СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №2/2013

сопротивление R4, то минимальные обороты вала начнут уменьшаться, и с некоторого момента (когда сопротив ление R4 станет очень велико) переста нут от него зависеть. После этих экспериментов номи нал резистора R2 был выбран равным 510 Ом, а резисторы R3 и R4 вообще были удалены из схемы. Окончатель ный вариант схемы показан на рисун ке 5. Подключив испытываемую дрель D0600 по схеме на рис. 5, автор решил проверить, будет ли вообще дрель оказывать сопротивление торможе нию, – попытался затормозить патрон рукой и встретил неожиданное и до вольно сильное сопротивление тор можению. Памятуя о том, что с помощью ли нейного регулятора (см. рис. 1б) при средней скорости вращения дрель бы ла способна сверлить отверстия свёр лами диаметром не более 1,6 мм, автор решил проверить возможности дрели, подключённой к тиристорному регу лятору (см. рис. 5). Для этого, установив минимальную скорость вращения и вставив в патрон сверло диаметром 3 мм, автор очень быстро просверлил стеклотекстолит толщиной 4 мм. В чём же причина такой необычной и эффективной стабилизации скорос ти вращения? Осциллограммы, снятые с катода и анода тиристора при раз ной силе торможения патрона дрели, приведены на рисунке 6. Анализ при ведённых осциллограмм свидетель ствует о том, что при максимальном торможении на двигатель подаётся максимальная мощность (см. рис. 6г); в то же время, при отсутствии торможе ния скорость вращения возвращается к исходной, т.е. определяемой потен циометромR1 (см. рис. 5). Тщательный анализ осциллограмм показал, что то коизмерительным прибором является сам тиристор. Удалось объяснить и эф фект стабилизации скорости. При торможении скорость враще ния вала уменьшается, что влечёт за собой и уменьшение напряжения противоЭДС. Поскольку тиристор управляется со стороны катода (т.е. управляющий электрод находится на катоде), уменьшение напряжения про тивоЭДС приводит к снижениюпотен циала катода, а вместе с ним и потен циала управляющего электрода и, соответственно, уменьшению потен циала эмиттера транзистора. Это, в свою очередь, приводит к тому, что конденсатор C1 (см. рис. 5) быстрее за ряжается до порога открытия транзис тора. Ускоренная зарядка конденсато ра уменьшает угол открытия тиристо ра, благодаря чему он открывается раньше, подавая на двигатель бо 9 льшую площадь полупериода синусоиды, т.е. бо 9 льшую мощность. Схема, приведённая на рисунке 5, несмотря на простоту, достаточно неприхотлива. Работа схемы проверя лась не только с тиристором Т112 16 6 (максимальный ток 16 А), но и с Т122 25 3 (25 А), и даже с Т142 80 10 (80 А). Кроме того, схема была испытана с си мисторами ТС122 20 5 (20 А) и TС122 25 3 (25 А). Из импортных тиристоров, были испытаны VS 16TTS 12 (16 А) и BT151 500R(12A). Всевышеперечислен ные тиристоры (в том числе симисто ры), кроме BT151 500R, показали хоро ший результат. При использовании ти ристора BT151 500R в схеме на рис. 5 на низких оборотах дрель работала не устойчиво, вероятно из за низкого тока открывания (15мА) тиристора.Поэтому в схеме может быть использован любой тиристор с током открывания более 30мА.Следуетотметить,чтосхеманарис. 5 способна работать с двигателями зна чительнобольшеймощности, чем40Вт. ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 52 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2013 Рис. 6. Осциллограммы, снятые с катода (канал № 1 – жёлтый цвет) и анода (канал № 2 – голубой цвет) тиристора VD1 (Т112 16 6) относительно «земли» в схеме на рис.5 для дрели D 0600 (DONAU) при различной интенсивности торможения вала двигателя а – торможения нет; б, в – последовательное усиление торможения; г – максимальное торможение а) б) в) г) Рис. 7. Внешний вид тиристорного регулятора (в центре); слева (в большом корпусе) – трансформатор и выпрямитель Vdd Is Vdd Vdd 1 8 2 3 6 4 5 7 COMP OUTB FBOUTA RC CS Vdd DA1 MIC3808 OUTB C Vdd VT1 C1 R2 R1 R4 R3 Рис. 4. Схема компенсации наклона токоизмерительной характеристики контроллера ИИП MIC3808 [4] 2SC3247 (BC337-40[КТ503]) 4.7/50В (10.0/50В) T112-16-6 D-0600[DONAU] (PT-5201B[Pro’sKit]) VT1 VD1 (VS-16TTS-12) R2 510 M R1 50К (10K) C1 + – +(12–18) В ~ Рис. 5. Схема тиристорного регулятора – стабилизатора скорости вращения вала двигателей постоянного тока электродрелей D 0600 и PT 5201B В скобках указаны параметры схемы для PT 5201B