Самодельные источники питания 3ф 36В 200Гц для стригальной машинки МСУ-200

1 сообщение
Аватар пользователя Dauren
казахстан
: Семей
07.02.2012 - 20:27
: 640

Предисловие
Уважаемые фермеры, решил, как говорится, вывести в отдельное делопроизводство, все что связано с источниками питания для машинки типа МСУ-200. Хотя о них уже рассказывал в теме "Машинка для стрижки", но так как они оказались разбросанными на разных страницах, каждый раз новоиспеченным конструкторам приходится рассказывать одно и то же. Поэтому решил облегчить им поиск нужной информации.
Все мои изделия вырабатывает ток механическим путем, то есть вращением ротора генератора силовым агрегатом(асинхронный электродвигатель, бензомотор )
Если кто пополнит тему с электронным преобразователем, это только приветствуется.
на счет ремонта самих машинок, а также заточки есть другие темы, просьба свои вопросы о них задавать там.

Итак, поехали.
Как уже знаете, ИП состоит из силовой части и генератора.
Силовая часть
Автономном варианте в качестве силового агрегата я использую бензиновый двигатель типа 2СД, двухтактный, воздушным охлаждением с рабочим объемом 123см2 и с фиксированным числом оборотов(3000 об/мин). Самое главное качество - ремонтопригодность данного мотора.
Варианте от сетевого электричества - асинхронный электродвигатель. Удобнее всего использовать с числом оборотов, как говорится в просторечии, 1500 или 3000 в минуту. Мощность должна быть не ниже 0,55 кВт. Обычно в большинстве случаев напряжение сети 220В/1ф, поэтому э/д необходимо адаптировать путем подключения пусковой и рабочей емкостей. Схема такой переделки приведенв ниже. Для 550Вт потребуется батарея с суммарной емкостью 30 мкФ из металлобумажных конденсаторомс напряжением не ниже 250 В, а в качестве пусковой - электролитический. 100-150мкФ, напряжением 300 и выше.

Как нам уже известно, машинка МСУ-200 питается трехфазным переменным напряжением 36 В и частотой 200 Гц. Чтобы получить такую частоту от ротора с шестью парами полюсов необходимо его крутить частотой 2000 об/мин. Делается это подбором шкивов, так как надо понижать или повышать обороты зависимости от того, с какими оборотами использовался двигатель. Обычно я отталкиваюсь от диаметра шкива генератора, а на двигатель изготавливаю по вычисленным размерам.. Еще ремень всегда использую профиля Z, то есть самый тонкий, так как у большинства генераторов шкив имеет такой же профиль.

Типы генераторов
Пожалуй, генератор, который требует самую минимальную переделку - Г-270(Г-272) от КамАЗ или МАЗ, 28В и с током не более 28А. Если ампераж выше, то не подойдет, так как число витков у таковых недостаточно для выработки 36В.
Следующий тип - от Газели 14В 65А, с 36-пазным статором. Статорную обмотку необходимо переключать по новой: если "треугольник", то "звездой", если "двойная звезда" - то одинарной звездой
Можно использовать генераторы типа Г-250, только статор необходимо перемотать(как делаю я, по 22 витка на зубчик) или ставить другую статорную обмотку от Газели(см. выше) с соответствующей переделкой.

Пожалуй, со статором разобрались, перейдем к самому главному.
Возбуждение генератора можно сделать в двух вариантах: с внешним возбуждением или самозапитом.
В первом случае, если привод электродвигатель, нужен еще понижающий трансформатор 12-17В на выходе. Выпрямленное пониженное напряжение подается на ротор генератора. Выпрямляется переменное напряжение диодным мостом(я использую для этого две крайние пары от штатной "подковы")

А если привод бензомотор, то еше один генератор на 12в для запитки ротора основного генератора

Теперь рассмотрим вариант самозапита. Начну с самого простого.
Сначала диодный мост Ларионова переделаем в мост Миткевича, то есть, оставим или минусовые или плюсовые диоды. С нулевой точки соединения звезды выводим еще один провод, это будет минусом, если использовались плюсовые диоды или наоборот. Далее, когда между фазами 36В после Миткевича около 28В, это слишком много, нельзя все это подавать на ротор - велика вероятность "зажарить" обмотку возбуждения. Поэтому лишние вольты надо куда-то деть, самый простой способ - срезать балластным резистором и рассеять в виде тепла, в качестве которого служит кусочек нихромовой спирали. Сопротивление резистора следует подбирать таким образом, чтобы при включенной работающей машинке напряжение между фазами было не менее 39-40В. И машинку следует включить через пускатель типа ПНВС, у которого средний контакт не фиксируется. Работает данная схема таким образом: Когда в момент включения машинки будет просадка напряжения и следовательно, и на роторе напряжение понижается пропорционально, что приведет уходу генератора в покой. Чтобы это предотвратить, средний контакт на мгновение закоротит выводы балластного резистора, после запуска машинки схема работает в штатном режиме.

Чуть сложный вариант - с транзистором и стабилизатором типа КРенка.


На данной схеме показан вариант с н-п-н транзистором, можно и с п-н-п делать, тогда стабилизатор берется типа 79ХХ

В Китае выпускается степ-даун конвертер на микросхеме XL4016, который как заявляют, выдерживают до 8А тока и 40В входного напряжения. Последние источники питания я собирал с применением такого девайса

Прежде всего перед монтажом конвертер следует настроить. Для этого на вход конвертера подаем постоянное напряжение(например от аккумулятора 12В) и крутя подстроечный резистор на выходе установим напряжение 8-9 вольт.
А еще для такой схемы потребуется какой-нибудь маломощный трансформатор 4,5-12В для первоначального возбуждения.
Далее соединяем все согласно по схеме, щупы вольтметра соединяем к любым двум фазам, возбуждаем генератор нажимая на кнопку, включаем машинку и крутя подстроечный резистор(который отвечает за напряжение) установим межфазное переменное напряжение на уровне 38 вольт.

Если схему с конвертером использовать, когда привод от бензомотора, то на возбуждение потребуется батарея 4,5В, только обязательно через диод чтобы не повредить ее, поскольку после возбуждения на входе конвертера напряжение будет около 28-30В