нуля до максимуму.

Іноді, через розкиду параметрів одноперехідного транзистора, може знадобитися підбір номіналу конденсатора С2 (від 0,1 до 0,68 мкФ) і резистора R7 (R7 встановлює при мінімальному значенні опору R1 максимум напруги на навантаженні).

Якщо при правильному монтажі не відкриваються тиристори, то необхідно поміняти місцями висновки у вторинних обмотках Т1. Неправильна фазировка керуючого напруги, що приходить на тиристори VS1 і

 

 

VS2, не може їх пошкодити. Для зручності контролю роботи тиристорів керуючу напругу допустимо подавати спочатку на один тиристор, а потім на іншій – якщо регулюється резистором R1 напруга на навантаженні (лампі), фаза підключення імпульсів управління правильна. При роботі обох тиристорів і налаштованої схемі напруга на навантаженні має змінюватися від 0 до 190 В.

На цьому налаштування завершено і, можна підключати якірний ланцюг ЕМ. Виключити вірогідність подачі максимальної напруги на якірну обмотку в момент включення можна і електронним способом, скориставшись схемою, аналогічною наведеній на рис 6.17. (Конденсатор С2

забезпечує плавне наростання вихідної напруги в момент включення, а в подальшому на роботі схеми не позначається.) У цьому випадку вмикач SB2 не потрібен.