Использование приводного двигателя постоянного тока беговой дорожки и ШИМ-регулятора скорости для электроинструментов: 13 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Электроинструментам, таким как металлорежущие станки и токарные станки, сверлильные станки, ленточные пилы, шлифовальные машины и другие, могут потребоваться двигатели мощностью от 0,5 до 2 л.с. с возможностью точной настройки скорости при сохранении крутящего момента. Номинальная мощность и контроллер скорости двигателя ШИМ, позволяющий пользователю изменять скорость ремня и поддерживать постоянную скорость и крутящий момент при работе на нем. Доступны коммерческие контроллеры двигателей постоянного тока / ШИМ, или вы можете построить схему ШИМ с нуля и купить все компоненты по отдельности, но в любом случае вы потратите много времени и денег. Все необходимые детали находятся на беговой дорожке. Разорвите свои собственные или купите на Ebay. (Бесстыдная самореклама ниже) Комбинации двигателя / контроллера на Ebay Безопасность и отказ от ответственности - вы должны иметь некоторые знания об электричестве и опасностях бытового тока и знать свои способности / неспособности. Использование / неправильное использование этих двигателей может привести к серьезным травмам вам или другим людям. Если вы сомневаетесь, НЕ ПЫТАЙТЕСЬ. ОНО МОЖЕТ УБИТЬ ВАС. Любые сумасшедшие идеи, найденные здесь, ТРЕБУЮТ вашего тестирования. Ваше применение и использование любых идей здесь полностью на вас, и вы соглашаетесь, что я не несу ответственности. У вашего оборудования должны быть выключатели безопасности включения / выключения, предохранители, провода заземления на вашей машине по мере необходимости, а ваш источник питания должен иметь прерыватели замыкания на землю, автоматические выключатели, должным образом заземленные розетки и шнуры и всегда отключайте оборудование от сети перед началом работы и любыми другими мерами безопасности. забываю упомянуть.

Шаг 1: Типы моторов беговой дорожки

Я видел 3 типа двигателей: постоянный магнит постоянного тока с ШИМ-контроллером (отлично подходит для крутящего момента на всех скоростях); 2 провода к двигателю (обычно); двигатель постоянного тока с управлением двигателем постоянного тока с напряжением якоря. (Отлично подходит для крутящего момента на всех скоростях).4 провода к мотору. 2 - на ток шунтирующего поля, 2 - на якорь. Измените напряжение, подаваемое на якорь, измените скорость. Не все четырехпроводные двигатели управляются напряжением якоря. У некоторых есть 2 провода, которые являются частью цепи термозащиты. Те, что я видел, обычно оба голубые. Двигатели переменного тока. (Вероятно, не лучше, чем двигатель переменного тока, который вы думаете о замене.) Двигатели работают с постоянной скоростью. Включает специальный скользящий шкив. Изменение скорости ремня осуществляется вручную с помощью кабеля, который изменяет размер диаметра шкива. Больший диаметр шкива двигателя увеличивает скорость ремня, меньший шкив снижает скорость ремня (я думаю). Двигатели постоянного тока различаются по размеру, но большинство из них являются постоянными магнитами, имеют щетки, маховик и либо резьбовые отверстия, либо кронштейн, либо фланец, приваренный к корпусу для монтажа. Обычно они могут находиться в диапазоне от 80 до 120 В постоянного тока, но до 260 В постоянного тока. HP от 1/2 до 3,5 л.с. (номинальная нагрузка на беговую дорожку), частота вращения верхнего конца 2500-6000, 5-20 ампер. Максимальное число оборотов в минуту не так важно, если вы можете настроить любое число оборотов в пределах диапазона и поддерживать почти постоянный крутящий момент. Вы можете изменить направление двигателей постоянного тока, изменив полярность. Просто поменяйте местами 2 провода двигателя (обычно черный и белый или черный и красный) на клеммах на плате PWM. Помните, что если вы измените направление вращения двигателя, вы не сможете использовать маховик как есть. Из-за левой резьбы он мог оторваться. Просверлите метчик и прикрутите маховик к валу.

Шаг 2: моторное видео

Тестирование мотора / контроллера

Шаг 3: Печатная плата ШИМ

Сложное описание контроллера ШИМ (широтно-импульсной модуляции) беговой дорожки вы можете найти на сайте https://www.freepatentsonline.com/6731082.htmlor или посетить википедию для лучшего определения ШИМ. https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pulse-width_modulation&oldid=71190555/ Но в основном (насколько я понимаю) это эффективная схема управления скоростью, которая подает импульсное напряжение и ширину сигнала для двигатель выключается и включается тысячи раз в секунду. Это передает больше мощности на нагрузку и тратит меньше энергии на нагрев, чем регулятор скорости резистивного типа. Регулировочные потенциалы контроллера ШИМ-стиля расположены рядом с одним из краев платы. Каждый набор для определенного двигателя. отрегулировано на моей швейной машине. Мне нужно было остановиться на 1-2 стежка, а исходные настройки беговой дорожки были слишком высокими. Примечание: регулировка MIN Trimpot может повлиять на MAX, может потребоваться отрегулировать оба до тех пор, пока не будут достигнуты желаемые уровни. MAX Максимальная скорость-Touch, я обнаружил, что на моей швейной машине мне нужно меньше, чем скажем, мой сверлильный станок: обратите внимание, что регулировка MAX может повлиять на MINIR COMP (компенсация пускового тока - улучшает регулирование нагрузки, обеспечивая минимальные колебания скорости из-за изменения нагрузки. представленный на двигатель, не изменяется существенно, регулировка IR установлена на минимальном уровне. Чрезмерная компенсация IR приведет к тому, что управление станет нестабильным, вызывая зазубривание двигателя. Я никогда не регулировал это, чтобы даже сказать вам, как и когда вы будете муравей, чтобы отрегулировать его. CL (ограничение тока - не трогайте) Подстроечный резистор CL устанавливает ток, который ограничивает максимальный ток двигателя. Также ограничивает пусковой ток линии переменного тока до безопасного уровня во время запуска. ACCEL (период времени ускорения, от 0 до полной скорости в секундах) Я никогда не видел такого на плате цепи беговой дорожки, только на коммерческих контроллерах двигателей постоянного тока с ШИМ. На доске беговой дорожки должно быть что-то, что задает значение времени… возможно, резистор?

Шаг 4: Скоростной горшок

В схемах ШИМ используется потенциометр (потенциометр) для регулировки скорости от 0 до макс. Потенциометр может быть поворотного или линейно-скользящего типа. Потенциометр обычно имеет номинальное сопротивление 5 или 10 кОм. Обычно 0 Ом - это отсутствие движения, а 10 кОм - полная скорость (если только у вас не поменяны местами провода Pot High и Low… тогда все наоборот). Имейте в виду, что двигатель может даже не начать двигаться до 2 или 3 кОм (фактическое значение варьируется), и вы не можете запустить горшок в положении 2 или 3 кОм, потому что контроллеру двигателя беговой дорожки требуется 0 Ом при запуске (Вид раздражает). Pot связывается с печатной платой через 3 терминала, обычно обозначенных High, Wiper и Low (или H, W, L). Некоторые контроллеры используют цифровую консоль для изменения скорости двигателя. Вы не хотите прокручивать программируемые варианты выбора, программы упражнений и мониторы сердечного ритма только для того, чтобы изменить скорость двигателя на вашем токарном станке. Решение: выбросьте его и замените подходящим потенциометром (обычно 5 или 10 кОм). Цифровая консоль взаимодействует с платой PWM так же, как и Speed Pot. через эти 3 терминала (на некоторых отмеченных GOH или LWH и окрашенных в черный, белый и красный цвета или S1, S2, S3, в синий, серый, оранжевый цвета. Вы также должны использовать переключатель для включения и выключения. Поток предназначен для управления скоростью один раз машина работает.

Шаг 5: приводные шкивы и ремни

Маховики большинства моторов беговой дорожки также служат шкивом. Они подходят для причудливого плоского ремня с 5-10 V-образными канавками. Ведомый шкив, который соединяется с этим ремнем, первоначально приводил в движение большой ролик, на котором двигалась лента беговой дорожки. Повторное использование пластикового роликового шкива практически невозможно. Очень немногие двигатели на самом деле поставляются с обычным ременным шкивом автомобильного типа 4L. Решение: снимите маховик и замените его обычным шкивом с клиновым ремнем. * Если маховик, который вы снимаете, имел ребра для охлаждения двигателя, замените его либо лопастью, установленной на валу, либо вентилятором с внешним питанием. * Снятие маховика может быть проблемой. Маховик имеет левую резьбу 4 м и действительно может быть зажат или подвергнут коррозии на валу. Зажмите конец маховика в тисках и поверните вал на противоположном конце по часовой стрелке, и маховик может соскочить. Некоторые двигатели не имеют двух валов. Вал со стороны щетки обычно скрыт под корпусом подшипника. Для упорных или одновальных двигателей я использую ножовку, запускаю двигатель на малой скорости, использую его как токарный станок по металлу и пропиливаю шкив один или два раза. Он всегда легко снимается, когда вы превращаете гайку в 3 более тонких гайки, а не на одну широкую. Только убедитесь, что вы не врезаетесь в вал двигателя. Закройте его глазом, а затем проверьте, повернув с помощью пары тисков, пока не пройдете резьбовую часть. Или…. Если вы не возражаете против маховика … Вы можете использовать двигатель (на очень низкой скорости) как токарный станок по металлу и вырезать подходящий паз для ремня по вашему выбору. Это может быть немного сложно (опасно), поскольку ваш режущий инструмент не закреплен. ** ИСПОЛЬЗУЙТЕ защиту для глаз, перчатки, маску для лица и т. Д. ** Напильником «крысиный хвост» подойдет круглый ремень, а небольшой напильником можно вырезать V-образную канавку для обычного ремня автомобильного стиля. Помните еще раз - если вы измените направление вращения двигателя, вы не сможете использовать маховик как есть. Из-за левой резьбы он мог оторваться. Просверлите метчик и закрутите его.

Шаг 6: больше идиосинкразий

При использовании этих настроек возникают небольшие, но решаемые проблемы. Я думаю, что многие из этих проблем можно исправить с помощью настроек потенциометра, но точная величина регулировки и значения для каждого слишком сильно различаются, расплывчаты и неопубликованы или неизвестны среднему человеку. Проблема 1) Двигатели беговой дорожки имеют 3-4 фунт маховик. Инженеры рассчитывают энергию, запасенную при вращении этого тяжелого маховика, чтобы получить номинальную мощность в лошадиных силах, называемую «лошадиная сила для работы на беговой дорожке». Никаких быстрых изменений скорости не замечено из-за кинетической энергии, все еще хранящейся в маховике. Иногда можно услышать, как двигатель полностью выключается, пока маховик не раскрутится и не уравновесит обороты двигателя с соответствующей настройкой на реостате. Если нагрузка восстанавливается или установка скорости превышает текущую скорость двигателя, двигатель снова включается. Решение: снять маховик. Часть этой кинетической энергии будет храниться в оборудовании, которое вы приводите в действие, но в противном случае часть мощности может быть потеряна. Проблема 2) При запуске беговой дорожки вы не хотите, чтобы она запускалась на полной скорости, пока вы на ней. Если реостат не установлен на нижний предел значения сопротивления, цепь не запустится. Теперь у вас есть комбо двигатель / контроллер на вашем сверлильном станке или фрезерном станке, и он не запускается, потому что реостат не установлен в начальное положение. Решение: поверните реостат в начальное положение перед включением или немного уменьшите регулировку минимума.

Шаг 7. Инструменты с приводом от беговой дорожки

Это мой сверлильный станок, переоборудованный в мельницу. Купил на свалке за 10 долларов. У него был плохой двигатель переменного тока. Новый мотор снят с беговой дорожки также со свалки. Мотор и ремни приводят его в движение так же, как и оригинальный мотор. Он отлично сверлит и фрезерует. Крепление двигателя беговой дорожки было идентично оригинальному креплению двигателя переменного тока. Я экспериментировал с двумя оригинальными ремнями, но быстро избавился от лишнего ремня и ступенчатого шкива и остановился на одном ремне. Больше не было необходимости перемещать ремни вверх и вниз по ступенчатому шкиву. Двигатель сохраняет хороший крутящий момент на всех скоростях для моей работы. На последних страницах я включил шаг ниже моей последней швейной машины с приводом от беговой дорожки.

Шаг 8: стили крепления двигателя

Это 4 стиля, которые я нашел. Все изображенные двигатели постоянного тока. Все, кроме последнего, относятся к типу постоянных магнитов. На нижнем левом изображении двигателя есть крепление, почти идентичное креплениям на электродвигателях переменного тока на буровых станках и т. Д.

Шаг 9: регулировка скорости ног

Это педаль управления швейной машиной, которую я модифицировал для работы с мотором, которым я планирую питать старую промышленную швейную машину. Схема внутри изначально предназначалась для управления двигателем переменного тока, поэтому она годится только для установки вашего потенциометра. Удалите все схемы исходного контроллера (т.е. резисторы, потенциометры SCR и т. Д.) И установите свой регулятор скорости. Требуется некоторая корректировка размещения, но это можно сделать. ОБНОВЛЕНИЕ: мне было легче установить потенциометр, который требуется для двигателя моей беговой дорожки, рядом с контроллером POT двигателя переменного тока на основе SCR, чем вытащить старый. Посмотри, ближе к концу переоборудование моей швейной машины.

Шаг 10: схемы / фото

Это некоторые схемы и фотографии, которые я собрал. У большинства беговых дорожек один приклеен к пластиковой панели живота. Если у вас есть схема, вы хотели бы поделиться со мной по электронной почте. PDF-файл загружается очень медленно, но детали стоят того, чтобы подождать, так что наберитесь терпения. Просто щелкните его правой кнопкой мыши и откройте в другом окне и просмотрите остальную часть инструкций во время загрузки.

Шаг 11: Промышленная швейная машина с двигателем беговой дорожки

У меня был Janome DB-J706, который я нашел на свалке без двигателя сцепления или стола за 15 долларов, а Lifestyler 8.0 с двигателем мощностью 1,5 л.с. продавался бесплатно. Я не мог сказать, работает ли машина без двигателя, и не хотел тратить много времени на выяснение обстоятельств. Это был огромный успех, и после того, как я выбрал шаттл и заменил натяжитель на один, я спас старый сержер, он прекрасно сшивается, и я прошиваю 2 слоя прорезиненного полотняного ремня TM (беговая дорожка), такого как масло. Я также использую леску «спектры» для ниток. Первоначально швейная машина создавалась для работы на специальном станке со специальным двигателем сцепления. Электродвигатель сцепления работает постоянно, а ножная педаль, прикрепленная к рычагу, включает фрикционную муфту. Вся установка занимает много места, она тяжелая, а двигатели сцепления дорогие и обидчивые, и в любом случае они не шли в комплекте с моими. Я построил основу своей новой швейной машины из деталей рамы трубок TM. Квадратные трубки на TM имеют довольно толстый калибр, низкоуглеродистую сталь и легко свариваются после шлифования или шлифования любого пластикового порошкового покрытия или краски. Я отрезал существующее крепление двигателя и приварил его к основанию рамы моей новой швейной машины и использовал кусок резьбы, который можно регулировать с помощью гаек, чтобы отодвинуть мотор от рамы, натянув оригинальный ремень и шкив мотора. Обратите внимание на приваренный шкив к валу… пришлось поменять полярность, что, естественно, хотело отвинтить левый резьбовой шкив… проблему достаточно легко исправить. Как видите, я еще и маховик отпилил ножом. Не может быть такой инерции, которая заставляет машину продолжать шить. Этот прием также требует снижения минимальной регулировки скорости на контроллере TM и максимальной регулировки. Беговые дорожки не должны останавливаться на копейке, как швейные машины. С этими настройками машина была достаточно отзывчивой, чтобы шить по одному стежку за раз или на полной скорости, и все же могла останавливаться на один или два стежка. Как видите, я также использовал оригинальный ременной шкив TM, распечатав на 3D-принтере адаптер, который соединял его с приводным валом швейной машины. Контроллер и плата блока питания прекрасно помещаются в пластиковый контейнер. Жгут, который шел к оригинальному контроллеру TM, имел только 8 или 10 проводов, но требовалось только 2 провода. При коротком замыкании они замыкают реле, подающее питание переменного тока. Оригинальная цифровая плата TM, которая контролировала скорость, была утилизирована и управлялась прямо с основной платы контроллера, а не с помощью 3-х проводов и скользящего потенциометра 10 кОм. Ножка регулировки скорости, которую я нашел в магазине подержанных вещей, предназначалась для швейной машины переменного тока на базе тиристоров. В то время как схема была бесполезна, а скользящий потенциометр не использовался, я смог соединить и смонтировать 10 кОм скользящий горшок прямо рядом с оригиналом, подключив его к моей плате контроллера для контроля скорости. Цифровые дисплеи действительно сбивают с толку людей, когда они пытаются включить контроллеры TM в свой проект. Но если вы посмотрите на главный контроллер, обычно есть 3 выступа, которые подключаются к POT, и в этом случае 10 кОм работали отлично. Одна вещь, которая была у этой ножной педали, - это микропереключатель, встроенный в схему, который, вероятно, может быть использован для Включите динамическое торможение, вставив резистор в двигатель постоянного тока, когда вы отпускаете ногу … это может помочь с остановкой на одном стежке без необходимости понижать минимальную настройку контроллера и может быть моей следующей попыткой, но на данный момент крутящий момент, хотя и значительно уменьшен, это намного больше крутящего момента, чем требуется швейной машине.

Шаг 12: Столовая пила на двигателе беговой дорожки

Я наконец устал пытаться копировать 2X4 с помощью 1-сильного электродвигателя переменного тока моей столовой пилы. Я нашел беговую дорожку на торговой площадке FB за 10 долларов. У него был двигатель мощностью 2,7 л.с., и он легко устанавливался на существующие кронштейны моих пил. Я нашел этот трехгранный серпантинный ремень, который подходит к моему шкиву столовой пилы с V-образной канавкой и шкиву приклада на двигателе беговой дорожки. Как и у большинства новых беговых дорожек, у этой было цифровое управление, поэтому мне пришлось установить свой собственный потенциометр на 10 кОм, который я установил спереди. Плата питания и контроллер установлены внутри Tupperware, чтобы защитить его от пыли. Работает как чемпион, и моя столовая пила разрывает шпильки, как масло

Шаг 13: Изобретения, представленные читателем

Машина для подачи мячей https://www.youtube.com/watch? V = oEUYII-SYGg