Слава созидателям

Регулятор оборотов коллекторного двигателя от стиральной машины

Регулятор оборотов коллекторного двигателя от стиральной машины

Сообщества ›
Сделай Сам ›
Блог ›
Регулятор оборотов для двигателя от стиралки автомат

Всем здрасте. Выкладываю свою очередную работу.

Все рукастые люди используют в своих самоделках двигатели от старых советских стиральных машин. Но здесь есть одно но. Оборотов у них 1250 и мощность всего 180 Вт. Из такого мотора даже нормального наждака не получится. Обороты маленькие и камень очень быстро изнашивается. Сейчас в наличии появляется очень много двигателей от современных стиральных машин автомат. Они на порядок мощнее и диапазон оборотов очень большой от 0 до 15000 оборотов. Но есть одна проблема. Если его подключить напрямую к сети, то он он сразу же раскручивается до максимальных оборотов, которые не всегда нужны. В этой статье мы соберем с вами регулятор для такого мотора. На данный момент есть три варианта управления такими двигателями.
Вариант 1. Заказать в интернете плату на микросхеме тда 1085. Но их становится всё меньше. так как эта это микросхема снята с производства.
Вариант 2. Братья китайцы уже давно наладили выпуск готовых регуляторов. Его можно заказать на AliExpress.
Вариант 3. Самому собрать регулятор, который будет выполнен на микроконтроллере Arduino, он будет поддерживать мощность на любых оборотах, а также его можно будет настроить под любой станок, куда будет устанавливаться мотор.
Вот поэтому не простому пути мы с вами и пойдём. В конце статьи я оставлю ссылки на компоненты которые я заказывал.Так же будет ссылка на архив со всеми необходимыми программами, схемами и прочими полезностями.
Приступим. Для начала соединим наш LSD дисплей с платой Arduino по этой схеме.

Подключение экрана
Теперь из нашего архива нужно установить программу arduino-1.8.7. В ней выбираем прошивку 2 и загружаем. Если прошивка не загружается, проверяем настройки.

проверить
После загрузки появится такая надпись.
Это значит что всё хорошо и можно продолжать. Теперь подпаяем переменный резистор на 10 кОм для регулировки оборотов. Плюс и минус к крайним ножкам, а центральный к Arduino, согласно схеме.

Теперь нам нужно загрузить прошивку номер 3 тест резистора Если мы все сделали всё правильно, то у нас на дисплее появится надпись Test резистора и при повороте ручки число будет меняться от 0 до 1024.

Следующим этапом припаиваем датчик Холла. Если его расположить лицом к себе, то выводы слева направо будут плюс, минус и сигнальный провод. Припаиваем датчик к плате Arduino, а сам датчик располагаем возле магнитного кольца на двигателе. Загружаем прошивку номер 4 и поворачиваем вал электродвигателя на 10 оборотов. На экране будет число импульсов на 10 оборотов. Это число нам нужно запомнить.

Следующий этап — изготовление силовой платы. для этого открываем программу sprint-layout м в ней открываем файл платы. Распечатываем её на лазерном принтере на глянцевой бумаге или подложке от бумаги самоклейки. Переносим рисунок платы на медь горячим утюгом и травим плату методом ЛУТ. Поищите в интернете как это делается, или гляньте в ролике. Теперь припаиваем все компоненты к плате и соединяем с Arduino и мотором. Для проверки платы используем прошивку 5 и 6

Регулировка оборотов двигателя диммером.

Собственно вопрос в названии темы. Имеем 1-фазный двиг. мощностью 300 Вт. Имеем диммер на 600 вроде Вт. На сколько я сам знаю обороты регулируются частотой, т.е. по сути нужен частотный преобразователь. Но клиенту в магазине всучили к двигателю диммер и сказали что им замечательно регулируются обороты. Экспериментировать не хочется. Прошу советов гуру. Извиняюсь, если такая тема уже была. Заранее спасибо за ответ.

• Просмотр профиля
• Личное сообщение

Вопрос в том, что сгорит — диммер или движок

• Просмотр профиля
• Личное сообщение

Bor написал :
Имеем 1-фазный двиг. мощностью 300 Вт. Имеем диммер на 600 вроде Вт.

Такой мощности диммера видимо будет недостаточно,надо в нем симистор заменить на более мощный для надежности.

Bor написал :
Регулировка оборотов двигателя диммером.

Нормально регулируется.
ЗЫ: Правда вы не указали тип двигателя.Желательно немного переделать диммер для предотвращения полной остановки движка.

• Просмотр профиля
• Личное сообщение

Холостяк написал :
Правда вы не указали тип двигателя.

В смысле синхронный или асинхронный? Чёрт его знает, надо смотреть. Получается какой-то регулируется, а какой-то нет, так?

Холостяк написал :
Желательно немного переделать диммер для предотвращения полной остановки движка.

Ну уж в диммер то я точно не полезу. А то ещё на диммер попаду. )))

• Просмотр профиля
• Личное сообщение

Диммером только коллекторные двигатели нормально регулируются

• Просмотр профиля
• Личное сообщение

Johnny написал :
Вопрос в том, что сгорит — диммер или движок

Ставлю 10 к 1, что первым сгорит диммер.

• Просмотр профиля
• Личное сообщение

ksiman написал :
Диммером только коллекторные двигатели нормально регулируются

Спасибо за информацию.Уже бегу менять вентилятор в вытяжке на коллекторный

• Просмотр профиля
• Личное сообщение

Регулятор вращения вентилятора или других устройств с асинхронным двигателем Siemens DELTA 5TC8 604.

Регулятор частоты вращения 0,1 — 2,6 A (5TC8 604)
Технические характеристики
Напряжение питания 230 В (с двумя проводами подключения), номинальное напряжение: AC 230 В, 50/60 Гц Устройство защиты от тока короткого замыкания посредством предохранителя (на цоколе предохранителя имеется запасная плавкая вставка)
Устройство защиты от перегрузки посредством дополнительного термобиметаллического предохрани теля, который при перегрузке прекращает работу регулятора частоты вращения на длительное время.
Регулировочный потенциометр для установки минимального числа оборотов.
Силовой выход:
• Количество — один выход
• Номинальное напряжение 230 V AC, 50/60 Hz
• номинальная нагрузка (35 °C температура окружающей среды)

• однофазный асинхронный электродвигатель 25 . 600 VA / 0,1 . 2,6 A
  Комментарий: фазовый провод обязательно необходимо подключить к клемме L, иначе устройство может выйти из строя
• максимальная общая потребляемая мощность в
  зависимости от температуры окружающей среды:
  Предупреждение — в зависимости от условий применения общую потребляемую мощность следует уменьшить на 20 %
  • при встраивании в деревянное основание, сухую штукатурку, газобетон или полую стену
  • при встраивании в многоместные комбинации или коробки для открытой установки
  Подключение четыре винтовые клеммы с лифт−зажимами, допустимы следующие поперечные сечения проводников:
  Механические характеристики
  • 0,5 . 4,0 mm² одножильный провод
  • 0,5 . 2,5 mm² тонкий провод с или без гильзы для оконцевания жилы (без изолирующего бортика, герметичная опрессовка)
  • Корпус из пластика
  • Габариты ширина модуля: 71 mm x 71 mm, глубина монтажа: 32 mm
  • Вес около 105 g
  • Тепловая нагрузка при пожаре около 1000 kJ
  • Установка встраивание в монтажные коробки Ø 60 мм, глубиной 40 мм согласно DIN 49073−1
  Электрическая безопасность
  • Степень загрязнения (согласно МЭК 60664−1) 2
  • Степень защиты (согласно EN 60529) IP20
  • Категория перенапряжения (согласно МЭК 60664−1) III
  • Стандарт устройство удовлетворяет требования EN 60669−2−1
  Требования по электромагнитной совместимости
  (ЭМС) устройство удовлетворяет требования EN 60669−2−1, EN 61000−6−3 и EN
  Условия окружающей среды
  61000−6−1
  • Температура окружающей среды в рабочем режиме –5 . +45 °C
  • Температура хранения –25 . +70 °C
  • Отн. влажность (без образования конденсата) 5 . 93 %
  Сертификация: VDE и KEMA.

Выключатель с электронным таймером, задержка отключения вентилятора 0,5-15 мин. Лампы накаливания 1200 W, вентилятор 200VA, подсветка.

Для монтажной коробки — 5ТТ1 210, для распределительной коробки — 5ТТ1 211.

Как регулировать обороты двигателя от стиральной машины. Регулятор оборотов коллекторного двигателя от стиральной машины Tda1085c схема управления двигателем от стиральной машины

Сосед по подъезду выставил на лестничную площадку для дальнейшего выноса на мусорку стиральную машинку-автомат, как сказал ему специалист ремонтник, мотору пришел кирдык. Не один Самоделкин , ни когда в жизни, не пройдет мимо выкинутого агрегата не забрав его на запчасти или хотя бы не заглянув внутрь на содержимое. Тем же болен и я, решил избавить соседа от тяжелой физической работы, выноса агрегата на мусорку и забрал ее на запчасти к себе в деревню.

На фото: Один из самых полезных элементов внутренностей стиральной машины.

Все было разобрано на полезные прибамбасы и пришло время проверить состояние мотора.

Пункт 1. Проверка мотора.

Для проверки мотора и модернизации Диммера освещения, нам потребуются инструменты.
*Прибор (тестер)
*Бокорезы электрика
*Диммер
*Паяльник

Внутри оказался вот такой коллекторный универсальный мотор MCA 5264 -148KT11 390Вт. 13000 Обмин.

На снимке видим семи контактный большой разъем, слева выходят все одноцветные синее провода (чтобы обывателю было сложнее разобраться) и один желто-зеленый (заземление), справа расположены провода заходящие непосредственно в мотор, если смотреть начиная сверху, то два красных (на датчик хода), синий на щетку 1, фиолетовый на другую щетку 2, черный (средняя точка обмоток мотора), оранжевые (две обмотки статора).

Зачистим все выходящие синие провода для прозвонки их прибором.

Разъединим разъем и вызвоним тестером какой из синих проводов на какой провод мотора приходит, чтобы не забыть, надо записать, зарисовать.

Для простого запуска мотора нам необходимы только два оранжевых, синий и фиолетовый провод, остальные можно откусить или за изолировать на будущие самоделки.

По такой схеме надо подключить мотор.

Можно проверять работу мотора, все работает (как в большинстве случаев и бывает), только подшипники желательно заменить.

Вот так проводят диагностику специалисты-ремонтники, цена такого нового мотора 6000 рублей + работа по установке.

Пункт 2. Реверс.

Этот тип мотора можно реверсировать, что и делает стиральная машинка во время стирки, для этого надо поменять присоединение щетки с одной обмотки на другую, только делать это после полной остановки и обесточивания мотора.

Схема. Реверс при помощи тумблера.

Пункт 3. Регулирование оборотов Диммером света.

Также можно регулировать обороты методом уменьшения — увеличения тока, например с помощью проволочного реостата необходимой мощности или с помощью симистора с ШИМ регулятором.

Как самый простой и доступный, это Диммер для освещения (фото ниже), только обязательно до первого подключения надо посмотреть на какой максимальный ток регулятор рассчитан, нам надо десятикратное перекрытие номинальной мощности мотора, потому, что пусковой ток у нашего мотора скачет от 8-10А и выше, даже без нагрузки.

Самый дешевый Диммер.

Если Диммер оказался как у меня на 3А, то его можно доработать, найдя необходимый симистор прямо на плате управления самой стиральной машинки, где все параметры как раз рассчитаны для этого мотора.

Для этого проследим путь от места подключения клеммы мотора к плате и по самым широким дорожкам, одна из которых обязательно подойдет на одну из ножек нужной нам детали (в моем случае, это симистор BTB16 с тремя ножками).

Отсоединяем крепление радиатора и выпаиваем деталь стараясь не перегреть.

Полученный симистор вместе с радиатором впаиваем в замен старой детали в регуляторе, теперь можно смело подключать нагрузку в 10 А и на момент пуска даже до 16А.

Подключаем регулятор (Диммер) в разрыв одного провода питания мотора, включаем в сеть и поворачиваем ручку регулятора, мотор должен начать вращение, а скорость соответствовать положению ручки регулятора.

Если при включении в сеть, мотор в любом из положений регулятора стоит или постоянно работает не меняя обороты, значит деталь (симистор) оказалась пробитой (сгоревшей), при условии, что сам регулятор изначально был исправным.

Теперь надо сделать для Диммера новый корпус, старый стал мал для него. Но это уже другая история.

Прекрасный для самоделок мотор от стиральной машины имеет слишком высокие обороты, и малый ресурс на максимальных оборотах. Поэтому я применяю простой самодельный регулятор оборотов (без потери мощности). Схема опробована и показала прекрасный результат. Обороты регулируются примерно от 600 до max.

Потенциометр электрически изолирован от сети, что повышает безопасность пользования регулятором.

Симистор необходимо поставить на радиатор.

Оптопара (2 шт) практически любая, но EL814 имеет внутри 2 встречных светодиода, и просится в эту схему.

Высоковольтный транзистор можно поставить, например, IRF740 (от БП компьютера), но жалко такой мощный транзистор ставить в слаботочную цепь. Хорошо работают транзисторы 1N60, 13003, КТ940.

Вместо моста КЦ407 вполне подойдет мост из 1N4007, или любой на >300V, и ток >100mA.

Печатка в формате.lay5. Печатка нарисована «Вид со стороны М2 (пайка)», так что при выводе на принтер ее надо зеркалить. Цвет М2 = черный, фон = белый, остальные цвета не печатать . Контур платы (для обрезки) выполнен на стороне М2, и будет указателем границ платы после травления. Перед запайкой деталей его следует удалить. В печатку добавлен рисунок деталей со стороны монтажа для переноса на печатку. Она тогда приобретает красивый и законченный вид.

Регулировка от 600 оборотов подходит для большинства самоделок, но для особых случаев предлагается схема с германиевым транзистором. Минимальные обороты удалось снизить до 200.

Минимальные обороты получил 200 об/мин (170-210, электронный тахометр на низких оборотах плохо меряет), транзистор Т3 поставил ГТ309, он прямой проводимости,и их много. Если поставить МП39, 40, 41, П13, 14, 15, то обороты должны еще снизиться, но уже не вижу надобности. Главное, что таких транзисторов как грязи, в отличие от МП37 (смотри форум).

Плавный пуск прекрасно работает, Правда на валу мотора пусто, но от нагрузки на валу при пуске, подберу R5 при необходимости.

R5 = 0-3к3 в зависимости от нагрузки;; R6 = 18 Ом — 51 Ом — в зависимости от симистора, у меня сейчас этого резистора нет;; R4 = 3к — 10к — защита Т3;; RР1 = 2к-10к — регулятор скорости, связан с сетью, защита от сетевого напряжения оператора обязательна. Есть потенциометры с пластмассовой осью, желательно использовать. Это большой недостаток данной схемы, и если нет большой необходимости в малых оборотах, советую использовать V17 (от 600 об/мин).

С2 = плавный пуск, = время задержки включения мотора;; R5 = заряд С2, = наклон кривой заряда, = время разгона мотора;; R7 — время разряда С2 для следующего цикла плавного пуска (при 51к это примерно 2-3 сек)

Диммер для регулировки оборотов двигателя

Какие двигатели используют в стиральных машинах

В большинстве стиральных машин используются коллекторные электродвигатели. Они удобны тем, что не требуют пусковых и рабочих конденсаторов, могут напрямую подключаться к сети. К тому же простейший регулятор оборотов для них можно купить в любом магазине электротоваров.

Коллекторный двигатель от стиральной машины состоит из:

2. Ротора с коллектором;

3. Щеточного узла;

4. Тахогенератора или датчика холла.

Для измерения оборотов двигателя и их регулирования используются как раз-таки тахогенераторы или датчики холла. Они для обычного пуска от двигателя от сети 220В не используют, но нужны для работы со сложными регуляторами оборотов, которые поддерживают мощность на валу независимо от его нагрузки (в пределах номинальной, естественно).

Схема подключения

Изначально двигатели от стиральной машины подключаются к сети с помощью клеммной колодки. Если её не сняли до вас — при осмотре двигателя вы увидите подобную картинку:

Порядок расположение проводов может отличаться, но в основном их назначение такое:

1. 2 провода от щеток;

2. 2 или 3 провода от обмотки статора.

3. 2 провода от датчика оборотов.

Если у вас три провода от статора, то один из них — это средний вывод, используется для повышения оборотов в режиме отжима. Тогда если вы прозванивая обмотку нашли обнаружили что одна пара проводов даёт сопротивлении выше чем другая пара, то подключившись к концам с большим сопротивлением обороты будут меньше, но крутящий момент выше. А если выберет выводы с меньшим сопротивлением, то наоборот – обороты выше, а момент ниже.

В зависимости от конкретной модели на колодке могут быть выведены контакты какой-нибудь защиты, например, тепловой и прочее. В итоге для просто подключения к сети нам потребуется четыре провода, например, такие:

Напомним, что надбавляющие большинство двигателей стиральных машин — это коллекторные двигатели с последовательным возбуждением. Что это значит? Нужно подключать обмотку статора последовательно с обмоткой возбуждения, то есть с обмоткой якоря.

Чтобы это сделать нужно один конец обмотки статора подключить к сетевому проводу, второй конец обмотки статора соединяем с проводом одной из щеток, а вторую щетку подключаем ко второму сетевому проводу, такая схема подключения изображена на рисунке ниже.

Реверс

На практике случается так, что для применения в стенке из-за невозможно си закрепить двигатель в другой плоскости вам может не подойти его направление вращения. Отчаиваться не нужно. Чтобы изменить направление вращения двигателя от стиральной машины нужно всего лишь переключить местами концы обмотки статора и обмотки возбуждения.

Чтобы в процессе работы была возможность переключения направления вращения двигателя нужно использовать тумблер типа DPDT. Это шести контактные тумблеры, в которых есть две независимых контактных группы (два полюса) и два положения, в которых средний контакт соединяется либо с одним, либо с другим крайним контактом. Его внутренняя схема изображена выше.

Схема подключения двигателя от стиральной машины с возможностью переключения направления вращения и изображена ниже.

Вам нужно припаять провода от щеток к крайним контактам тумблера, а к одному из средних контактов провод от обмотки статора, ко второму — сетевой провод. Второй конец обмотки статора всё также соединяется с сетью. После этого нужно припаять перемычки к свободным двум контактам «крест—накрест».

Регулировка оборотов

Обороты всех коллекторных двигателей легко регулируются. Для этого изменяют ток через их обмотки. Сделать это можно изменив напряжение питания, например, срезав часть фазы, снизив действующее значение напряжения. Такой способ регулировки называется Система Импульсно-Фазового Управления (СИФУ).

На практике для регулировки двигателя от стиралки можно использовать любой бытовой диммер мощностью 2.5—3 кВт. Можно использовать диммер для осветительных ламп, но в таком случае замените симистор на BT138X-600 или BTA20-600BW, например, или любой другой с 10 кратным запасом по току относительно потребления двигателя, если конечно изначальных характеристик не окажется достаточно. Схему подключения вы видите ниже.

Но за простоту решения приходится платить. Так как мы уменьшаем напряжение питания мы ограничиваем и ток. Соответственно уменьшается и мощность. Однако при нагрузке двигатель, чтобы поддерживать заданные обороты, начинает потреблять больший ток. В результате из-за пониженного напряжения он двигатель не сможет развить максимальную мощность, и его обороты под нагрузкой упадут.

Чтобы этого избежать есть специальные платы, которые поддерживают заданные обороты получая обратную связь от датчика оборотов. Именно тех проводов, которые мы не задействовали в рассмотренных схемах. Работает это по алгоритму подобного такому:

1. Проверка заданного числа оборотов.

2. Считывание значений датчика и сохранение их в регистр.

3. Сравнение показаний датчика, реальных оборотов с заданными.

4. Если реальные обороты соответствуют заданным — ничего не делать. Если обороты не соответствуют тогда:

— Если обороты повышены — увеличиваем угол среза фазы СИФУ на определенное значение (понижаем напряжение, ток и мощность);

— Если обороты понижены — уменьшаем угол среза фазы СИФУ (повышаем напряжение, ток и мощность).

И так повторяется по кругу. Таким образом когда вы нагружаете вал двигателя — система сама принимает решение увеличить напряжение подаваемого на двигатель или уменьшить его — когда нагрузка увеличивается.

Необязательно бросаться за разработку такого устройства на микроконтроллерах, есть недорогие готовые решения. Примером такого устройства, построенные на интегральной микросхеме TDA1085. Пример схемы подключения вы видите ниже.

Здесь подписи обозначают:

М – выход на двигатель.

AC – подключение к сети.

T – подключение к таходатчику.

R0 – регулятор текущих оборотов.

R1 – минимальные обороты.

R2 – максимальные обороты

R3 – для подстройки схемы, если двигатель работает неравномерно.

Схема приведенной платы (для увеличения нажмите на рисунок):

Заключение

Учтите, что коллекторный, или как его еще называют в народе, щеточный двигатель от стиральных машин довольно высокооборотист, в районе 10000-15000 об/мин. Это связано с его конструкцией. Если вам нужно достичь малых оборотов, например, 600 об/мин – используйте ременную или зубчатую передачу. В противном случае, даже с применением специального регулятора – вам не получится добиться нормальной работы.

Ранее ЭлектроВести писали как правильно заземлить стиральную машину своими руками.

Диммер для регулировки оборотов двигателя

• Заказ оформляется только через сайт,заказ не принимаетсябез указания Email (эл. почта).
• По телефону заказы не принимаются, общение по Email.
• Счет приходит вам на почту, о заказе не перезваниваю — смотрите вашу эл. почту.
• наложенных платежей нету
• При обмене брака, обмене по гарантийному строку все растраты на транспортировку оплачивается заказчиком.
  Отправки осуществляются по первой возможности с вторника по воскресенье.
• После совершения покупки обязательно выберете форму оплаты и доставки, укажите Email.
• После покупки, покупатель первым выходит на связь в течение 7 дней подтверждая свою покупку
• Цена за 1 штуку

ШИМ регулятор скорости мотора DC 12-40В 10А 13КГц используется для точной регулировки скорости двигателя постоянного тока.

Для использования регулятора нужно подключить к нему подходящий двигатель постоянного тока и питание. После этого можно начинать работу. На плате регулятора предусмотрено 4 отверстия для закрепления на плоской поверхности. На плате регулятора есть предохранитель, рассчитанный до 10А силы тока, используется для предотвращения подачи на плату аварийного тока больше 10А.

Управление скоростью двигателя осуществляется с помощью регулировочного резистора на 10 кОм с ручкой. Регулировка скорости будет осуществляться от 10 до 100% от максимальной скорости. На плате регулятора есть 4 клеммы зажима для подключения двигателя и питания. Обозначение контактов для питания Power +, Power-; для двигателя Motor+, Motor-. Питание регулятора может осуществляться от внешнего источника питания. Напряжение питания 12 – 40В постоянного тока.

Техничекие характеристики:

Напряжение питания: 12 – 40 В постоянного тока;

Максимальный ток: 10А;

Статический ток: 0,02А (в режиме ожидания);

ШИМ рабочий цикл: 10% – 100%;

Управление мощностью: 0,01 – 400 Вт;

Частота ШИМ: 13кГц;

Размеры: 73 х 60 х 30 мм;