Регулатор на шевна машина
Регулатор за шевна машина
Устройството е предназначено за плавна промяна на скоростта на вала на двигателя на шевната машина, но може да се използва и за други домакински уреди с колекторни двигатели с последователно възбуждане, захранвани от мрежата, например MSH-2, KN40. Принципната диаграма на регулатора е показана на фиг. 1, а графиките, обясняващи работата му, са показани на фиг. 2.
Устройството се основава на фазово-импулсен тринисторен контролер (VS1, VT1, VT2, C4, R4, R5). Веригата за фазово изместване се състои от кондензатор C4, резистор R5 и променлив резистор R4. Продължителността на зареждането на кондензатора C4 до напрежение Ucpab, при което се отваря аналогът на еднопреходния транзистор (VT1, VT2), последван от тринистора VS1, зависи от позицията на плъзгача на променливия резистор R4. Продължителността на зареждане ще бъде най-голяма при максималната стойност на съпротивлението на резистора R4 и най-кратка при минималната. Кривите, начертани в червено и синьо, бяха взети при някои две позиции на плъзгача на резистора R4; времето за зареждане на кондензатора C4 е съответно t1 и t2. Когато съпротивлението на резистора R4 се промени, времето t3 и t4 се променя, през което тринисторът е в отворено състояние във всеки полупериод и, следователно, скоростта на вала на двигателя.
Тринисторният регулатор се захранва от пулсиращо напрежение от параметричен стабилизатор, състоящ се от резистор R2 и ценерови диоди VD3, VD4. Кондензаторът C3 предпазва устройството от високочестотни смущения, а диодът VD2 предпазва веригата за управление на тринистора от обратно напрежение, което възниква при превключване на регулатора. Резисторът R1 и кондензаторите C1, C2 намаляват нивото на радиосмущения, генерирани от работещия перулатор и електрическото задвижване.
Резистори R3, R6 и R8осигуряват необходимия режим на работа на транзисторите VT1, VT2, а резисторът R7 е свързан паралелно с резистора R6, което позволява да се намали продължителността на импулсите на напрежение при отваряне при отваряне на динистора на оптрона.
Optocoupler U1 е елемент за обратна връзка, който се използва в устройството, за да се гарантира, че мощността на вала на двигателя съответства на променливия момент на натоварване при ниска скорост на вала. Този режим е характерен за всички шевни машини и се дължи на наличието на колянов механизъм в тях. При регулатори без обратна връзка при ниска скорост, задвижващият вал на машината се върти на "скокове" или има тенденция да премине към по-висока честота от необходимата. Освен това при стартиране на двигателя е необходимо да се генерира излишна мощност и това води до прекалено бързо ускорение на задвижващия вал на шевната машина. Всичко това изисква известно умение от оператора. Въвеждането на обратна връзка върху оптрона ви позволява да се отървете от тези недостатъци.
С увеличаване на въртящия момент на натоварването на изходящия вал на електродвигателя, скоростта на въртене намалява и в същото време спадът на напрежението на арматурата също намалява. При честота, равна на нула, това напрежение не надвишава 10,15 V при всяка стойност на напрежението на входа на електродвигателя.
Параметрите на елементите на веригата за обратна връзка са избрани по такъв начин, че когато електродвигателят е спрян, светодиодът на оптрона се изключва и се включва по време на ускорение, а динисторът, отваряйки, свързва резистор R7 паралелно с резистор R6. Така автоматично се намалява продължителността на импулсите на отварящото напрежение, което поддържа зададената ниска скорост. Освен това, продължителността на импулсите на напрежението при отваряне се определя от въртящия момент на натоварване на изходния вал на двигателя и позицията на плъзгача на променливия резистор R4. Напри средни и високи скорости обратната връзка не влияе на работата на контролера.
Въвеждането на лампа с нажежаема жичка EL1 позволява, когато падането на напрежението в колектора на двигателя се промени от 0 до 120 V, да се поддържа ток във входната верига на оптрона не повече от 40 mA, което не надвишава допустимото. Съпротивлението на нишката на лампата с нажежаема жичка се определя от нейната температура и съответно от приложеното напрежение; колкото по-голямо е, толкова по-голямо е съпротивлението.
Регулаторът използва постоянни резистори MLT; R9 - SPO-0.15, R4 - SP4-2M (SPO-1), кондензатори C1 - MBGO-1 за номинално напрежение 400 V, C2 - MBM за 750 V, CZ - K73-11 за 250 V, C4 - MBM за 160 V, C5 - K52-1B. Вместо диод KTs405A можете да използвате KTs402A-KTs402V, KTs403A-KTs403V. Тринистор KU202N може да бъде заменен с KU202K-KU202M, транзистор P307 - с KT503V, KT315G, KT3102A, KT3117A, а P104 - с KT501Zh, KT361D, KT3107A, KT3108A. Лампа EL1 - за 220 V с мощност 15 W ("миньон"), но са подходящи и две последователно свързани превключващи лампи KM60xO.05.
Детайлите на регулатора, с изключение на предпазителя FU1, кондензатора C1, резистора R1 и лампата с нажежаема жичка, са поставени върху печатна платка (фиг. 3), изработена от едностранно фолио от фибростъкло. Монтира се на две колони в основата на педала. Гнездото на предпазителя, кондензаторът C1, резисторът R1 и държачът на лампата EL1 са прикрепени директно към основата на педала. Проводниците на веригата за обратна връзка могат да бъдат запоени директно към четковите пружини на комутатора.
Регулирането на регулатора започва с изключена верига за обратна връзка (за това лампата EL1 се развива от патрона). Избирайки резистора R2 в диапазона от 43 до 20 kOhm, те постигат стабилно въртене на изходящия вал на електродвигателя под товар (т.е. с механизма, за който е предназначено задвижването)при средни и високи скорости (без празнини и дръпвания) при промяна на съпротивлението на резистора R4. След това се свързва верига за обратна връзка чрез промяна на стойността на съпротивлението на резистора R8, задвижването работи гладко при ниски скорости на двигателя. При настройката на устройството трябва да се обърне специално внимание и да се спазват изискванията на правилата и мерките за безопасност при работа с електрически инсталации.