Радиосхемы Схемы электрические принципиальные

Мы в социальных сетях

Главное меню

Реклама на сайте

Устройство управления двигателем инкубатора

Электроника в быту

Н. ЗАЕЦ, п. Вейденевка Белгородской обл.
Радио, 2002 год, № 5

В устройствах управления двигателем поворота лотков инкубатора [1, 2] применяются однофазные двигатели без реверса. Эти устройства применимы в маленьких инкубаторах, рассчитанных на закладку 30. 50 яиц.

В предлагаемой статье описывается устройство управления трехфазным двигателем любой мощности, включенным в однофазную сеть. Оно может быть применено в инкубаторах фермерских хозяйств с закладкой яиц от 500 шт. (инкубатор из холодильника) до 50 тыс. шт. (промышленные инкубаторы типа «Универсал»). Это устройство работает в инкубаторе, изготовленном из холодильника, уже 11 лет. (про то как из старого бытового холодильника изготовить инкубатор читаем на сайте автора).

Конструкция содержит управляющий и силовой блоки.

Управляющий блок

Для увеличения кликните по изображению (откроется в новом окне)

Управляющий блок ( рис. 1 ) включает в себя генератор и делители частоты на микросхемах DD2, DD4, DD5, формирователь включения двигателя на элементах DD6.1, DD1.1≈DD1.4, DD3.6, интегрирующую цепь R4C3, ключи на транзисторах VT1, VT2, реле К1, К2.

Генератор и делитель частоты до минутных импульсов собран по стандартной схеме на микросхеме DD2 (К176ИЕ12). Для деления до 1 ч используется делитель на 60 (микросхема DD4). Триггеры DD5.1 и DD5.2 осуществляют деление до 2 и 4 ч. Переключателем SA3 выбирают необходимое время, через которое будут поворачиваться лотки. Длительность импульсов на выходах триггера DD6.1 соответствует выбранному периоду времени. Фронты этих импульсов через элементы DD1.1≈DD1.3 включают двигатель поворота лотков.

По фронту импульса с прямого выхода триггера DD6.1, проходящего через элементы DD7.4, DD7.2, кроме того, включается реверс двигателя. Элементы DD1.4, DD3.6 необходимы для переключения режимов работы «Ручной» ≈ «Автоматический» и установки лотков в горизонтальное положение «Центр».

Для задержки включения двигателя после реверса служит интегрирующая цепь R4C3. При указанных на схеме номиналах это время составляет около 10 мс. Импульсы управления через транзисторные ключи VT1, VT2 включают реле пуска двигателя К2 и реле реверса К1.

При включении напряжения питания на одном из выходов триггера DD6.1 установится высокий потенциал, допустим, это вывод 1. Если концевой выключатель SF3 не замкнут, то на выходе элемента DD1.3 будет высокий уровень и сработают реле К1, К2. При следующем переключении триггера DD6.1 реле реверса К1 не включается, так как на вход элемента DD7.4 будет подан низкий уровень. Реле К1 и К2 включаются кратковременно, только на время поворота лотков, так как при срабатывании концевых выключателей SF2 или SF3 на выходе элемента DD1.3 установится низкий уровень.

Индикация состояния лотков (верх, низ) осуществляется светодиодами HL1, HL2. Надписи «Верх», «Низ» показывают положение переднего края лотка и являются условными, поскольку направление вращения двигателя легко изменить соответствующим подключением обмоток двигателя.

Силовой блок

Схема силового блока показана на рис. 2.

Реле КЗ и К4 (включаются попеременно) осуществляют коммутацию обмоток двигателя и, следовательно, управляют направлением вращения ротора. Поскольку реле К1 (в случае необходимости) срабатывает раньше, чем реле К2, то и включение двигателя контактами К2.1 произойдет после выбора контактами К1.1 соответствующего положения.

Кнопки SB 1 ≈SB3 дублируют контакты К2.1, К1.1 и предназначены для ручной установки положения лотков. Кнопку SB1 конструктивно устанавливают между кнопками SB2 и SB3 для удобства одновременного нажатия двух кнопок. Желательно под верхней кнопкой сделать надпись «Верх». Перемещение лотков в ручном режиме необходимо производить в положении переключателя SA2 «Выкл.».

Емкость фазосдвигающего конденсатора С6 зависит от схемы включения двигателя (звезда, треугольник) и его мощности [3]. Для двигателя, включенного по схеме «звезда», C=2800l/U, для включения по схеме «треугольник» C=4800l/U, где I=P/(1,73-Uη-cosφ); Р ≈ паспортная мощность двигателя в ваттах; cosφ ≈ коэффициент мощности; η ≈ КПД; U ≈ напряжение сети в вольтах; С ≈ емкость конденсатора в микрофарадах.

Устройство собрано на печатной плате (рис. 3). Реле КЗ, К4 и конденсатор С6 располагаются в непосредственной близости от двигателя.

В устройстве применены переключатели SA1, SA2 ≈ П2К, SA3 ≈ ПГ2-9-6П2Н. Концевые выключатели SF1 ≈ SF3 ≈ МП1105. Реле К1 и К2 ≈ РЭС49, паспорт РФ4.569.426. Реле КЗ и К4 можно применить любого типа на переменное напряжение 220 В с соответствующим максимальным током через контакты. Трехфазный двигатель М1 с редуктором можно применить любой с достаточной мощностью на валу для поворота лотков. Для расчета необходимо брать вес одного куриного яйца приблизительно равным 60 г, утиного и индейки ≈ 80 г, гусиного ≈ 190 г [4]. В авторском варианте применен двигатель ФТТ-0,08/4 мощностью 80 Вт.

На рис. 4 показана схема устройства для управления однофазным двигателем.

Концевые выключатели располагаются вокруг оси вращения лотков под необходимым углом. На оси закреплена втулка с резьбой М8, в которую ввинчен болт, замыкающий концевые выключатели.

ЛИТЕРАТУРА
1. Глаголев О. Электронная автоматика малогабаритного инкубатора. ≈ Радио, 1997, № З. с. 45.
2. Григорьев А. Блок управления кинематикой инкубатора. ≈ Радио, 1999, № 10, с. 33.
3. Бастанов В. Г. 300 практических советов. ≈ М.: Московский рабочий, 1993. Скачать
4. Буртов Ю. и др. Инкубация яиц. Справочник. ≈ М.: Агропромиздат, 1990

Схема управления двигателем инкубатора

Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Журналы, книги, сборники
▪ Архив статей и поиск
▪ Схемы, сервис-мануалы
▪ Электронные справочники
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Голосования
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте

Справочник:
▪ Большая энциклопедия для детей и взрослых
▪ Биографии великих ученых
▪ Важнейшие научные открытия
▪ Детская научная лаборатория
▪ Должностные инструкции
▪ Домашняя мастерская
▪ Жизнь замечательных физиков
▪ Заводские технологии на дому
▪ Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
▪ Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
▪ Искусство аудио
▪ Искусство видео
▪ История техники, технологии, предметов вокруг нас
▪ И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
▪ Конспекты лекций, шпаргалки
▪ Крылатые слова, фразеологизмы
▪ Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
▪ Любителям путешествовать — советы туристу
▪ Моделирование
▪ Нормативная документация по охране труда
▪ Опыты по физике
▪ Опыты по химии
▪ Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
▪ Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
▪ Охрана труда
▪ Радиоэлектроника и электротехника
▪ Строителю, домашнему мастеру
▪ Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
▪ Чудеса природы
▪ Шпионские штучки
▪ Электрик в доме
▪ Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(200000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Карта сайта

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине

Схема управления двигателем инкубатора

В публикуемых ранее схемах управления двигателем поворота лотков инкубатора [1,2] используют однофазные двигатели без реверса. Эти схемы пригодны для маленьких инкубаторов, рассчитанных на закладку 30 — 50 шт. яиц. Хотя, по моему мнению, в таких случаях лучше применять двигатель от автомобильного дворника. Этот двигатель удобен тем, что при постоянном вращении в одном направлении на выходном валу осуществляется реверс через 90°. Концевые датчики устанавливают так, чтобы срабатывать от нажатия краем лотка.

В данной статье описывается схема управления трехфазным двигателем любой мощности, включенным в однофазную сеть. Ее можно применять в инкубаторах фермерских хозяйств с закладкой яиц от 500 шт. (инкубатор из холодильника) до 50000 шт. (промышленные инкубаторы типа «Универсал»). Эта схема работает у меня 11 лет в инкубаторе, изготовленном из холодильника. Все это время схема работала без сбоев.

Схема состоит из генератора и делителей частоты на микросхемах DD2, DD4, DD5, формирователя включения двигателей на микросхемах DD6.1, DD1.1 — DD1.4, DD3.6, интегрирующей цепочки R4, C3, ключей на транзисторах VT1, VT2, реле K1, K2 и силового блока на реле K3, K4 (рис.1 и 2). Индикация состояния лотков (верх, низ) осуществляется светодиодами HL1, HL2.

(нажмите для увеличения)

Генератор и делитель частоты до минутных импульсов собран по стандартной схеме на микросхеме DD2 К176ИЕ12. Для деления до 1 часа используется делитель на 60 микросхемы DD4 К176ИЕ12. Триггера на микросхеме DD5 К561ТМ2 осуществляют деление периода до 2 и 4 часов. Переключателем SA3 выбирают необходимое время, через которое будут поворачиваться лотки, от 4 ч до полной остановки. На выходах 1 и 2 триггера DD6.1 выбранный период времени преобразуется в длительность импульса.

Передние фронты этих импульсов через схемы совпадения DD1.1 — DD1.3 включают двигатель поворота лотков. Передний фронт импульса с вывода 1 триггера DD6.1 включает реверс двигателя через схемы совпадения DD7.4, DD7.2. Элементы DD1.4, DD3.6 необходимы для переключения режимов работы «ручной — автоматический» и установки лотков в горизонтальное положение «Центр». Для включения реверса двигателя раньше, чем произойдет включение вращения двигателя, служит интегрирующая цепочка R4, C3, VD1.

Время задержки включения двигателя, при указанных на схеме номиналах, составляет около 10 мс. Это время может колебаться в зависимости от порога срабатывания примененной микросхемы. Импульсы управления через транзисторные ключи VT1, VT2 включают реле пуска двигателя К2 и реле реверса К1.

При включении напряжения питания на любом из выводов 1, 2 триггера DD6.1 установится высокий потенциал, допустим это вывод 1. Если концевой выключатель S.3 не замкнут, то на выходе элемента DD1.3 будет высокий уровень, и сработают реле К1, К2.

При следующем переключении триггера DD6.1 реле реверса К1 не включается, так как на вход микросхемы DD7.4 будет подан запрещающий нулевой потенциал. Слаботочные реле К1, К2 включаются кратковременно только на время поворота лотков, так как при срабатывании концевых выключателей S.2 или S.3 на выходе микросхемы DD1.3 установится запрещающий нулевой потенциал. Индикация состояния выводов 1, 2 DD6.1 осуществляется инверторами DD3.4, DD3.5 и светодиодами HL1, HL2. Надписи «Верх», «Низ» показывают положение переднего края лотка и являются условными, поскольку направление вращением двигателя легко изменить соответствующим подключением обмоток двигателя.

Схема силового блока показана на рис.2.

Попеременное включение реле К3, К4 осуществляет коммутацию обмоток двигателя и, следовательно, управляет направлением вращения ротора. Поскольку реле К1 (в случае необходимости) срабатывает раньше, чем реле К2, то и включение двигателя контактами К2.1 произойдет после выбора контактами К1.1 соответствующего реле К3 или К4. Кнопки SA4, SA5, SA6 дублируют контакты К2.1, К1.1 и предназначены для ручной установки положения лотков. Кнопку SA4 устанавливают между кнопками SA5 и SA6 для удобства одновременного нажатия двух кнопок. Желательно под верхней кнопкой сделать надпись «Верх». Перемещение лотков в ручном режиме необходимо проводить при выключенном автоматическом режиме переключателем SA2. Емкость фазосдвигающего конденсатора С6 зависит от схемы включения двигателя (звезда, треугольник) и его мощности [3].

Для двигателя, включенного по схеме «звезда», С=2800I/U, для включения по схеме «треугольник» C=4800I/U, где I=P/1,73Uhcosϕ, P — паспортная мощность двигателя, Вт; cosϕ — коэффициент мощности; h — КПД; U — напряжение сети, В.

Печатная плата со стороны проводников показана на рис.3, а со стороны установки элементов — на рис.4.

(нажмите для увеличения)

Реле К3, К4 и конденсатор С6 располагают в непосредственной близости от двигателя.

В устройстве применены переключатели SA1, SA2 типа П2К с независимой фиксацией, SA3 — типа ПГ2-6П-2Н. Концевые выключатели S.1S.3 — типа МП1105, реле К1, К2 — типа РЭС49 (паспорт РФ4.569.426). Реле К3, К4 можно применить любого типа на переменное напряжение 220 В и с соответствующими токами контактов. Трехфазный двигатель М1 с редуктором может быть любой с достаточной мощностью на валу для поворота лотков. Для расчета вес одного куриного яйца принимать приблизительно равным 60 г, утиного и индейки — 80 г, гусиного — 190 г. [4]. У меня применен двигатель типа ФТТ-0,08/4, мощностью 80 Вт.

Концевые выключатели располагают вокруг оси вращения лотков под необходимым углом. На оси закрепляют втулку с резьбой М8, в которую вкручен болт, замыкающий концевые выключатели.

1. Глаголев О. Электронная автоматика малогабаритного инкубатора//Радио. 1997. — №3. — С.45.
2. Григорьев А. Блок управления кинематикой инкубатора//Радио. — 1999. — №10. С.33.
3. Бастанов В.Г. 300 практических советов. — М.: Московский рабочий, 1993.
4. Буртов Ю. и др. Инкубация яиц. Справ. — М.: Агропромиздат, 1990.

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.