可调钻床速度控制器电路

所提出的可变钻速控制器电路在钻机电机上保持恒定的(可调的)速度，不管负载如何。

最常用的电动工具之一是电钻。尽管它有无数的优点，但动力钻头有一个主要的缺点-在许多应用中恒定的高速。

即使有双速配置，下限覆盖300-750 rpm左右，这仍然是非常快的微妙的工作，如钻砖石或使用飞刀在钣金上。

我们版本的速度控制器在电钻允许变化的速度从0到75%的全速。此外，它还允许正常的速度操作，而不脱离控制器从钻。

即使在负载发生变化时，控制器也配备了内置补偿，以保持相当均匀的速度。

它是如何工作的

电动机的典型特征是在运行时产生与电源相反的反向电压。

这种情况称为反电动势。相反的电压与电动机的速度成正比。可控硅钻头速度控制器利用这一效应来提供一定数量的速度对负载的补偿。

该控制器部署a可控硅整流器将半波能量注入钻机马达。可控硅电导率的基本原理是:

1. 阳极(A端)相对于阴极(K端)具有正电荷。
2. 当栅极(端子G)相对于阴极至少呈0.6 V正极时。
3. 大约有10ma的电流流入门端。

在那个时间可控硅开关上在每个正半周期可以有效地调节通过控制电平电压波形到门。总之，我们可以很好地控制提供给钻头的功率。

电阻R1和R2，电位器RV1变成a分压器为可控硅门提供可调值的半波电压。如果电机是静止的，可控硅的阴极将在0 V，它将几乎完全打开。当钻头的速度提高时，在整个钻头上形成电压。

这一额外的电位降低了有效的栅极-阴极电压。因此，当电机加速时，电源供应减少，直到电机在配置RV1调节的速度下变得稳定。

让我们假设一个负荷放在钻机上。这将会使钻头减速，同时导致整个钻头的电压下降。然后，由于可控硅的自动提前点火时间，更多的功率将被提供给电机。

因此，无论负载如何，钻速都保持一次设置。二极管D2的功能是一半的功率耗散在R1, R2和RV1通过限制电流的正半周。

二极管D1保护可控硅栅极免受极端反向电压。

SW1很容易在全速状态下短路可控硅。结果，RV1不工作，整个电源供应适用于钻头。

建设

最重要的是，知道钻速控制器电路直接连接到电源而不需要隔离变压器是至关重要的。

因此，在装配过程中必须采取预防措施，以免发生严重或致命的伤害。

不需要使用标签带或PCB，因为只使用少数电子元件。只有两个“半空中”接头是必要的，这些必须安全地绝缘，以避免任何可能的短路。

一种螺柱安装型可控硅用于这个项目。该组件使用其附带的焊料耳放置，并焊接到开关的中心耳上。

没有散热器的负载高达3 A。如果你有一个塑料包装可控硅，你可以钻一个洞通过开关耳和螺栓可控硅直。

然而，建议在可控硅和开关耳之间放置一块尺寸为25毫米× 15毫米的铝，作为散热器。

重要的是要记住对所有外部组件进行接地连接，因为机组在240vac下工作。对于这个箱子，我们用了一个带金属盖的塑料箱。

此外，电缆夹附一个金属螺钉通过塑料外壳的侧面使用。

记住要准备好这个螺丝、盖子和输出插座的接地端子的接地连接。

由于接地线从一个接地点到另一个接地点没有中间连接，因此必须使用连续布线。可以将两根接地电缆焊接到一个接地耳上，但不要将两根电线固定在一个螺钉下。

UB3盒上的铝盖不适合这种应用，特别是当输出插座的孔被切断时。

因此，确保用18号钢或16号铝材料制造一个新的盖子。

作为附加的安全预防措施，建议在机组内固定螺钉的凹槽上使用少量的胶水、漆甚至指甲油。这保证了安全装配。

你可能会注意到在一些可控硅上，由R1和R2提供的触发电流不足。为了克服这个问题，只需在每个电阻上增加一个额外的10k电阻。

如何使用

首先，将钻机速度控制器电路连接到电源上，并将钻机安装到控制器中。

然后，选择你想要的速度-全速或可变速度。你可能会注意到没有ON或OFF开关，因为开关本身提供了拨动功能。

全速时，钻头运行正常，控制器上的速度控制无效。

如果选择变速，控制器将调速至全速的0 - 75%之间。有可能在控制的低速和高速末端存在死区。

这是非常正常的，它发生的原因是钻头的属性和组件在控制器内的公差。

在极低的速度下，你可能会注意到钻头在空载下的弹跳。但当引入载荷时，该挺举减小并最终消失。

只要钻头以低于全速的速度使用，电机的冷却效果就会显著降低。

这是因为冷却风扇附在电枢轴上，转速也较慢。因此，在低速使用时，钻头会变得更热，所以重要的是不要长时间在这种模式下使用钻头。

零件清单
R1,R2 =电阻10k 1W 5%
RV1 =电位器2.5k Lin
D1,D2 =二极管1N4004
SCR 2N4443 or BT151 (8A/10A, 400V)
SW1 =开关盒
3芯弯曲和插头
电缆夹
3针电源插座

你可能会发现一些可控硅的触发电流超过正常值，这可能会抑制单元运行。在这种情况下，您可以添加可控硅并联，连同两个10k电阻与额外的10k电阻，以确保有足够的电流可用于可控硅门触发。

使用可控硅相位控制

几乎所有的钻速控制器都有几个缺点。例如，速度稳定性不足，在减速时太摇晃，以及用于检测电机电流的串联电阻的功率耗散大。

本文中解释的电路不包括这些缺点，而且非常简单。市电交流输入由D1整流，R1降低。

T1消耗的电流可以通过P1控制，因此也可以通过C2控制直流电压，因此在T2底部。T2作为一个发射极跟随器连接起来，D3的阴极产生的电压约为1.5V低于T2基电压。

假设电机正在切换，但可控硅断电，则通过马达产生的电磁脉冲将在可控硅的T1引脚上产生。

只要这个电压高于D3阴极电压，可控硅将保持关闭，然而，随着电机减速，电压将下降，可控硅将激活。

如果电机上的负荷上升，导致钻机减速，后电动势下降更快，可控硅触发更快，导致电机回升速度增加。

由于可控硅只能在交流波形的正半周内被激活，钻头速度控制器不会从零持续调整电机速度到节流速度，对于标准全速工作，S1被纳入，这完全激活了可控硅。

然而，电路显示非常好的速度控制属性在关键的降低速度范围。L1和C1抑制可控硅缺相引起的射频干扰。

L1可以是一个非常容易得到的电感数微亨利的射频抑制扼流圈。

相对于钻机马达的额定电流，L1的额定电流必须在2到4安培之间。任何600V 6a可控硅会在赛道上工作得非常好。