Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

В большинстве вращающихся электронных проборов используется коллекторный двигатель. Он позволяет получить необходимый в некоторых случаях высокий пусковой момент. Принцип его работы основан на вращении ротора под воздействием магнитного поля статора, на который подается напряжение.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Для того чтобы получить подходящую скорость вращения без потери мощности необходимо устройство контроля за скоростью вращения. Поэтому в данной статье будет разобрано, как сделать регулятор оборотов двигателя своими руками.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Сложности и особенности

Сложность создания регулятора оборотов коллекторного двигателя  заключается в том, что устройство потребляет не только активную, но и реактивную мощность, которая увеличивается при повышении оборотов. Главной задачей является выравнивание и сокращение разрыва между двумя этими характеристиками.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Мощность коллекторного двигателя это произведение потребляемого им тока, на напряжение сети. Общее ее значение складывается из активной и реактивной.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

В домашних условиях довольно тяжело привести к пустые потери к нуля. Для этого необходимо, чтобы прибор испытывал только активную нагрузку, что можно получить, только используя полупроводниковые резисторы.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Принцип работы

Для сборки лучше всего выбрать тиристорный преобразователь, он позволит осуществлять изменение режима работы без существенных потерь.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

К тому же, благодаря нему будут настроены такие функции как:

  • Разгон-торможение.
  • Жесткое регулирование характеристик.
  • Переключение на реверсивное движение.

К тому же у него импульсно-фазовое управление. Которое, позволяет не терять момент вращения ротора, не увеличивая потери на реактивной характеристике.

Схема регулятора оборотов будет состоять из следующих ключевых узлов:

  • Управляемый выпрямитель сигнала.
  • Блок регулирования.
  • Система обратной связи.
  • Регулятор мощности сети.

Двигатель

В зависимости от принципа управления и характеристик, существуют различные типы двигателей. Остановиться стоит только на двух, в одном используется обмотка возбуждения, а в другом постоянный магнит. В зависимости от выполняемой работы нужно правильно подобрать тип агрегата.

Если необходимо регулировать частоту вращения от минимального до конкретного значения, например в дрели. То лучше выбирать схему с постоянным магнитом.

В тех же случаях, когда минимальное значение вращения будет равняться 0 оборотов, лучше использовать обмотку возбуждения. Такая схема подойдет для регуляторов оборотов кулера компьютера.

  • Двигатель конструктивно состоит из следующих узлов:
  • Якорь, он же ротор, на котором имеется обмотка.
  • Коллектор, который выпрямляет ток.
  • Статор, обмоткой которого создается магнитное поле.

Регулятор

  1. Закончив с двигателем и разобравшись с его показателями и режимом работы можно делать регулятор оборотов асинхронного двигателя своими руками.

  2. Необходимо добиться следующих целей:
  • Регулировка должна осуществляться от нуля оборотов до максимально возможных значений.
  • На низких скоростях крутящий момент должен быть самым высоким.
  • Нужно добиться плавного изменения количества оборотов.

Особенности подключения

При подключении проводов и соединении основных узлов между собой следует придерживаться следующим рекомендаций:

  • Провода не должны быть слишком длинными. Особенно если речь идет о регуляторе оборотов бесколлекторного двигателя.
  • Обмотка не должна быть повреждена.
  • Места соединения должны быть надежно запаяны и изолированы друг от друга.

Пошаговая инструкция

Классическая схема синистора работает по принципу зарядки конденсатора через мало ёмкий резистор. После того, как напряжение между обкладками достигнет нужного значения, симистор начинает пропускать ток к нагрузке.

Таким образом, можно контролировать емкость конденсатора, изменяя напряжение, которое пойдет на нагрузку.  Для этого отлично подойдет реостат, который устанавливается на место резистора.

  • К сожалению, такая схема быстро нагревается из-за чего нужно устанавливать дополнительный радиатор позволяющий эффективно отводить тепло.

Более подходящей схемой, позволяющей сохранить потерянную мощность и точнее контролировать работу, является коммутация с силовыми резисторами. Их работа основана многократном открытии и закрытии за один период электрической синусоиды.

Данная установка может осуществлять работу от внутреннего накопителя с напряжением 12 В и внешнего 220 В. Однако в таком случае требуется гасящая схема.

В таком режиме работы можно изменять пороговую мощность, это напрямую влияет на мощность работы ротора. Силовые резисторы выставляются на определенные показания входящего тока, собирая его в нужных объемах.

Фото регулятора оборотов своими руками

  1. Также рекомендуем просмотреть:

Электронный регулятор оборотов двигателя в Москве. Купить Недорого у Проверенных Продавцов на Торговой Площадке Tiu.ru

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Электронный регулятор оборотов двигателя GAC ESD5550

В наличии

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Электронный регулятор оборотов двигателя GAC ESD5111

В наличии

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Электронный регулятор оборотов двигателя Fortrust EG2000

В наличии

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Электронный регулятор оборотов двигателя GAC ESD5500E

В наличии

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Электронный регулятор оборотов двигателя Cummins 3044196

В наличии

ПрофДизельг. Екатеринбург

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Электронный регулятор оборотов двигателя GAC ESD5330

В наличии

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Электронный регулятор оборотов 1001063474 для двигателя TD226В (DEUTZ), WP4, WP6

В наличии

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Электронный регулятор оборотов 617030030001 для двигателей 8170, 6170

В наличии

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Электронный регулятор оборотов С1000А ( 13033067 ) для двигателя TD226В (DEUTZ), WP4, WP6

В наличии

Типы регуляторов оборотов с поддержанием мощности: коллекторный и асинхронный двигатели и варианты регулировки • Мир электрики

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Виды двигателей и принцип работы

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Двигатели делятся на три типа: коллекторный, асинхронный и бесколлекторный. В большинстве электроинструментов стоит первый тип. Этот электродвигатель имеет довольно компактный размер. Его мощность значительно выше, чем у асинхронного, а цена довольно низкая. Что касается асинхронных, то этот тип в основном используется в металлообрабатывающей отрасли, а также широкое распространение они получили в угледобывающих шахтах. Довольно редко их можно встретить в быту.

Бесколлекторный электродвигатель используется там, где нужны большие обороты, точное позиционирование и малые размеры. Например, в различной медицинской технике, авиамоделировании. Принцип работы довольно прост.

Если рамку прямоугольной формы, которая имеет ось вращения, поместить между плюсами постоянного магнита, то она начнет вращаться. Направление зависит от направления тока в рамке. В составе этого типа присутствуют якорь и статор. Якорь вращается, а статор стоит неподвижно.

Как правило, на якоре стоит не одна рамка, а 4,5 или более.

Асинхронный двигатель работает по другому принципу. Благодаря эффекту переменного магнитного поля в статорных катушках он приводится во вращение. Если углубиться в курс физики, то можно вспомнить, что вокруг проводника, через который проходит ток, создается своеобразное магнитное поле, заставляющее вращаться ротор.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Принцип работы бесколлекторного типа основан на включении обмоток так, чтобы магнитные поля статора и ротора были ортогональны друг другу, а вращающий момент регулируется специальным драйвером.

На рисунке отчетливо видно, что для перемещения ротора нужно выполнить необходимую коммутацию, но и регулировать обороты не представляется возможным. Тем не менее бесколлекторный двигатель может очень быстро набирать обороты.

Читайте также:  Двигатель cdi mercedes что это

Устройство коллекторного двигателя

Коллекторный электродвигатель состоит из статора и ротора. Ротором называется часть, которая

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

вращается, а статор является неподвижным. Еще одной составляющей электродвигателя являются графитовые щетки, по которым ток течет к якорю. В зависимости от комплектации могут присутствовать датчики Холла, которые дают возможность плавного запуска и регулировки оборотов. Чем выше подаваемое напряжение, тем выше обороты. Этот тип может работать как от переменного, так и от постоянного тока.

По классификации коллекторные двигатели можно разделить на те, что работают от переменного и от постоянного тока. Их также можно разделить по типу возбуждения обмотки: двигатели с параллельным, последовательным и смешанным (параллельно-последовательным) возбуждением.

Типы регулировки

Существует довольно много вариантов регулировки оборотов. Вот основные из них:

  • Блок питания с регулировкой выходного напряжения.
  • Заводские устройства регулировки, которые идут изначально с электромотором.
  • Регуляторы на кнопочном управлении и стандартные регуляторы, которые просто ограничивают напряжение.

Эти типы регулировки плохи тем, что с уменьшением или увеличением напряжения падает и мощность. В некоторых электроинструментах это допустимо, но, как показывает практика, в большинстве случаев это является неприемлемым из-за сильного падения мощности и, соответственно, КПД.

Наиболее приемлемым вариантом будет регулятор на основе симистора или тиристора.

Мало того что такой регулятор не уменьшает мощность при уменьшении напряжения, он еще и позволяет осуществлять более плавный пуск и регулировку оборотов. К тому же такую схему можно сделать своими руками.

Ниже изображен регулятор оборотов с поддержанием мощности. Схема собрана на базе симистора BTA 41 800 В.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Все номиналы электроэлементов обозначены на схеме. Это схема после сборки, работает довольно стабильно и обеспечивает плавную регулировку коллекторного двигателя. При уменьшении выходного напряжения мощность не уменьшается, что является весомым плюсом.

При желании можно собрать регулятор оборотов коллекторного двигателя 220 В своими руками. Эта схема собрана на базе симистора ВТА26−600, который предварительно необходимо установить на радиатор, так как при нагрузке этот элемент довольно сильно греется.

К готовой схеме возможно подключить электромотор, мощность которого не превышает 4 кВт.

Схема выглядит следующим образом.

Она успешно справится с регулировкой таких электроинструментов, как дрель, болгарка, циркулярка, лобзик. При желании можно использовать схему в качестве регулятора мощности ТЭН-ов, обогревателей и в качестве диммера. К минусам можно отнести невозможность регулировки мощности приборов, которые питаются от постоянного тока.

Регуляторы мощности постоянного тока

Иногда возникает потребность в регулировке оборотов коллекторного двигателя постоянного тока.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Если потребитель не имеет большой мощности, то возможно последовательно подсоединить переменный резистор, но тогда КПД такого регулятора резко упадет.

Существуют схемы, при помощи которых возможно довольно плавно регулировать обороты, не уменьшая КПД. Такой регулятор подойдет для изменения яркости различных ламп, напряжения питания, не превышающего 12 В.

Эта схема также выполняет роль стабилизатора частоты вращения, при изменении механической нагрузки на вал обороты остаются неизменными.

Эта схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока 12 В вполне подойдет для регулировки и стабилизации оборотов двигателей с током, не превышающим 5 А.

В эту схему входит драйвер на биполярных транзисторах и таймер 7555, что обеспечивает стабильную работу и плавную скорость регулировки. Цена на детали довольно низкая, а это является несомненным плюсом.

Можно также собрать регулятор оборотов электродвигателя 12 В своими руками.

Асинхронный двигатель и регулятор оборотов

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Как правило, этот тип применяется на различных производствах, начиная от шахт и заканчивая металлообрабатывающими отраслями. Например, в угольных шахтах для плавного пуска конвейерных лент используется пускатель АПМ, в который встроено устройство на тиристорах, позволяющее плавно запустить конвейер. Асинхронный однофазный двигатель применяется также в автомобилях, вентиляторах печек, двигателях, которые приводят в движение дворники, бытовых вентиляторах, питающихся от напряжения 220 В. В машине двигатели работают от постоянного напряжения 12 вольт, но плавный запуск в них не предусмотрен.

Для регулировки оборотов асинхронного двигателя применяются так называемые частотные преобразователи. Эти преобразователи позволяют кардинально менять форму и частоту сигнала. Как правило, такие преобразователи собраны на базе мощных полупроводниковых транзисторов и импульсных модуляторов, а всеми элементами управляет ШИМ-контроллер.

Следует помнить: чем плавней разгон двигателя, тем меньше он испытывает перегрузок. Это касается редукторов, конвейеров, мощных насосов, лифтов. Вот одна схема регулятора оборотов асинхронного двигателя 220 В.

С помощью этой схемы можно регулировать обороты двигателей, мощность которых не превышает 1 тыс. Вт. При сборке этой схемы есть нюансы, которые необходимо учесть:

  • Тип соединения «треугольник».Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания
  • Необходим драйвер трехфазного моста IR2133.
  • Микроконтроллер AT90SPWM3B.
  • Для прошивки микроконтроллера необходим программатор.
  • Мощные транзисторы IRG4BC30W или их аналоги.
  • ЖК-дисплей в качестве индикатора.
  • Импульсный блок питания, который можно купить или собрать собственноручно.

Из-за значительного нагрева диодный мост и силовые транзисторы необходимо установить на радиатор. Если предполагается подключение двигателя мощностью до 400 Вт, то термодатчик ставить необязательно, а для управления можно использовать опторазвязку.

Чтобы увеличить срок службы различных видов двигателей, рекомендуется пользоваться регуляторами оборотов, решающими большое количество проблем.

Регулятор оборотов электродвигателя: назначение, принцип работы, подключение

В  большинстве современных бытовых и промышленных приборов применяются электрические машины, совершающие какую-либо полезную работу. В качестве рабочего инструмента в них могут выступать самые разнообразные приспособления, которые необходимо вращать с различной скоростью. Для изменения этого параметра используется регулятор оборотов электродвигателя.

Назначение

Технически регулятор оборотов электродвигателя предназначен для изменения количества вращения вала за единицу времени. На этапе разгона корректировка частоты обеспечивает более плавную процедуру, меньшие токи и т.д. В некоторых технологических процессах необходимо регулятор оборотов снижает скорость движения оборудования, изменение подачи или нагнетания сырья и т.д.

Однако на практике данная опция может преследовать и другие цели:

  • Экономия затрат электроэнергии – позволяет снизить потери в моменты пуска и остановки вращений мотора, переключения скоростей или регулировки тяговых характеристик. Особенно актуально для часто запускаемых электродвигателей, использующих кратковременные режимы работы.
  • Контроль температурного режима, величины давления без установки обратной связи с рабочим элементом или с таковой в асинхронных электродвигателях.
  • Плавный пуск – предотвращает бросок тока в момент включения, особенно актуально для асинхронных моторов с большой нагрузкой на валу. Приводит к существенному сокращению токовых нагрузок на сеть и исключает ложные срабатывания защитной аппаратуры.
  • Поддержание оборотов трехфазных электродвигателей на требуемой отметке. Актуально для точных технологических операций, где из-за колебаний питающего напряжения может нарушиться качество производства или на валу возникает разное усилие.
  • Регулировка скорости оборотов электродвигателя от 0 до максимума или от другой базовой скорости.
  • Обеспечения достаточного момента на низких частотах вращения электрической машины.
Читайте также:  Двигатели постоянного тока высокие обороты

Возможность реализации тех или иных функций у регуляторов оборотов определяет как принцип их действия, так и схематическое исполнение.

Принцип работы

Для регулировки оборотов может использоваться способ понижения или повышения напряжения, изменение силы тока и частоты, подаваемых в обмотки асинхронных и коллекторных электродвигателей. Поэтому далее рассмотрим варианты частотных преобразователей и регуляторов напряжения.

Среди используемых в промышленной и бытовой сфере следует выделить:

  • Введение рабочего сопротивления – реализуется при помощи переменных резисторов, делителей и прочих преобразователей. Хорошо обеспечивает снижение в однофазных двигателях за счет контроля скольжения (разницы между магнитным полем статора и скоростью вращения асинхронных агрегатов). Для этого устанавливаются электродвигатели большей мощности, чтобы на них можно было подавать меньшее напряжение. Соотношение по скорости оборотов будет составлять до 2 раз в сторону уменьшения.
  • Автотрансформаторный – выполняется путем перемещения подвижного контакта по обмотке, что снижает или увеличивает скорость вращения электродвигателя. Преимущество такого принципа заключается в четкой синусоиде переменного тока и большой перегрузочной способности.
  • Тиристорный или симисторный – изменяет величину питающего напряжения посредством пары встречно включенных тиристоров или совместного включения с симистором. Этот способ применим не только в асинхронных двигателях, но и других бытовых приборах – диммерах, переключателях и т.д.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгоранияРис. 1. Схема тиристорного регулятора

Как видите на схеме, подаваемое на тот же асинхронный однофазный электродвигатель напряжение, проходит через переменный резистор R1 на тиристор D1 и на управляющий электрод симистора T1. Перемещая ручку тиристорного регулятора R1 изменяем и скорость вращения однофазного электродвигателя.

  • Транзисторный – позволяет изменять форму подаваемого напряжения за счет преобразования числа импульсов и временной паузы между подаваемым напряжением. Благодаря чему получил название широтно-импульсной модуляции, пример такого регулятора приведена на схеме ниже.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгоранияРегулировка оборотов на транзисторах

Здесь питание однофазного асинхронного двигателя производится от линии 220В через выпрямительный блок VD1-4, далее напряжение поступает на эмиттер и коллектор транзисторов VT1 и VT2. Подавая управляющий сигнал на базы этих транзисторов, и регулируют обороты мотора.

  • Частотный – преобразует частоту подаваемого напряжения на обмотки однофазного или трехфазного асинхронного электродвигателя. Это наиболее современный способ, ранее он относился к дорогостоящим, но с появлением дешевых высоковольтных полупроводников и микроконтроллеров перешел в разряд наиболее эффективных. Может реализовываться с помощью транзисторов, микросхем или микроконтроллеров, способных уменьшать или увеличивать частоту ШИМ.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгоранияПример частотного регулирования

  • Полюсный – позволяет регулировать частоту вращения электродвигателя при переключении количества катушек в фазных обмотках, в результате чего изменяется направление и величина тока, протекающего в каждой из них. Реализуется как за счет намотки нескольких катушек для каждой из фаз, так и одновременным последовательным или параллельным соединением катушек, такой принцип приведен на рисунке ниже.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгоранияРегулировка оборотов переключением пар полюсов

Как выбрать?

Конкретная модель регулятора оборотов должна подбираться в соответствии с типом подключаемой электрической машины – коллекторный двигатель, трехфазный или однофазный электродвигатель. В соответствии с чем и подбирается определенный преобразователь частоты вращения.

Помимо этого для регулятора оборотов необходимо выбрать:

  • Тип управления – выделяют два способа: скалярный и векторный. Первый из них привязывается к нагрузке на валу и является более простым, но менее надежным. Второй отстраивается по обратной связи от величины магнитного потока и выступает полной противоположностью первого.
  • Мощность – должна выбираться не менее или даже больше, чем номинал подключаемого электродвигателя на максимальных оборотах, желательно обеспечивать запас, особенно для электронных регуляторов.
  • Номинальное напряжение – выбирается в соответствии с величиной разности потенциалов для обмоток асинхронного или коллекторного электродвигателя. Если вы подключаете к заводскому или самодельному регулятору одну электрическую машину, будет достаточно именно такого номинала, если их несколько, частотный регулятор должен иметь широкий диапазон по напряжению.
  • Диапазон частот вращения – подбирается в соответствии с конкретным типом оборудования. К примеру, для вращения вентилятора достаточно от 500 до 1000 об/мин, а вот станку может потребоваться до 3000 об/мин.
  • Габаритные размеры и вес – выбирайте таким образом, чтобы они соответствовали конструкции оборудования, не мешали работе электродвигателя. Если под регулятор оборотов будет использоваться соответствующая ниша или разъем, то размеры подбираются в соответствии с величиной свободного пространства.

Подключение

Способ подключения регулятора оборотов электродвигателя будет отличаться в зависимости от его типа и принципа действия. Поэтому в качестве примера мы разберем один из наиболее распространенных частотных регуляторов, которые используются в самых различных сферах.

Перед подключением обязательно ознакомьтесь с заводской схемой. Как правило, вы можете увидеть ее на самом регуляторе оборотов, либо в паспорте устройства:

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгоранияСхема подключения регулятора

Далее, пользуясь распиновкой, можно определить количество выводов, которые будут использоваться для подключения регулятора электродвигателя к сети. В нашем примере, рассмотрим случай, когда применяется трехпроводная система, значит, понадобится фаза, ноль и земля. На задней панели регулятора это два вывода AC и FG:

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгоранияРаспиновка регулятора

Затем необходимо проверить цветовую маркировку разъема с приведенной схемой и сопоставить ее со всеми элементами электродвигателя, которые будут подключаться в вашем случае. Если какие-то выводы окажутся лишними, их можно закоротить, как показано на рисунке выше.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгоранияПроверьте цветовую маркировку

Если все выводы регулятора соответствуют клеммам электродвигателя, можете подсоединять их друг к другу и к сети.

Telegram канал @asutpp_ru

Двухрежимные регуляторы обеспечивают автоматическое регулирование при двух скоростных режимах — при минимальном и максимальном числах оборотов. При промежуточных режимах управление двигателем осуществляется вручную, воздействием на рейку топливного насоса.

Всережимные регуляторы применяются на двигателях, у которых нагрузка носит переменный характер. Они автоматически поддерживают заданное число оборотов вала при изменении нагрузки.

Предельные регуляторы устанавливаются на двигателе для предупреждения возрастания числа оборотов вала сверх допустимого. В таких двигателях регулирование осуществляется вручную с помощью рейки топливного насоса.

Читайте также:  Внешняя скоростная характеристика двигателя g4fc

Все основные типы современных автоматических регуляторов основаны на использовании центробежных сил, возникающих при вращении деталей. Схема действия осевого центробежного регулятора показана на рис. 1. Вертикальный валик регулятора приводится во вращение от вала двигателя посредством шестеренчатой передачи.

На валике закреплена траверса с шарнирно закрепленными на ее концах грузами, имеющими рычаги.

По мере возрастания числа оборотов двигателя грузы регулятора начинают расходиться, как показано стрелками, воздействуя рычагами на муфту, а последняя с помощью тяг прикрывает дроссельную заслонку (в карбюраторных двигателях) или уменьшает подачу топлива (в дизелях). При уменьшении числа оборотов пружина, воздействуя на муфту, перемещает ее вверх, устанавливая нормальный режим работы двигателя.

Он обеспечивает устойчивую работу двигателя при малых нагрузках и поддерживает в известных пределах заданное число оборотов при изменении нагрузки.

Когда число оборотов вала двигателя при уменьшении нагрузки начнет увеличиваться, регулятор, воздействуя на рейку, повернет плунжеры в гильзах в сторону уменьшения подачи топлива. Мощность двигателя уменьшится в соответствии с изменением нагрузки, и увеличение числа оборотов прекратится.

Возрастание нагрузки приведет к уменьшению числа оборотов вала двигателя; при этом регулятор переместит рейку в обратном направлении, увеличит подачу топлива и предотвратит дальнейшее уменьшение числа оборотов.

Регулятор крепится к топливному насосу и составляет с ним один узел.

Шаровые грузы регулятора (шесть штук) располагаются в радиальных прорезях крестовины, которая сидит на коническом конце кулачкового вала топливного насоса.

Со стороны насоса шары упираются в коническую стальную шайбу, которая сидит в выточке корпуса регулятора, а с противоположной стороны — в плоскую шайбу, которая может свободно вращаться и передвигаться по оси.

Осевое перемещение плоской шайбы, вызываемое грузами при увеличении числа оборотов и, следовательно, увеличении их центробежной силы, передается через бронзовую втулку и шарикоподшипник на рычаг. Поворот рычага вокруг его неподвижной оси связан с растя-рением двух пружин регулятора и одновременным передвижением рейки насоса в сторону уменьшения подачи топлива плунжерами.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Пружины своими концами закреплены на рычаге, сидящем на одном валике с наружным рычагом регулятора. Перестановкой наружного рычага задается величина натяжения пружин регулятора, что, в свою очередь, определяет число оборотов двигателя. Смазка регулятора производится разбрызгиванием.

На рис. 3 изображен всережимный центробежный регулятор дизеля 2ДСП 16,5/20. Конструктивной его особенностью является наличие одной пружины, позволяющей изменять число оборотов от 350 до 650 об/мин путем ручного воздействия на нее маховичком с поста управления двигателем.

Вал регулятора составляет одно целое с валом масляного насоса и приводится в движение ведомой шестерней от шестерни, посаженной на коленчатый вал. На шестерне шарнирно закреплены два груза, в прорезях которых установлены шариковые подшипники. В прорези заходят, опираясь на ролики, концы подвижной вильчатой втулки, нагруженной сверху пружиной, опирающейся на тарелку пружины.

Подвижная вильчатая втулка связана с грузами и пружиной, а также с механизмом регулирования топливного насоса посредством вилки двуплечего рычага, входящего в кольцевой паз.

Вращаемая грузами, она может перемещаться вдоль вала под влиянием центробежной силы грузов и упругости пружины, воздействуя на механизм регулирования топливного насоса.

При увеличении числа оборотов грузы регулятора расходятся, поднимают втулку с помощью рейки емого топлива.

Автоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгоранияАвтоматический регулятор оборотов двигателя внутреннего сгорания

Регулятор оборотов ДВС на ATmega2560. — Devastator4x4x4, 1.6 л., 2012 года на DRIVE2

Общие сведения.

Электронный регулятор оборотов предназначен для поддержания заданного значения частоты вращения коленчатого вала ДВС вне зависимости от нагрузки. Является пропорционально-интегрально-дифференцирующим (ПИД) регулятором — устройством в управляющем контуре с обратной связью.

Используется в системах автоматического управления для формирования управляющего сигнала с целью получения необходимых точности и качества переходного процесса.

ПИД-регулятор формирует управляющий сигнал, являющийся суммой трёх слагаемых, первое из которых пропорционально разности входного сигнала и сигнала обратной связи (сигнал рассогласования), второе — интеграл сигнала рассогласования, третье — производная сигнала рассогласования.

Регулятор оборотов построен на микроконтроллере ATmega2560 (Mega PRO Mini), высокопроизводительном, надёжном, дешёвом, простом в программировании. Управление дросселем производится мощным цифровым сервоприводом. Считывание частоты оборотов производится посредством цифрового датчика эффекта Холла.

На какие двигатели можно установить.

Любой двигатель, где есть за что потянуть сервоприводом. :)Далее в порядке убывания качества регулирования:1 место. Бензиновые инжекторные ЕВРО-2, Битопливные инжекторные ЕВРО-2 + ГБО 4 поколения. (Мех. привод дросселя)2 место. Дизельные, Дизельные на пропане.

3 место. Карбюраторные (требуется следить за исправностью карбюратора и системы зажигания).

4 место. Карбюраторные + ГБО 2 поколения. (медленная реакция из-за отсутствия аналога ускорительного насоса)

Возможности.

1. Поддержание любых рабочих оборотов ДВС. Выставляются потенциометром.2. Принудительный сброс оборотов при превышении определенного значения.Сброс либо до холостых, либо до настраиваемого угла дросселя.3. Индикация различных параметров.4. Реагирование на внешние события: концевик, датчик и т.п.

5. Функционал легко наращивается, вплоть до отправки телеметрии по СМС и вывода на WEB-страницу, удаленного запуска и останова ДВС посредством смартфона, синхронизации оборотов нескольких ДВС.

Частые вопросы и ответы.

A: Можете мне изготовить регулятор.Q: Да. Все общение в личке.

A: Arduino — это игрушка для детей.Q: Да, как платформа для изучения. Но микроконтроллер не игрушка. Стабильное питание + пайка = надежность.

A: Arduino — отстой! Нужно делать на STM32!Q: Сделай! Хоть на чём. Я не вижу смысла. Я взялся делать сам потому, что не нашел решений на рынке.

A: Нужно промышленное исполнение, тестирование, испытания в лаборатории и бла-бла-бла… А иначе, всё это неправильно!Q: Если это кому-то нужно — я на связи. Лично мне — нет.

A: Можно ли использовать Регулятор в качестве круиз-контроля?Q: Теоретически — можно, ведь круиз-контроль — упрощенный вариант моего Регулятора. Но делать это не следует. Регулятор работает ВМЕСТО педали «газа», а не совместно. Использование Регулятора на автомобиле ОПАСНО для водителя и окружающих!

A: Можно ли регулировать обороты начиная с холостых?Q: Категорически нельзя! На холостых оборотах масляной насос создает недостаточное давление масла, возможно повреждение ДВС.

Следует использовать понижающий редуктор.

A: На фотографии два корпуса. Зачем?Q: В одном расположен блок питания, шина для подсоединения датчиков и серво приводов (у них прямое питание с БП). Он устанавливается на двигатель. В другом — экран, микроконтроллер, потенциометры, кнопки. Этот — в кабине самоходной техники, для удобства.

  • Однокорпусной вариант устанавливается на стационарные ДВС, например электростанцию, компрессор.
  • Видео испытаний

www.youtube.com/user/4x4OLD/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector