Стабілізатор обертів колекторного двигуна 12В

Схема стабілізатора обертів (як і інші аналогічні) заснована на отриманні сигналу, пропорційного частоті обертання

Основних відмінностей два:

- для виділення напруги, пропорційної частоті обертання якоря, використовується містова схема, яка дозволяє виділяти напругу проти-ЕДС ротора, пропорційну швидкості обертання

Далі отримане напруження Uoc можна використовувати для зворотного зв'язку по суті будь-якого джерела живлення.

В описуваній схемі міст виглядає наступним чином

При дотриманні пропорції R1/R2 = R3/Rя (Rя - опір якоря) і при Uос = 0 - ми отримаємо компенсацію Rя і відповідно Е проти-ЕДС ротора буде рівно напрузі стабілізації VD1

Якщо VD1 зробити регульованим, то, по суті, змінюючи напругу його стабілізації, ми змінюємо напругу безпосередньо на роторі двигуна (скомпенсувавши вплив Rя) і забезпечуємо стабільність швидкості обертання. 

В даному випадку за основу була взята TNY268P в стандартній схемі включення (по даташиту)

Ліва від трансформатора частина схеми - стандартна обв'язка TNY268 (може бути по суті використана за основу будь-яка конструкція ІБП з максимально широким діапазоном вихідної напруги (цей діапазон визначає діапазон зміни швидкості ротора) і потрібною потужністю.

В правій частині схеми, власне, міст утворюють резистори R5, R6 і R9 (аналогічно R1, R2 і R3 на схемі на середньому малюнку).

VT1, VT2 і обв'язка з резисторів R3, R4, R7 утворюють аналог стабілітрона з регульованою напругою стабілізації (можна замінити на TL431).

Власне, Uос з'являється між базою і емітером VT3, який керує струмом світлодіода в оптопарі U2, створюючи зворотний зв'язок.

VD8 введений як компенсатор напруги база-емітер VT3. Ємності C9 і C10 надають стабільність вузлу зворотного зв'язку.

Стабілітрон VD9 обмежує максимальну напругу на виході джерела живлення і, при наявності вбудованої захисту від перенапруги, не потрібен.

При підготовці схеми під конкретну модель електродвигуна можливий номінал R5 буде іншим (для дотримання пропорції R5/(0,7*R6) = R9/Rя. Падіння напруги на R9 при номінальному споживаному струмі має бути близько 1В, більше небажано - буде сильно грітися.

При налаштуванні підстроювальним резистором R6 вибираємо потрібну ступінь зворотного зв'язку, притормажуючи двигун рукою і роблячи оберти, найбільш близькі до обертів без навантаження, але в той же час не допускаючи "підривання" якоря без навантаження.

Схема показала хорошу повторюваність, працює як для польської електродрилі / шліфувалки 12В Pegasus (ось такої) і працювала з іншим моторчиком на 24В.

Обороти регулюються від 500 до 12000 об/хв з дуже хорошою стабільністю (рукою важко утримати). Елементи гріються незначно - в основному R9.