Предлагаемый регулятор частоты вращения электродвигателя выполнен по принципу, описанному в [1]. При работе двигателя через заданное число полуволн сетевого напряжения производится пропуск в подаче напряжения, что снижает обороты двигателя. Нижний предел запуска получается при 6 следующих подряд рабочих полуволнах. Количество пропущенных после этого полуволн может составлять, например, 58, тогда частота вращения снижается до 20 об/мин, правда, при значительной неравномерности вращения вала. Соединение обмоток двигателя звездой или треугольником не имеет значения, а мощность подключаемого двигателя требует только выбора необходимых (по номинальному току) диодов и тиристора. Принципиальное отличие данного устройства заключается в том, что управление включением обмоток двигателя выполнено без микроконтроллера.
Работа устройства проверялась на двигателе КД-6-4 (220 В, 50 ГЦ, 1400 об/мин, 6 Вт) от лентопротяжного механизма катушечного магнитофона, а также на 3-фазном 4-полюсном асинхронном двигателе 120 Вт (приводе бытового заточного станка) с фазосдвигающим конденсатором 4 мкФ х 500 В.
На одновибраторе DA1 (рис.1) выполнен детектор "нуля". Выделение момента прохождения сетевого напряжения через ноль обеспечивается двумя светодиодами, выполняющими функцию стабилитрона с напряжением стабилизации 2,9 В. Питание светодиодов осуществляется через выпрямитель на диодах VD1…VD4. Если напряжение сети становится ниже порога открывания последовательно включенных светодиодов, то делитель R1-R2 устанавливает сигнал на выводе 2 DA1 меньше 1/3 напряжения питания микросхемы. Этот момент является сигналом для запуска одновибратора, который обеспечивает на выходе прямоугольные импульсы с частотой 50 Гц синхронно с моментом перехода селевого напряжения через ноль, что снижает уровень помех при включении и выключении обмоток двигателя.
В [2] подробно описана схема запуска и чтения CMOS EEPROM памяти 64 х 16 бит с использованием восьмиразрядного регистра КР1533ИР23, но в предложенной схеме генератор на микросхеме КР1006ВИ1 заменен детектором "нуля" на этой же микросхеме, обеспечивающей на выходе импульсы с частотой 50 Гц. Основное отличие в том, что считываемые данные с вывода 4 микросхемы DD2 для управления двигателем поступают на вход D3 микросхемы DD1. Резистор R5 обеспечивает в момент включения источника питания и до завершения команды установки чтения нулевой ячейки памяти уровень логического "0" на выходе Q3 DD1. Это важно, так как до начала чтения данных из памяти вывод 4 DD2 находится в третьем Z-состоянии.
Для последовательного чтения всей памяти начальная команда READ "0110" формируется 8-разрядным регистром DD1, который работает в режиме приема и передачи последовательной информации и переключается синхронно с положительным перепадом на тактовом входе "C" сигналом от детектора "нуля". Тактируемые триггеры в DD1 соединены последовательно. Сразу после включения источника питания они имеют на выходах высокий уровень, если на вход не подан уровень "0". Для заданной команды чтения вход D4 заземлен, а на вход D7 кратковременно (только в начальный момент) через цепочку С3-R9-VD5 подается сигнал низкого уровня. На выходах DD1 получается код "0110", который сдвигается с каждым тактовым сигналом. При этом обеспечивается полное соответствие рекомендуемой последовательности сигналов для подготовки чтения нулевой ячейки памяти.
Дальнейшая подача тактовых импульсов от детектора обеспечивает последовательное побитное чтение ячеек памяти, пока не будет достигнуто чтение нулевого бита последней ячейки памяти. Дальше процесс чтения ячеек памяти циклически повторяется. Это свойство характерно для микросхемы памяти 93LC46 I/P CCM ф. Microchip в корпусе DIP8. Небольшую партию микросхем производства 1997 года, приобретенную по случаю, я использую в своих конструкциях до настоящего времени. При разработке использовались описания аналогичных микросхем других производителей, а свойство циклического просмотра всей памяти было экспериментально обнаружено программным путем на программаторе. Возможно, и другие микросхемы памяти указанного производителя обладают указанным свойством. Найти в Интернете описание микросхемы мне не удалось, хотя есть предположение, что об этом там ничего не сказано.
Если читаемый бит содержит "1", то на выходе Q3 DD1 в следующем такте импульса от детектора на протяжении одного полупериода сетевого напряжения будет присутствовать уровень "1", являющейся сигналом для открывания тиристора. Для увеличения тока на управляющем электроде тиристора можно подключить параллельно оставшиеся свободными входы и выходы триггеров микросхемы DD1.
Задержка сигнала (со входа на выход) для триггеров микросхемы DD1 составляет 38 нс, а сигнал, подаваемый на вход DI микросхемы DD2 должен приходить раньше тактового сигнала (на входе SK) не менее чем на 200 нс. Учитывая, что возможна подача тактового сигнала трапецеидальной формы, необходимую задержку обеспечивает интегрирующая цепочка R8-C4. Наличие задержки оказалось критичным к сопротивлению резистора R5 (при сопротивлении R5 20 кОм схема запускалась только после многократного включения питания).
Временные диаграммы, поясняющие работу устройства, показаны на рис. 2. Выбор частоты вращения двигателя задается записью соответствующих кодов в ячейки памяти микросхемы DD2, что не требует знаний и навыков программирования, когда для указанных целей применяется микроконтроллер. Для программирования микросхемы памяти можно использовать простейший программатор из [3]. Литература
1. В.Мельник. 3-х фазный двигатель в однофазной сети. - Радиомир, 2004, №10, С.19.
2. В.Мельник. Работа с CMOS EEPROM памятью без микроконтроллера. - Радиокомпоненты, 2007, №2, С.46.
3. В.Мельник. Программатор EEPROM памяти для ПК. - Радиомир, 2006, №11, С.37.
Рис.1
Рис.2
