Схему берём прямо из даташита. Я только добавил предохранитель, выключатель и варистор. В известном месте свербит поставить снабберную цепочку для защиты симистора, но пока не буду – в даташите она не нарисована, а таких симисторов у меня много
.
Вместо R14 пока ставим перемычку, вместо R7 - что-нибудь между 5кΩ и 30кΩ (мне первым попался под руку 7,5кΩ). Эти резисторы будут подобраны позже. Резистор R2 я поставил на 5 Ватт. Шунт R6 следует рассчитать так, чтобы среднее значение напряжения на нём было 0,25В при максимально допустимом токе двигателя.
Все подстроечные резисторы (лучше многооборотные) изначально выставляем в среднее положение.
Резистор R6, если не найдётся подходящего (что, скорее всего), можно сделать из нихромовой проволоки. Сопротивление считается по формуле:
где P – мощность двигателя в ваттах.
Выделяемую на резисторе мощность, зная сопротивление, можно оценить по формуле:
Настройка
Настраиваем по частям. Для настройки понадобится тахометр, чтобы видеть обороты двигателя и вольтметр переменного тока на клеммах двигателя. Также не помешает какая-нибудь «тормозилка» для подтормаживания двигателя (так мы будем имитировать нагрузку).
Перед настройкой полезно включить двигатель прямо от розетки и на холостом ходу замерить максимальные обороты (Nmax), это значение нам потом пригодится.
Минимальные обороты и контроль оборотов
На этом этапе отключаем контроль перегрузки (соединяем пины 8 и 9), чтобы мозг не выносило (потом настроим).
Потенциометр P1 ставим на минимальные обороты (по схеме ползунок в самый верх к резистору R14);
Включаем питание. Если мотор не крутится, значит R8 надо уменьшать, если крутится слишком сильно – увеличивать. Вращая R8, выставляем минимальные обороты, при которых двигатель стабильно вращается и надёжно начинает вращаться при включении питания. Это будут наши минимальные обороты Nmin – именно с них будет начинаться плавный старт и вообще – это минимальные обороты, которые будут возможны.
Начинаем притормаживать двигатель (нашей «тормозилкой» или просто рукой, но лучше через перчатку). При этом следим за оборотами и напряжением на клеммах двигателя.
Если при торможении обороты падают, и напряжение, не увеличивается, необходимо увеличить R10, при этом скорость вращения без нагрузки уменьшится, и ее необходимо восстановить до Nmin , слегка увеличив R8.
Если при торможении вала обороты, наоборот, резко увеличиваются, и напряжение тоже подлетает, необходимо уменьшить значение R10, что приведет к увеличению скорости без нагрузки, и её опять необходимо привести к Nmin , уменьшив значение R8.
Так, путем последовательных приближений добиваемся, чтобы при торможении (и отпускании) двигатель сохранял постоянные обороты Nmin не замедляясь, но и не ускоряясь рывками. Напоминаю, всё это пока делается при вывернутом на минималку потенциометре P1.
Когда такое поведение достигнуто, потенциометром P1 устанавливаем обороты примерно посередине между Nmin и Nmax . И снова, по приведённой выше схеме подкручиваем R8 и R10 пока не добьёмся, что двигатель спокойно держит обороты, никуда не дёргаясь. На этот раз подстройки будут минимальными – гораздо меньше крутить подстрочники.
Таким образом, результат этого этапа настройки – двигатель вращается с постоянными оборотами, не замедляясь (и не дёргаясь резко вперёд) ни при торможении, ни при отпускании тормоза на самых минимальных и средних оборотах.
Ошибка здесь (на моём опыте) - пытаться установить слишком маленькие обороты Nmin (я даже пытался сделать так, чтобы на минималке он не вращался вовсе). При таком подходе, двигатель будет резко дёргаться при вращении потенциометра и никак от этого не отстроиться. Нужно делать Nmin – разумными оборотами, чтобы двигатель уже уверенно вращался и уверенно включался.
Надо понимать, что при торможении обороты могут корректироваться только до достижения максимального («розеточного») напряжения на клеммах двигателя. Если продолжать подтормаживать после достижения максимального напряжения, то обороты, конечно, будут падать – чудес не бывает, ему уже нечем компенсировать нагрузку.
Максимальные обороты
На этом этапе, двигатель на холостом ходу – без торможения. Выкручиваем потенциометр P1 на максимум и смотрим на обороты двигателя. Они должны быть примерно равны Nmax . Если обороты меньше, следует уменьшить резистор R7 (можно «типа вдвое», точнее мы его позже подберём).
Результат этого этапа: когда потенциометр в крайних положениях, обороты двигателя равны: Nmin и Nmax . Обороты растут (уменьшаются) плавно (не рывками), но при этом могут остаться «мёртвые зоны», когда в начале вращения потенциометра обороты не меняются, а в конце вращения, максимальные обороты достигаются несколько раньше полного хода потенциометр и при дальнейшем его ходе, опять же, не меняются.
Убираем «мёртвые зоны» – резисторы R7 и R14
Устанавливаем потенциометр на минимум и, медленно поворачивая его, ловим момент, когда обороты пока ещё равны Nmin , но при малейшем дальнейшем вращении, начинают расти. Замеряем сопротивление потенциометра между средним выводом и выводом, обращённым к R14, и ставим именно такой резистор на место R14 (у нас там пока перемычка стояла). Скорее всего, точно такого резистора у нас не будет, ставим чуть меньше. При этом останется минимальная «мёртвая зона», а если бы мы поставили чуть больше, то минимальные обороты были бы больше Nmin . Конечно, эстеты могут воткнуть сюда подстроечник и выставить его точно, но я не выпендривался.
Точно также, крутим потенциометр в район максимума и ловим момент, когда обороты только что достигли Nmax (и дальнейшее вращение потенциометра уже ни на что не влияет). Замеряем суммарное сопротивление от среднего вывода потенциометра до дальнего от потенциометра вывода установленного резистора R7 и ставим такой резистор вместо R7 . Опять же, если поставить чуть больше, то останется минимальная «мёртвая зона», а вот, если чуть меньше, то обороты Nmax не будут достигаться никогда.
Результат этого этапа: сохранилось всё, как в предыдущем, но «мёртвые зоны» ушли или стали совсем маленькими. С резисторами R7 и R14 мы определились.
Настройка защиты от перегрузки
Здесь нам потребуется амперметр переменного тока, которым можно измерять ток двигателя.
Последовательность такова:
- включаем амперметр в цепь двигателя;
- снимаем перемычку с пинов 8 и 9, пин 9 оставляем ни к чему не подключенным;
- запускаем двигатель;
- нашей «тормозилкой» имитируем нагрузку и добиваемся, чтобы ток через двигатель был равен 70% от максимально допустимого (не от номинального!!!);
- крутим резистор R11 и ищем место, где включается светодиод D3;
- оставляем R11 в положении «светодиод только-только не включился»;
- убеждаемся, что всё нормально. Для этого начинаем поджимать «тормозилку», увеличивая нагрузку. Светодиод должен немедленно загореться, а по достижении максимально допустимого тока, двигатель должен выключиться. Теперь убираем «тормозилку», двигатель должен плавно запуститься.
Собственно, всё. Так оно и работает.
Настройка времени плавного старта
Здесь просто играемся с ёмкостью конденсатора С2.
Следует иметь в виду, что для того, чтобы плавный старт сработал, С2 должен быть изначально не заряжен (собственно «плавный старт» – это его зарядка). При обесточивании схемы – он разрядится. При остановке двигателя из-за перегрузки, микросхема сама его разряжает, поэтому после того, как заклинивание устранено, двигатель стартует плавно. А вот если схему постоянно держать запитанной, а двигатель просто отключить от фазового провода, то при повторном включении никакого плавного старта не будет, т.к. конденсатор C2 уже заряжен.