Sirkuit Pengontrol Kecepatan Mesin Bor yang Dapat Disesuaikan

Rangkaian pengontrol kecepatan bor variabel yang diusulkan mempertahankan kecepatan konstan (dapat disesuaikan) di atas motor mesin bor, berapa pun bebannya.

Salah satu alat listrik yang paling banyak digunakan adalah mesin bor listrik. Terlepas dari kelebihannya yang tak terhitung banyaknya, bor listrik memiliki satu kemunduran besar - kecepatan tinggi yang konstan untuk banyak aplikasi.

Meskipun terdapat konfigurasi kecepatan ganda, batas bawah mencakup sekitar 300-750 rpm, yang masih sangat cepat untuk pekerjaan halus seperti mengebor batu atau menggunakan pemotong lalat pada lembaran logam.

Versi pengontrol kecepatan kami dalam bor listrik memungkinkan variasi kecepatan dari 0 hingga 75% dari kecepatan penuh. Selain itu, ini juga memungkinkan untuk operasi kecepatan normal tanpa melepaskan pengontrol dari bor.

Sekalipun ada perubahan beban, pengontrol dilengkapi dengan kompensasi bawaan untuk menjaga kecepatan yang sangat seragam.

Bagaimana itu bekerja

Ciri khas motor listrik adalah menghasilkan tegangan balik yang berlawanan dengan suplai saat dijalankan.

Kondisi ini disebut EMF belakang. Tegangan yang berlawanan ternyata sebanding dengan kecepatan motor listrik. Pengontrol kecepatan bor SCR menggunakan efek ini untuk memberikan jumlah kompensasi kecepatan versus beban yang pasti.

Pengontrol ini menerapkan a Silicon Controlled Rectifier (SCR) untuk menghubungkan daya setengah gelombang ke motor bor. Dasar-dasar konduktivitas SCR adalah:

1. Anoda (terminal A) memiliki muatan positif terhadap katoda (terminal K).
2. Ketika gerbang (terminal G) berkembang setidaknya 0,6 V positif terhadap katoda.
3. Sekitar 10 mA arus mengalir ke terminal gerbang.

Waktu saat SCR menyala dalam setiap setengah siklus positif dapat diatur secara efisien dengan mengontrol tingkat bentuk gelombang tegangan ke gerbang. Kesimpulannya, kita dapat dengan sempurna mengontrol jumlah daya yang disuplai ke bor.

Resistor R1 dan R2, dan potensiometer RV1 menjadi a pembagi tegangan yang memberikan tegangan setengah gelombang dengan nilai yang dapat disesuaikan ke gerbang SCR. Jika motor tidak bergerak, katoda SCR akan berada pada 0 V dan hampir sepenuhnya menyala. Saat kecepatan bor meningkat, tegangan terbentuk di seluruh bor.

Potensial tambahan ini mengurangi tegangan katoda gerbang yang efektif. Jadi, saat motor berakselerasi, tenaga yang disuplai berkurang hingga motor menjadi stabil pada kecepatan yang diatur oleh konfigurasi RV1.

Misalkan ada beban pada bor. Ini akan cenderung memperlambat bor dan secara bersamaan menyebabkan tegangan di bor turun. Kemudian, lebih banyak daya akan disuplai ke motor karena waktu penyalaan SCR yang maju secara otomatis.

Oleh karena itu, kecepatan bor dipertahankan setelah disetel terlepas dari bebannya. Diode D2 berfungsi untuk mengurangi separuh daya yang dihamburkan di R1, R2 dan RV1 dengan cara membatasi arus yang melewatinya ke setengah siklus positif saja.

Diode D1 melindungi gerbang SCR dari tegangan balik yang ekstrim.

SW1 dengan mudah melakukan short out SCR dalam posisi kecepatan penuh. Akibatnya, RV1 tidak berfungsi dan seluruh suplai utama dialirkan ke bor.

Konstruksi

Yang terpenting, penting untuk diketahui bahwa rangkaian pengontrol kecepatan bor langsung terhubung ke listrik tanpa transformator isolasi.

Oleh karena itu, tindakan pencegahan harus dilakukan selama perakitan agar tidak terjadi cedera parah atau fatal.

Penggunaan tag strip atau PCB tidak diperlukan karena hanya sedikit komponen elektronik yang digunakan. Hanya dua sambungan 'udara tengah' yang diperlukan dan ini harus diisolasi dengan aman untuk menghindari kemungkinan korsleting.

Jenis SCR stud-mounting digunakan untuk proyek ini. Komponen ini ditempatkan menggunakan lug solder yang menyertainya dan disolder ke lug tengah sakelar.

Tidak ada heatsink yang diperlukan untuk beban hingga 3 A. Jika Anda memiliki SCR kemasan plastik, Anda dapat mengebor lubang melalui switch lug dan memasang baut SCR lurus.

Namun demikian, sebaiknya selembar aluminium dengan dimensi 25 mm x 15 mm ditempatkan di antara SCR dan switch lug untuk berfungsi sebagai heatsink.

Penting untuk diingat agar membuat sambungan arde untuk semua komponen eksternal karena unit beroperasi pada 240 Vac. Untuk kasing, kami menggunakan kompartemen plastik dengan tutup logam.

Selanjutnya, penjepit kabel yang dipasang dengan sekrup logam melalui sisi kotak plastik digunakan.

Ingatlah untuk mempersiapkan koneksi pembumian untuk sekrup ini, tutup dan terminal pembumian dari soket keluaran.

Penting untuk hanya menggunakan perkabelan kontinu karena kabel arde berpindah dari satu titik arde ke titik lainnya tanpa sambungan perantara. Tidak masalah untuk menyolder dua kabel arde ke satu kabel arde, tetapi jangan pernah memasang dua kabel di bawah satu sekrup.

Penutup aluminium pada kotak UB3 tidak kuat untuk aplikasi ini terutama jika lubang untuk soket keluaran dipotong.

Oleh karena itu, pastikan untuk membuat tutup baru dari baja ukuran 18 atau aluminium ukuran 16.

Sebagai tindakan pencegahan keamanan tambahan, disarankan untuk menggunakan sedikit lem, pernis atau bahkan cat kuku pada lekukan sekrup yang akan diamankan di dalam unit. Ini menjamin pemasangan yang aman.

Anda mungkin memperhatikan pada beberapa SCR, arus pemicu yang disediakan oleh R1 dan R2 tidak memadai. Untuk mengatasinya, tambahkan saja resistor 10k ekstra secara paralel dengan masing-masing resistor.

Cara Penggunaan

Pertama, pasang rangkaian pengontrol kecepatan bor ke suplai utama dan bor ke pengontrol.

Kemudian, pilih kecepatan yang Anda inginkan - kecepatan penuh atau variabel. Anda mungkin memperhatikan tidak ada tombol ON atau OFF karena fungsi sakelar disediakan oleh tombol bor itu sendiri.

Pada kecepatan penuh, bor berjalan normal dan kontrol kecepatan pada pengontrol memiliki efek nol.

Jika kecepatan variabel dipilih, kontrol akan mengatur kecepatan antara 0 dan 75% dari kecepatan penuh. Ada kemungkinan bahwa ada zona mati pada kecepatan rendah dan ujung kendali kecepatan tinggi.

Ini sangat normal dan terjadi karena sifat bor dan toleransi komponen di dalam pengontrol.

Pada kecepatan yang sangat rendah, Anda mungkin melihat bor tersentak saat tidak ada beban. Tapi saat beban dimasukkan, sentakan itu berkurang dan akhirnya menghilang.

Selama bor digunakan pada kecepatan kurang dari kecepatan penuh, efek pendinginan motor akan berkurang secara signifikan.

Ini terjadi karena kipas pendingin terpasang pada poros angker dan juga berputar lebih lambat. Oleh karena itu, bor akan menjadi lebih panas saat digunakan dengan kecepatan rendah, sehingga penting untuk tidak menggunakan bor dalam mode ini dalam waktu lama.

DAFTAR BAGIAN
R1, R2 = Resistor 10k 1W 5%
RV1 = Potensiometer 2.5k Lin
D1, D2 = Dioda 1N4004
SCR1 = SCR 2N4443 atau BT151 (8A / 10A, 400V)
SW1 = Kotak Saklar
Flex dan steker 3-inti
Penjepit kabel
Stopkontak 3 pin

Anda mungkin menemukan beberapa SCR memiliki arus pemicu di atas nilai normal, yang dapat menghambat operasi unit. Dalam kasus seperti itu, Anda dapat menambahkan SCR secara paralel, bersama dengan dua resistor 10k dengan resistor 10k tambahan untuk memastikan bahwa arus yang cukup tersedia untuk pemicu gerbang SCR.

Menggunakan Kontrol Fase Triac

Hampir semua pengontrol kecepatan bor terkena beberapa aspek negatif. Misalnya, stabilitas kecepatan yang tidak memadai, terlalu banyak getaran pada kecepatan yang dikurangi, dan disipasi daya yang besar dari resistor seri yang digunakan untuk mendeteksi arus motor.

Rangkaian yang dijelaskan dalam artikel ini tidak menyertakan kekurangan ini, dan terlebih lagi sangat sederhana. Input AC utama diperbaiki oleh D1 dan diturunkan oleh R1.

Arus yang dikonsumsi oleh T1 dapat diatur melalui P1, oleh karena itu juga memanipulasi tegangan DC yang muncul di C2, sehingga di basis T2. T2 dihubungkan sebagai pengikut emitor, dan tegangan yang berkembang di katoda D3 adalah sekitar 1,5 V di bawah tegangan basis T2.

Misalkan motor sedang dinyalakan tetapi triac dimatikan, maka kembali e.m.f. dibuat melalui motor akan berkembang di pin T1 triac.

Selama tegangan ini lebih tinggi dari tegangan katoda D3, triac akan tetap dimatikan, namun saat motor melambat, tegangan ini akan turun dan triac akan aktif.

Apabila pembebanan pada motor naik, akibatnya motor bor melambat maka e.m.f. akan turun lebih cepat dan triac akan memicu lebih cepat, akibatnya motor akan naik kecepatannya.

Karena triac dapat diaktifkan hanya pada setengah siklus positif dari bentuk gelombang AC, pengontrol kecepatan bor tidak akan menyesuaikan kecepatan motor terus-menerus dari nol hingga kecepatan throttling, dan untuk kecepatan penuh standar S1 digabungkan, yang mengaktifkan trlac seluruhnya.

Namun demikian, sirkuit menunjukkan atribut kontrol kecepatan yang sangat baik di seluruh rentang kecepatan yang dikurangi. L1 dan C1 mengirimkan r.f. gangguan penekanan yang disebabkan oleh pemotongan fase triac.

L1 bisa menjadi over the counter tersedia r.f. supresor tersedak induktansi beberapa microhenries.

Nilai arus L1 harus antara dua sampai empat amp, sehubungan dengan nilai arus motor bor. Hampir semua 600V 6 Triac akan bekerja dengan sangat baik di sirkuit.