Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu

dreaper 17 Feb 2012 21:49 20778 12
  • Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu
    Witam. Chciałem zaprezentować moje wykonanie sterownika mini-wiertarki/szlifierki/frezarki do prac precyzyjnych. Urządzenie takie może służyć zarówno do docinania jaki i wiercenia w PCB oraz innych drobnych prac z pracami modelarskimi włącznie. Sterownik poprzez regulację wypełnienia steruje pracą silnika DC. Częstotliwość pracy ustaliłem na około 53 Hz (obecnie zmieniłem na 1800Hz i tak już zostanie, bo silnik przy tej częstotliwości pracuje znacznie lepiej - informacje w opisie). Jako zasilacz posłużył układ zasilający wymontowany z drukarki. Układem regulującym jest zmodyfikowany kit NE K-450 (przystosowany do pracy z napięciem wyższym niż 12V). Moc maksymalna wynosi 25W. Napięcie wyjściowe to 18V DC. Układ pozwala na płynną regulację obrotów silnika bez utraty momentu obrotowego co przekłada się na większą wydajność urządzenia przy zmniejszeniu prędkości wirowania silnika. Regulację wykorzystuję w zależności od rodzaju wykonywanych prac, kiedy liczy się większa precyzja np. szlifowania to silnik pracuje na nieco niższych obrotach, gdy ścieram coś większego daję na fulla i kamień szlifierski wżyna się jak w masło. Obudowę wykonałem z profili aluminiowych ze złomu i panele; wewnętrzny (na którym umocowane są płytki zasilacza i sterownika) oraz przedni i tylny z wytrawionego laminatu. Wszystko docinałem ręcznie i niestety mimo usilnych starań udało mi się jedynie osiągnąć granicę błędu 0.5 mm. Budowa tego sterownika (laminat, farba i inne drobne elementy, jak przewody wyłączniki i inne) wyniosła mnie jakieś 100 zł. Sterownik to wydatek rzędu 50 zł + wysyłka, ale jego nie liczę bo gdzieś się walał po kartonach. Jedyne problemy z którymi musiałem się zmierzyć to docinanie wszystkiego na wymiar i malowanie obudowy w pokoju przy 10-cio stopniowym mrozie. Całość robiłem po kawałku przez jakieś 2 tygodnie. Włókienka, które widać na lakierze nie są wadą - jest to kurz, który, nie sądziłem, że będzie aż tak widoczny. Regulator pracuje w zakresie od 0 tzn., że silnik można zatrzymać poprzez regulację. Zostawiłem ten zakres ze względu na możliwość podłączenia innych silników DC do tego sterownika. W razie czego proszę pytać. Chętnie odpowiem.
    Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu Regulator obrotów silnika DC z zasilaczem w moim wykonaniu

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    dreaper
    Level 18  
    Offline 
    Has specialization in: serwis pc i elektroniki.
    dreaper wrote 354 posts with rating 141, helped 12 times. Live in city Szczecin. Been with us since 2006 year.
  • #2
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    Po co dwa kanały - co to wiertarka stereofoniczna ? :D Po drugie, masz błąd w schemacie, ten wspólny zacisk wyjściowy powinien podłączony być do plusa zasilania 12VDC.Po trzecie brak ogranicznika prądowego. Chwała Ci za estetykę tego urządzenia, aż do ,,Elektrodowego DYI" nie przystaje, tak to porządnie zrobione. Tyle tylko, że zasadnicza jego część to fabryczny KIT. Kiedyś zrobiłem coś podobnego, do mini wiertarki 12 V, tyle, że przerobiłem oryginalny zasilacz PWM 12VDC 6A zafiksowany, na regulowany od zera i na to samo wyszło. Można było tak pogrzebać w tym ,,drukarkowcu". Pozdrawiam, bo ładne to-to. Acha, jeszcze dodaj z tyłu bezpiecznik topikowy, bo jak strzeli tranzystor przetwornicy to kory w chacie wylecą. Można by i dodać stabilizator 7812 pomiedzy scalakiem i resztą, na zasadzie kwiatka do butonierki, było by trochę ładniej, po ,,elektronicznemu".

    PS. Ogrzewania Ci brak ??? :cry:
  • #3
    Flaman11
    Level 17  
    Widzę jeszcze jedno zastosowanie dla tego zasilacza. Na rynku jest dostępna lutownica 8W, która idealnie nadaje się do smd ze względu na cieniutki grot, więc zasilacz ja znalazł. Jedynie należałoby złącze wyjściowe zmienić. Obudowa wygląda jak z fabryki.
    Gratuluję wykonania.
  • #4
    garlinski
    Level 13  
    Obudowa wykonana świetnie - myślałem że jest oryginalna, jak widać można w domowych warunkach zrobić coś co wygląda naprawdę solidnie i profesjonalnie. Co do szlifiereczki - jeżeli dużo używasz, to naprawdę polecam zainwestować w coś lepszego - zajechałem już dwie takie (bicie osiowe było już zbyt duże aby tym wiercić), po czym kupiłem Proxxon Micromot 50.
  • #5
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    kolega Krzysztof Kamieński napisał : Acha, jeszcze dodaj z tyłu bezpiecznik topikowy, bo jak strzeli tranzystor przetwornicy to kory w chacie wylecą.

    Otóż nie ma takiej potrzeby ponieważ na płycie przetwornicy znajduje się bezpiecznik !
    Obudowa wyszła super profesional podobne są w stacjach lutowniczych i zasilaczach impulsowych :-) Podoba mi się wykorzystanie zasilacza impulsowego w końcu coś wykorzystać można ze złomu i starego niepotrzebnego sprzętu...

    Dodano po 2 [minuty]:

    Aha jak zachowuje się przetwornica przy max obciążeniu ? nie blokuje się ? bo jak widzę ma tylko 0.7 A
  • #6
    dreaper
    Level 18  
    :arrow: cooltygrysek
    Przetwornica ma 0.7A, ale na wejściu. Zgodnie ze specyfikacją podaną przez producenta przetwornicy: 25W / 18V = 1.39A. Wiertarka potrzebuje około 1A do stabilnej pracy, chociaż jej moc maksymalną producent szacuje na 45W. Mi bardziej chodziło o wykorzystanie 20000 obr/min niż o rozwiązania siłowe, ale i tak nie mam powodów żeby narzekać. Przetwornica ma zabezpieczenia i nagły wzrost prądu powoduje jej wyłączenie np. gdy podłączysz silnik bezpośrednio do przetwornicy i będziesz chciał rozłączyć silnik za pomocą wyłącznika to przetwornica już nie ruszy dopóki jej nie zresetujesz po stronie sieci. Rozwiązaniem jest połączeniem układu przez tranzystor MOSFET i wyłączanie urządzenia na wyjściu przez ten tranzystor lub bezpośrednio za nim. Ponieważ w tym układzie sterownik jest podłączony na stałe do przetwornicy, a wiertarka znajduje się za wyjściowymi tranzysotrami N-FET nie ma potrzeby w żaden sposób omijać fabrycznych zabezpieczeń i można ją spokojnie wyłączyć w trakcie pracy za pomocą wyłącznika na jej obudowie, bez konieczności wyłączania całego układu. Jest to szczególnie przydatne przy wierceniu otworów.
    :arrow: Krzysztof Kamienski
    Schemat nie jest mój, ale też uważam, że to połączenie nie ma sensu - u mnie jest to w ogóle nie używany zacisk. Jest w nim jeszcze kilka drobnych niedociągnięć, ale po KIT'ach można się tego spodziewać. Nie widać tego na zdjęciach, ale kondensatory na 35 i 50V nie mieszczą się na tej płyteczce i trochę wystają poza obrys (z resztą odstają po około 0.5 cm od płytki). Tranzystory N-FET są zwarte na wyjściu i działają na przemian. Dzięki takiemu połączeniu można regulować wypełnienie do blisko 100%. Płytka zasilacza ma już bezpiecznik więc nie widzę sensu dodawania kolejnego bezpiecznika. Układ mi nie fiksuje. Przetwornica daje stabilne 18V, a na wejściu sterownika jest kondensator 2200 uF, więc dodawanie stabilizatora wydaje mi się już zbędne - tym bardziej na 12V skoro przystosowałem ten układ do pracy z napięciem wyższym od przewidzianego przez konstruktora. Taka modyfikacja w zasadzie sprowadza się do wymiany kilku rezystorów i kondensatorów.
  • #7
    wytry
    Level 11  
    Co to za złącze (to srebrne, skręcane)?
    Co do konstrukcji - 9/10, pełny profesjonalizm. Brakuje mi jedynie skali przy pokrętle obrotów.
  • #9
    dreaper
    Level 18  
    :arrow:wytry
    Jest to gniazdo NC-515 i wtyczka NC-514, podobne są w stacjach lutowniczych AOYUE (o ile dobrze pamiętam to 5 pin'ów). Moje gniazdo i wtyczka mają po 4 piny (pierwotnie na dwóch pozostałych pinach miał być nożny przełącznik chwilowy), ale są też 2, 3, 5, 6 i nawet więcej, są też takie wtyczki kątowe. W mojej wtyczce jest jeszcze kawałek przewodu na 230V z wtyczką do radia, do której jest podłączona wiertarka :)

    Co do skali to w sumie rzecz gustu. Biorąc pod uwagę fakt, że sterownik ma służyć do zasilania różnych silników, które różnie się zachowują przy różnych nastawach nie wiem czy robienie takiej skali ma sens. W przypadku jakichś istotnych wartości jak np. temperatura skala ma zastosowanie, natomiast w moim przypadku robię wszystko bardziej na wyczucie i skala nie jest mi w zasadzie do niczego potrzebna.
  • #10
    Kubaandcom
    Level 17  
    A nie myślałeś o wmontowaniu Woltomierza w płytę czołową? Pisałeś wcześniej że zasilacz ma służyć do zasilania różnych silników więc woltomierz przydałby się do podglądu "jak się kręci silnik przy danym napięciu".
  • #11
    dreaper
    Level 18  
    Nie wiem jaki woltomierz masz na myśli, ale mój multimetr nie bardzo sobie z tym radzi, generalnie to napięcie mu skacze nawet przy tych 53 Hz. Można to niby mierzyć przez kondensator, ale czy jest to do czegoś potrzebne, nie wiem. Gdyby to było urządzenie typowo diagnostyczne to może tak, ale ja zasilam tym wiertarkę, wytrawiarkę i od czasu do czasu jakiś inny silnik. Tak niską częstotliwość stosuję ze względu na lepszy moment obrotowy. Zaciekawiłeś mnie w sumie tym pytaniem i chyba będę musiał zobaczyć jak zachowuje się na tym miernik wskazówkowy.

    jamesbond007 Na woltomierzu wskazówkowym zakres 18V osiągam przy jakichś ¾ skali potencjometru. Dalej nic się już nie zmienia. Chyba będę musiał poprawić ten zakres, bo jak widać to też nie zostało dopracowane w tym KIT'cie. Rezystor od Zerenki już wymieniałem, więc ten problem musiał być już przy 12V.

    20-02-2012 17:28
    Poprawiłem zakres. Wymieniłem R3 na 3k, R10 na 3.6k i Zenerkę na 3V3. Teraz jest pełen zakres na wejściu comp (nóżka 9) od 0.9 do 3.3V

    20-02-2012 21:06
    Zamiast P1 na płytce dałem zworę. R7 też zastąpiłem zworą. R6 dałem 3.6k, a C7 22nF. Wiertareczka śmiga o niebo lepiej. Częstotliwość ustawiona w ten sposób to około 18kHz.
  • #12
    User removed account
    User removed account  
  • #13
    dreaper
    Level 18  
    Scalak to SG3525.
    http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/4286.pdf

    Jeżeli zamarzasz kupić ten zestaw to od razu mówię, że trzeba wymienić parę elementów, żeby to lepiej działało. PR1 i R7 zastąpiłem zworą. R6 i C7 trzeba dobrać samemu. DZ1 wymienić na 3V3 i dobrać R3 oraz R10. Przy zmianie napięcia zasilania (na wyższe) trzeba jeszcze wymienić wszystkie elektrolity (co łatwe nie będzie, ze względu na brak miejsca na PCB) oraz R1 i R2.

    Tu jest link do gotowego zestawu, gdyby cię to interesowało. W tekście też są jakieś błędy.

    Diodę na wyjściu dałem jakąś szybką za parę złotych.