Несколько простых но эффективных способов изготовления тахометра своими руками

Определяем обороты

Существует несколько способов измерения оборотов электродвигателя. Самый надежный заключается в использовании тахометра – устройства, предназначенного именно для этих целей. Однако такой прибор есть не у каждого человека, тем более, если он не занимается электрическими моторами профессионально. Поэтому существует несколько иных вариантов, позволяющих справиться с задачей «на глаз».

Первый подразумевает снятие одной из крышек двигателя с целью обнаружения катушки обмотки. Последних может быть несколько. Выбирается та, которая более доступна и расположена в зоне видимости. Главное, во время работы не допустить нарушения целостности устройства.

Когда катушка открылась взору, необходимо ее внимательно осмотреть и постараться сравнить размер с кольцом статора. Последний является неподвижным элементом электродвигателя, а ротор, находясь внутри него, осуществляет вращение.

Когда кольцо наполовину закрыто катушкой, число оборотов за минуту достигает 3000. Если закрывается третья часть кольца – число оборотов составляет примерно 1500. При четверти – число оборотов равно 1000.

Второй способ связан с обмотками внутри статора. Считается количество пазов, которые занимает одна секция какой-либо катушки. Пазы расположены на сердечнике, их число свидетельствует о количестве пар полюсов. 3000 оборотов в минуту будет при наличии двух пар полюсов, при четырех – 1500 оборотов, при шести – 1000.

  • Ответом на вопрос о том, от чего зависит количество оборотов электродвигателя, будет утверждение: от числа пар полюсов, причем это обратно пропорциональная зависимость.

На корпусе любого заводского двигателя имеется металлическая бирка, на которой указаны все характеристики. На практике такая бирка может отсутствовать или стереться, что немного усложняет задачу определения числа оборотов.

Счетчик оборотов электродвигателя  своими руками

Работа с разнообразным электрическим инструментом и оборудованием в быту или на производстве непременно ставит вопрос о том, как регулировать обороты электродвигателя.  Например, становится необходимым изменить скорость передвижения деталей в станке или по конвейеру, скорректировать производительность насосов, уменьшить или увеличить расход воздуха в вентиляционных системах.

Осуществлять указанные процедуры за счет понижения напряжения практически бессмысленно, обороты будут резко падать, существенно снизится мощность устройства. Поэтому используются специальные устройства, позволяющие корректировать обороты двигателя. Рассмотрим их более подробно.

Частотные преобразователи выступают в качестве надежных устройств, способных кардинальным образом менять частоту тока и форму сигнала. Их основу составляют полупроводниковые триоды (транзисторы) высокой мощности и модулятор импульсов.

Микроконтроллер управляет всем процессом работы преобразователя. Благодаря такому подходу появляется возможность добиться плавного повышения оборотов двигателя, что крайне важно в механизмах с большой нагрузкой. Медленный разгон снижает нагрузки, положительно сказываясь на сроке службы производственного и бытового оборудования.

Все преобразователи оснащаются защитой, имеющей несколько степеней.  Часть моделей работает за счет однофазного напряжения в 220 В. Возникает вопрос, можно ли сделать так, чтобы трехфазный мотор вращался благодаря одной фазе? Ответ окажется положительным при соблюдении одного условия.

Счетчик оборотов электродвигателя  своими руками

При подаче однофазного напряжения на обмотку требуется осуществить «толчок» ротора, поскольку сам он не сдвинется с места. Для этого нужен пусковой конденсатор. После начала вращения двигателя оставшиеся обмотки будут давать недостающее напряжение.

Существенным минусом такой схемы считается сильный перекос фаз. Однако он легко компенсируется включением в схему автотрансформатора. В целом, это довольно сложная схема. Преимущество же частотного преобразователя заключается в возможности подключения моторов асинхронного типа без применения сложных схем.

Достигается значительная экономия электрической энергии. Поскольку не всякое оборудование требует высоких скоростей вращения моторного вала, ее имеет смысл снизить на четверть.

Обеспечивается надежная защита всех механизмов. Преобразователь частоты позволяет контролировать не только температуру, но и давление и прочие параметры системы. Этот факт особенно важен, если при помощи двигателя приводится в действие насос.

Совершается плавный пуск. Благодаря регулятору снимается необходимость использования дополнительных электронных устройств. Частотный преобразователь легко настроить и получить желаемый эффект.

  1. Снижаются расходы на техническое обслуживание, поскольку регулятор сводит к минимуму риски поломки привода и других механизмов.
  2. Таким образом электродвигатели с регулятором оборотов оказываются надежными устройствами с широкой сферой применения.
  3. Важно помнить, что эксплуатация любого оборудования на основе электрического мотора только тогда окажется правильной и безопасной, когда параметр частоты вращения будет адекватен условиям использования.

Здравствуйте дорогие мои читатели. Вы, наверное, заметили,что многим «сомоделкиным» начали часто встречаться коллекторныеэлектродвигатели от стиральных машин автомат.

Но ставить такие двигатели насвои устройства не спешат, не потому что не знают как подключить, а потому чтоне все знают как ведут такие двигатели под нагрузкой, можно ли регулироватьобороты двигатели.

Если можно регулировать обороты то как, и падает ли при этоммощность коллекторного электродвигателя. А если падает, то, как добиться, чтобысохранить мощность электродвигателя во время регулировки оборотов и т. д.

Таквот сегодня и поговорим, как правильно подключить коллекторные электродвигателиот стиральных машин, и рассмотрим, как ведут себя такие двигатели под нагрузкойи как регулируются обороты такого двигателя.

Читать далее:  Замена поршневых колец

Счетчик оборотов электродвигателя  своими руками

Прежде всего, это однофазный коллекторный электродвигатель споследовательным возбуждением обмоток.

Для работы такого типа двигателя можноиспользовать как переменный, так и постоянный ток – и поэтому их можно считатьуниверсальными. Не смотря на разный внешний вид устройство у них одинаковое.

В основе работы данного вида электродвигателя лежитвзаимодействие магнитных полей статора и якоря при прохождении через нихэлектрического тока. 

Сделатьпростейшее подключение, можно лишь зная выходы обмоток статора и якоря. Но какузнать где какие выходы на клеммной колодке, если их количество может достигать10. Для этого берем обычный тестер,

ручку регулятора ставим в положениенаименьшего сопротивления, и начинаем вызванивать обмотки тахогенератора(таходатчика), статора и якоря (Сопротивление обмоток от 3 до 200 Ом). У меняпод рукой оказался двигатель с 6 выводами на клеммной колодки с сопротивлениями2 Ом (статор); 4,4 Ом (якорь); 165 Ом (тахогенератор).

Теперьнужно определить, где находиться выводы тахогенератора для этого нужно взятьвсё тот же тестер, повернуть его ручку в положение переменного напряжения иподключать  к клеммам которые звонятсямежду собой, проворачивая рукой якорь, на клеммах тахогенератора припроворачивании якоря тестер покажет наличие напряжения.

Будьте внимательны, надвигателях  вместо тахогенератора (двавыхода) иногда используют датчик Холла (три вывода, определяется тестером приположении наименьшего сопротивления, тестер сначала показывает какое-тосопротивление, а потом оно пропадает). Выводы якоря определяются, путемпрозвони между самим коллектором и клеммами на колодке.

Счетчик оборотов электродвигателя  своими руками

Статор путём исключения. Схема подключения с использованиемклеммой колодки выглядит так: ставим перемычкумежду одной из клемм статора и якоря, а к оставшимся двум клеммам подводимнапряжение. Если вы уверены что электродвигатель со стеральной машины в полномпорядке можете подключать его прямо в сеть, а если же не уверены впроисхождении электродвигателя, то соедините последовательно двигатель с самымпростым электроутюгом.

Есливо время подключения  коллекторныйэлектродвигатель плавно набирает обороты, и отсутствует потрескиваний во времяработы, на щетках отсутствует сильное искрение – это означает что коллекторныйэлектродвигатель полностью готов к работе и его можно подключать к сети 220Вольт.И так подключив напрямую двигатель к сети тахометромпроверяем обороты (у меня показало более 12000 об/мин.), после чего пробуемдать ему нагрузку (для нагрузки применял кусок доски которой надавливал на валдвигателя).

У меня не получилось задавить такой двигатель (доска началагореть), а обороты при этом упали вдвое.

Способов регулировки обороты на коллекторныхэлектродвигателях есть множество, обороты можно регулировать с помощью ЛАТРа,плат регулировки оборотов с бытовой техники (пылесосов, миксеров и т.д.),кнопок с электроинструмента, тимера освещения (регулятор освещения) в общем,всеми устройствами которые регулируют напряжение.

Видимчто обороты легко регулируются при изменении напряжения такими устройствами.При таком подключении появляется существенный недостаток как большое падениемощности двигателя (при оборотах в 600 об/мин. вал легко останавливаетсярукой). 

  • Потенциометр электрически изолирован от сети, что повышает безопасность пользования регулятором.
  • Симистор необходимо поставить на радиатор.
  • Оптопара (2 шт) практически любая, но EL814 имеет внутри 2 встречных светодиода, и просится в эту схему.

Высоковольтный транзистор можно поставить, например, IRF740 (от БП компьютера), но жалко такой мощный транзистор ставить в слаботочную цепь. Хорошо работают транзисторы 1N60, 13003, КТ940.

Вместо моста КЦ407 вполне подойдет мост из 1N4007, или любой на {amp}gt;300V, и ток {amp}gt;100mA.

Печатка в формате .lay5. Печатка нарисована «Вид со стороны М2 (пайка)», так что при выводе на принтер ее надо зеркалить. Цвет М2 = черный, фон = белый, остальные цвета не печатать.

Контур платы (для обрезки) выполнен на стороне М2, и будет указателем границ платы после травления. Перед запайкой деталей его следует удалить. В печатку добавлен рисунок деталей со стороны монтажа для переноса на печатку.

  • Само устройство довольно просто, и состоит из следующих компонентов: калькулятор, который, кстати, должен считать довольно быстро (проверить можно легко, вводишь любое нецелое число больше О, но меньше 2, нажимаешь « » и быстро : жмёшь на «= », если калькулятор успевает, или почти успевает считать, то все нормально, но, если не жалко, то лучше взять инженерный), провода естественно -без них н и куда, магнитный датчик -геркон ( его можно купить, или выколупать из сенсора старинной сигнализации, коробочки которой ещё на окна клеили) он тоже должен быстро реагировать и быть чувствительным, и магнит нужен, но магнит крайне мощный (кстати такой магнит можно вытащить из нерабочего НDD).
  • Калькулятор на велосипед ставится куда угодно, но предварительно из него нужно вывести 2 проводка с «=», геркон крепится на переднюю или заднюю вилку, поближе к ободу, магнит надо прицепить к одной из спиц, чтобы при повороте колеса он совмещался с герконом, геркон цепляют к выводам — и всё готово.
  • Принцип действия устройства

Самодельный счетчик оборотов

Тахометр происходит от двух греческих слов: «тахо» означает «скорость», а «метроном» — «измерять». Он работает по принципу генератора и определяет напряжение, соответствующее скорости вала. Он также известен как счётчик оборотов. Принцип работы:

  • индукционный;
  • электромагнитный;
  • электронный;
  • оптический.

Исторически сложилось так, что первый механический тахометр был разработан на основе измерения центробежной силы.

В 1817 году они были использованы для измерения скорости тяговых машин, но после 1840 года применялись преимущественно для измерения скорости транспортных средств.

Читать далее:  Какой антикор лучше выбрать для автомобиля

Цифровой тахометр — оптический датчик, предназначенный для определения угловой скорости вращающегося элемента. Области применения:

  1. Счетчик оборотов электродвигателя  своими рукамиАвтомобили, самолёты, тракторы, поезда, лёгкие рельсовые транспортные средства и их ремонт.
  2. Лазерные инструменты.
  3. Медицинское применение. Гематахометр — устройство, установленное в артерию или вену, оценивает скорость движения крови по вращающейся турбине. Показания используются для диагностики проблем кровообращения, таких как тромбофлебит.
  4. Аналоговая запись звука, измеряющая скорость аудиокассеты.
  5. Оценка скорости и объёма трафика.

В приборе контактного типа он входит в контакт с вращающейся частью. В фотоэлектрическом устройстве для измерения скорости используются световые лучи, видимые или инфракрасные. Частота разрыва, которого применяется для расчёта скорости. Индуктивные инструменты используют магнитные элементы для индукции магнитных полей, а частота активации — для измерения скорости. Конструктивные особенности:

  • счётчики;
  • таймеры;
  • стробоскоп.

Конфигурации дисплея включают аналоговые визуальные индикаторы, цифровые или графические видеодисплеи.

Пользовательские интерфейсы и типы управления имеют аналоговые лицевые или цифровые панели и компьютерные программируемые интерфейсы.

Современные тахометры оснащаются программным обеспечением для работы на ПК. У многих есть сетевые или коммуникационные интерфейсы. Доступные электрические выходы:

  • аналоговое напряжение;
  • аналоговый ток;
  • аналоговая модулированная частота;
  • переключатель или сигнализация;
  • светодиодный экран.

Тахометры классифицируются на основе технологии сбора данных. Типы применяемых устройств:

  1. Счетчик оборотов электродвигателя  своими рукамиАналоговые. Состоят из измерителя и интерфейса набора номера. Они не имеют возможности хранить базу данных, а также не вычисляют средние показания и их отклонения. Скорость движения преобразовывается в напряжение с использованием внешнего преобразователя частоты. Затем это измерение отображается аналоговым вольтметром.
  2. Цифровые — состоят из ЖК-дисплея или светодиодного индикатора и памяти для хранения информации. Они осуществляют статистические операции и подходят для точного измерения и мониторинга любых видов времени. Цифровые тахометры чаще встречаются в наши дни, они дают числовые показания вместо использования циферблатов.
  3. Контактный тип, контактируют с вращающимся валом, прикрепляется к дизелю или электродвигателю. Например, оптический кодер или магнитный датчик измеряет обороты. Они способны измерять скорость вращения в пределах от 0, 5 об / мин до 10 тыс. об / мин, имеют ЖК-дисплей, работает с диапазоном рабочих температур от 0 до 40 C.
  4. Счетчик оборотов электродвигателя  своими рукамиБесконтактный тип не нуждается в физическом контакте с вращающимся элементом. В этом типе лазерный или оптический диск соединён с валом, результат считывается инфракрасным лучом или лазером. Этот тип замеряет скорость от 1 до 99,999 об/мин (токарный станок), угол обмера составляет меньше 120 градусов. Оборудованы ЖК-дисплеем, эффективны, долговечны, точны и компактны, а также видны с большого расстояния.
  5. Временной, который вычисляет скорость по интервалу между входящими импульсами. Разрешение этого тахометра не ограничено, поэтому он более точен при измерениях низкой скорости.
  6. Частотный, который вычисляет скорость по частоте импульсов. Этот тип работает с использованием красного светодиода, а оборот его зависит от вращающегося элемента. Он используется для высокоскоростных измерений. На рынке продаётся недорогой и высокоэффективный китайский вариант.

  Как определить фазу и ноль с пробниками и без

Генератор тахометра преобразует показатель вращения вала в электрический сигнал. Работа его использует свойства угловой скорости ротора, поток возбуждения, которого пропорциональный генерируемой ЭДС.

Большинство современных тахогенераторов — это тип постоянного магнита. Эти устройства используют вращающееся соединение, один конец которого подключён к валу машины, индуцирует электродвижущую силу (напряжение), пропорциональную скорости вала.

Контакты якоря соединены к цепи вольтметра, преобразуя напряжение в значение скорости.

Эти тахометры отличаются точностью, максимально допустимыми показателями и рабочей температурой. Используются в качестве датчиков в различных автомобильных и электромеханических компьютерных устройствах. Действуют в сетях переменного или постоянного тока.

Счетчик оборотов электродвигателя  своими руками

Он позволяет водителю выбирать подходящие настройки дроссельной заслонки и шестерни во время движения, поскольку длительное использование на высоких скоростях вызывает недостаточную смазку, влияющую на двигатель, создаёт перегрев и приводит к ненужному износу трущихся деталей и к отказу машины.

В процессе эксплуатации автомобиля нужно знать, как проверить тахометр в домашних условиях. Большинство машин оборудованы спидометром, манометром, датчиком температуры охлаждающей жидкости и тахометром. Они установлены по-разному в зависимости от марки и модели авто. Последовательность действий:

  1. Счетчик оборотов электродвигателя  своими рукамиПроверить тахометр перед поездкой, внимательно осмотреть датчики. Циферблат обычно показывает одно- или двузначные числа, которые ограничены красной полосой разрешённого предела работы.
  2. Запустить автомобиль. Нажать педаль тормоза правой ногой и включить ключ зажигания. Показания тахометра должны расти, прежде чем остановиться на количестве оборотов двигателя на холостом ходу.
  3. Нажать педаль газа и обратить внимание на поведение тахометра.
  4. Контролировать показания во время движения на каждой передаче и при переключении на следующую.
  5. Избегать чрезмерного перегруза двигателя. Красная линия на шкале представляет наибольшее количество оборотов, которые двигатель способен безопасно выдерживать.
  6. Если нужно дополнительно измерить RPM автомобиля, чтобы помочь диагностировать проблему, используют ручной тахометр, измеряющий число оборотов во время работы.
Читать далее:  Присадка для КПП коробка механика и автомат

  Как определить правильный угол заточки ножа

С широкими возможностями рынка электроники сделать схему тахометра дома своими руками с использованием мультиметра не сложно. Более того, результаты, полученные в таких схемах, точны в оценке общего рабочего состояния измеряемой системы.

Принципиальная схема с использованием IC 555:

  1. Счетчик оборотов электродвигателя  своими рукамиИмпульс выводится из свечи зажигания скутера и подаётся до конца R6.
  2. Транзистор реагирует на импульсы в соответствии с триггерами.
  3. Транзистор активирует моностабильность с каждым входящим импульсом.
  4. Моностабильный остаётся включённым в течение определённого момента, а при срабатывании генерирует среднее время включения на выходе прямо пропорционально средней скорости запуска.
  5. Конденсатор и резистор на выходе IC объединяют результат так, что он напрямую считывается вольтметром с напряжением 10 В.
  6. R3 отрегулирован таким образом, чтобы выход генерировал точную интерпретацию скорости подачи RPM.

Вышеуказанная настройка выполнена с помощью обычного тахометра. Детали для изготовления широкодоступны и их можно приобрести в любом магазине радиотоваров. Список деталей для самодельного варианта:

  1. R1 = 4K7.
  2. R2 = 47E.
  3. R3 = 100 КБ, может быть переменный.
  4. R4 = 3K3.
  5. R5 = 10K.
  6. R6 = 470 К.
  7. R7 = 1K.
  8. R8 = 10K.
  9. R9 = 100K.
  10. C1 = 47n.
  11. C2 = 100n.
  12. C3 = 100n.
  13. C4 = 33uF / 25V.
  14. T1 = BC547.
  15. IC1 = 555.
  16. M1 = измеритель FSD 10 В.
  17. D2 = 1N4148.
  18. C5 с любым значением между 3, 3uF и 4, 7uF.

Счетчик оборотов электродвигателя  своими руками

Принципиальная электрическая схема содержит IC555, MOC 7811, IC CD4081, IC CD4069 и IC 4033 и семисегментный дисплейный блок LTS 543. На первом таймере IC 555, сконфигурированном как моностабильный мультивибратор, он генерирует импульс синхронизации при нажатии переключателя S2, зелёный светодиод 1 указывает время обнаружения.

  Как сделать мощный лазер в домашних условиях

MOC 7811 IC2 содержит ИК-передатчик и фотодиод для создания изменяющихся логических уровней, зависит от блокирующего или прерывающего ИК-луча. Логический вентиль N1 включает счётчик детектора Johnson (CD 4033), он управляет семисегментным дисплеем LTS 543. Есть два десятичных счётчика и два семисегментных дисплея для отображения RPS от 00 до 99.

По этой схеме можно сделать тахометр для бензопилы своими руками с вращающим прерывателем. Одно прерывание инфракрасного луча будет приниматься за один счёт, а общий отсчёт вращения — RPS, умножают 60 на RPS, чтобы узнать Revolution Per Minute (RPM).

В программе приведены элементы управления подсказки, определяющие диапазон RPM. Имеется коррекция фонового шума для истинного определения звука двигателя. Подсказка определяется значением центра и допуска в процентах. Прокручивая левую или правую область в синих полосах ниже подсказки, регулируют значение центрального RPM и допуск. Вместо фиксированного диапазона используется режим отслеживания, работающий во всём диапазоне измерений.

В этом режиме элементы управления подсказки заменяются, что позволяет начать истинное отслеживание. Ниже контрольных данных — график функции автокорреляции, для проверки надёжности отображаемого RPM.

Имеется руководство по настройке диапазона RPM. Вертикальные жёлтые линии на графике соответствуют периодам звука, производимого двигателем. Если они хорошо совпадают с пиками на графике — значение RPM точное.

Преобразование звука в тональное видео в RPM зависит от конфигурации двигателя.

Можно выбрать из нескольких встроенных конфигураций, включая 4-тактные и 2-тактные двигатели и указать общий коэффициент, который может компенсировать любое передаточное отношение между двигателем и валом.

Помимо этого представления, есть две страницы настройки конфигурации. На каждой есть своя контекстная справка, которая даёт больше информации о том, как использовать приложение.

Существует также подробное руководство по эксплуатации.

Счетчик оборотов электродвигателя  своими руками

Ранние модели тахометров зависели от механических приводов, таких как маховик, распределительный вал, шкив вентилятора и т. д. Они вращают магнит, тем самым вызывая вихревые токи на алюминиевом диске (спидометр) в оборотах/минуту. Тахометр современного типа является электронным, управляемым импульсом, способным измерять как самую малую, так и меганагрузку.

  1. Основные технические характеристики.
  2. Диап азон измерения (колебаний/сек) — 0-5 (О — 27) КМ/Ч
  3. Длительность безостановочной работы — пока не сядут батареи (2 мес. )
  4. Погрешность — зависит от точности введённых данных.
  5. Возможность установки — везде t окр. в оздуха — -5 — 35
  6. Назначение прибора.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector