Регулятор оборотов двигателя авто
UX-52 – Китайский регулятор оборотов. Обзор, тестирование, доработка.
Выписал данный регулятр с Али для своего коллекторного двигателя от стиральной машины (510 W при 15000 об/мин):
По возможности полностью попытался разобраться с этим девайсом. По обзору в интернете народ в основном себе выписывает и использует вот такой регулятор:
Мой отличается от них не только ценой (мой 1004 руб. против 697 руб. в апреле 2019 г. на Али с бесплатной доставкой) но и наличием встроенного электронного тахометра с цифровым дисплеем. Внимательно изучив эту железяку пришел к выводу, что она предназначена изначально для регулировки оборотов асинхронного двигателя о чем и свидетельствует схема подключения на корпусе.
До сих пор я не сталкивался с тем, что регулировать обороты асинхронного двигателя можно не только частотником но и в принципе вот таким регулятором. С трудом нашел в интернете фото асинхронного движка с таходатчиком и видео, где человек подключает асинхронный электродвигатель с немыслимыми для меня и асинхронного электродвигателя 17500 об/мин. и таходатчиком на нем. yandex.ru/video/search?fi…%8C&noreask=1&path=wizard
Видимо для таких специальных электродвигателей к стиральным машинам изначально и был изготовлен регулятор UX-52. Потому как на мой взгляд нельзя регулировать обороты у классического асинхронного электродвигателя напряжением без последствий для него. Ну а для коллекторного регулировка этим UX-52 да и US-52 будет в самый раз.
Так как в наличии у меня такого движка нет провел опыт с подобным движком но без таходатчика.
Работает зараза, но даже с небольшим напряжением на входе двигатель набирает свои обороты, мощность при этом маленькая – можно остановить за шкив.
Уверенность в том что регулятор предназначен для асинхронных электродвигателей укрепилась также и в том, что встроенный конденсатор 12Мкф 470V как раз и нужен только для работы асинхронника. Да и схема подключения на самом регуляторе нарисована для работы асинхронного электродвигателя.
Встроенный тахометр рассчитан на максимальное число оборотов 5000, если поднимаешь выше то несет ерунду. Произвел замеры разных параметров данного регулятора при помощи моего коллекторного электродвигателя на холостом ходу и под нагрузкой – прижимал шкив дощечкой товодя потребляемый ток до 3А. Замерял обороты этим механическим прибором (погрешность 1%) и я ему верю:
Выводы: не стоит переплачивать за UX-52 так как встроенный цифровой тахометр показывает примерно в 1,5 раза меньше реальных оборотов. Вполне сойдет и US-52 без этой приблуды. Результаты испытаний и схемы:
Теперь о переделке регулятора для своего электродвигателя. Установленный в данном регуляторе динистор ВТ137 600Е на 8 ампер на явно маловатый радиатор долго не протянет и я выбросив громоздкий конденсатор на 12 Мкф изготовил самопальный радиатор и через пасту КПТ-8 закрепил на его месте на пластиковых стойках – корпус данного динистора с сетью не развязан.
Регулятор оборотов ДВС на ATmega2560.
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)
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.