Электропривод для медогонки своими руками

Рубрика: Для пчеловодов


style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-2167793600289487"
data-ad-slot="4187947634">

электропривод для медогонки

Приветствую, уважаемые коллеги. Сегодняшняя статья в большей степени будет посвящена пчеловодам. Сегодня я расскажу, как переделать механический привод медогонки на электрический.

В пчеловодстве самым физически тяжёлым считается откачивание мёда после взятка. Приходится таскать ящики переноски с рамками полные мёдом, вскрывать забрус, откачивать мёд при помощи центробежной медогонки. Хорошо, что если есть помощники. На большой пасеке без них просто не обойтись. Но если у вас маленькая любительская пасека, то приходится делать всё одному. Чтобы хоть как-то облегчить труд, приходится электрифицировать пасеку. Самое простое — это оборудовать медогонку электроприводом на 12 вольт.

Так как у меня пасека маленькая, то я пользуюсь малогабаритной трёхрамочной необоротной медогонкой. Её диаметр составляет 500 мм. Кассеты расположены хордеально. Большинство пчеловодов используют кочевое пчеловодство. В течение всего летнего медосбора пасека постоянно переезжает с одного места на другое. Поэтому главным условием было, чтобы питание медогонки осуществлялось от двенадцативольтного автомобильного аккумулятора.

Конечно, проще всего было бы купить готовый электропривод, который есть в продаже. Но, посмотрев на цены заводских экземпляров, а также их технические характеристики, я решил попробовать сделать свой. Дело в том, что у заводских электроприводов применяется высокооборотистый двигатель,который используется в автомобиле в качестве отопителя салона. Так как у моей медогонки диаметр бака небольшой, а ведомый шкив у заводских аналогов достигает диаметра 300 мм, то работать с рамками было бы крайне затруднительно. Я думаю, что ремень постоянно бы пачкался  мёдом. Поэтому я твердо решил сделать электропривод для медогонки своими руками.

В сети Интернет присутствует достаточное количество готовых схем электроприводов. Они могут быть самые разные: от простых, которые в качестве управления используют переключатель от стиральной машины, до сложных — с микроконтроллерным управлением. Я же решил сделать нечто среднее по сложности. В качестве основных покупал готовые платы на АлиЭкспресс.

Для моей медогонки нужно использовать малооборотистый двигатель. Для этого подойдёт генератор Г 108. только нужно его немного переделать. Я дополнительно сделал вывод возбуждающей обмотки через изолятор на корпус генератора:

генератор Г-108

электропривод

Благодаря этому появилась возможность осуществлять реверс электродвигателя. Если же вы пользуетесь радиальной медогонкой, то реверс вам не нужен, и переделывать генератор нет необходимости. В конце статьи я размещу видео, в котором можно посмотреть, как я экспериментировал с генератором Г 108.

Схема электропривода медогонки с генератором Г-108

Управление электродвигателем осуществляется при помощи двух блоков. Первый блок представляет из себя таймер работы, за основу которого был взят пульт от микроволновой печи. Во втором блоке размещается широтно-импульсный регулятор (ШИМ), при помощи которого задаются нужные обороты электродвигателя:

медогонка 12 вольт

блок управления

От того широтно-импульсного регулятора, который был показан в видео, пришлось отказаться, так как его плата имеет чуть большие размеры, а также дополнительный дисплей, который в моём корпусе просто негде было разместить. В итоге я применил другой ШИМ, более компактный и с такими же характеристиками:

ШИМ 30 ампер

Исходная схема заводского широтно-импульсного регулятора выглядит вот так:

схема ШИМ 30 ампер

В основе схемы лежит всего одна микросхема. Она управляет тремя мощными полевыми транзисторами, благодаря которым можно управлять токами до 30 ампер. Для нормальной работы медогонки эту схему пришлось немного доработать. Была внедрена система плавного старта электропривода, а также таймер работы:

схема ШИМ 30 ампер

Необходимость использования плавного старта обусловлено тем, что без него во время пуска двигателя происходит мощный бросок тока, который может достигать 20 ампер. Чтобы этого избежать, я реализовал плавный пуск, который в течение 22 секунд раскручивает барабан медогонки до нужных оборотов: приблизительно 230 оборотов в минуту. Для этого был внедрен конденсатор C4 и резистор R7. Благодаря этому пусковой ток на двигатель не превышает 4 ампер. Конденсатор C4 переключается из пускового режима в рабочий при помощи таймера плавного пуска:

таймер 11 секунд

Данный таймер в таком варианте обеспечивает задержку в 11 секунд. Время можно регулировать переменным резистором. Чтобы расширить время выдержки до нужных нам 22 секунд, нужно заменить электролитический конденсатор. Родной конденсатор имеет ёмкость 100 микрофарад. К этому конденсатору достаточно подпаять ещё один такой же номиналом 100 микрофарад, и мы получим 22 секунды задержки.

Также в схему были введены два переменных резистора номиналом 100 КОм R6 R8, управляемые двойным переключателем S1 S2. Благодаря этому можно управлять скоростью вращения барабана медогонки, просто переключая тумблер. Это бывает необходимо при откачивании тяжеловесных рамок, чтобы, допустим, с одной стороны выполнить вращение с меньшей скоростью, чем с другой.

Таймер для медогонки

Отдельно хочу рассказать о том, как я выполнил таймер для медогонки. Я считаю, что он необходим, так как вручную контролировать вращение не очень удобно, также это сэкономит электроэнергию аккумулятора. Конечно, можно было использовать такой же таймер 11-секундный, о котором я рассказывал выше. Достаточно подобрать несколько электролитических конденсаторов и вывести переменный резистор на переднюю панель. Переключая конденсаторы и подбирая необходимое время при помощи переменного резистора, можно добиться нужного времени вращения. Но мы не ищем легких путей, к тому же у меня в наличии были два блока управления от разных микроволновых печей. Эти блоки совершенно разные, один был от микроволновой печи немецкого производства. Другой — чисто китайский, но он мне больше понравился, так как его панель закрыта пленкой и он не имеет кнопок, как в первом блоке, благодаря этому можно не бояться за попадание меда внутрь устройства. К тому же этот блок имеет минимальное количество самих кнопок, что не путает взгляда и проще в настройках, как говорится, нажал, и таймер включился.

Чтобы прикрепить таймер к медогонке, пришлось немного повозиться. Дело в том, что взяв в руки блок управления микроволновкой, становится всё понятно,достаточно померить какие напряжение выходит с трансформатора, и станет ясно, как можно реализовать питание этого блока. Собственно, с этим проблем не было. В результате замера на диодных мостах оказалось, что выходит питание номиналом 14 вольт и 9 вольт. Высокое напряжение используется для управления электромагнитного реле и концевых датчиков а, более низкое — для питания микроконтроллера блока таймера.

После этого я демонтировал трансформатор, поставил по 9-вольтовой шине питания советский стабилизатор кр142ен8А, который выдает 9 вольт. Затем подал питания 12 вольт на всю схему и был приятно удивлён, схема совсем не заработала, даже не загорелся дисплей. После этого пришлось обратиться к даташиту на микроконтроллер этого таймера. Я выяснил, что для нормальной работы микроконтроллера необходимо на него подать опорную частоту, равную 50 герц, которую он  брал через резистор прямо со вторичной обмотки трансформатора. Эта опорная частота необходима для того, чтобы синхронизировать работу таймера с переменной частотой сети, а также для запуска его.

Чтобы выйти из создавшейся ситуации, пришлось воспользоваться китайским мультивибратором собранном на самой распространенной микросхеме NE555:

генератор низкой частоты

Эту схему пришлось слегка доработать. Вооружившись осциллографом, я приступил к настройке нужной частоты в 50 Гц. Дело в том, что не удавалось выставить нужную частоту. Передвигая перемычки и подкручивая резисторы, частота получалась либо ниже, либо выше 50 Гц. Пришлось заменить один smd керамический конденсатор. В результате получилась нужная частота и таймер заработал. Но на этом приключения не закончились.

Нужно было обеспечить стабильность частоты 50 Гц в определённых рамках при изменении окружающей температуры. Так как если частота уходит плюс-минус 10 Гц, время таймера просто останавливается, и работа его прекращается. При помощи фена паяльной станции выяснилось, что дрейф частоты происходит из-за изменения ёмкости керамических конденсаторов. А именно при нагревании ёмкость уменьшается, и частота начинает расти, поднимается выше 70 Гц. Так как я с этим был знаком, как любой радиолюбитель, решил поступить следующим образом. Выпаял со старого радиоприёмника парочку конденсаторов с противоположным ТКЕ и припаял их параллельно керамическому. В итоге при изменении окружающей температуры измениться ёмкость этого бутерброда не может:

генератор низкой частоты

генератор низкой частоты

Были произведены как нагревание, так и охлаждение всей платы целиком. Чтобы меньшее влияние оказывало движение воздуха на всю плату, я её поместил на лист текстолита и накрыл стеклянной банкой. В таком виде производил нагревание и охлаждение. Контролировал уход частоты по осциллографу, результат был великолепный, частота практически не дрейфовала:

генератор низкой частоты

Настроенные платы были размещены в блоке управления микроволновой печи:

начинка таймера медогонки

начинка таймера медогонки

Широтно-импульсный регулятор оборотов и тахометр для медогонки были размещены в корпусе из-под электрического счётчика. Монтаж получился достаточно плотный. В принципе, корпус нужно было бы использовать попросторнее:

ШИМ 30 ампер


style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-2167793600289487"
data-ad-slot="7590515336">

После тестовых испытаний выяснилось, что диод Шоттки нагревается значительно сильнее, чем 3 полевых транзистора. В связи с этим было принято решение поставить еще один диод (на схеме VD5) параллельно стоковом диоду VD3. Его я позаимствовал из старого компьютерного блока питания. В результате нагрев снизился значительно, на ощупь практически еле заметен:

диод

Силовые транзисторы греются так же не сильно. При длительной эксплуатации при температуре окружающего воздуха 30 градусов транзисторы нагревались в районе 50 градусов. Это хорошо видно на электронном термометре:

температура нагрева ШИМ

Электронный тахометр был подключён по следующей схеме:

схема тахометра

С электроникой мы покончили, теперь немного расскажу о механической части медогонки.

Как сделать электропривод для медогонки своими руками

Прежде всего нужно убрать червячный редуктор, который вращает барабан медогонки. Вместо него нужно разместить шкив, в моём случае его диаметр равен 120 мм. Ведущий шкив, который нужно разместить на генераторе Г 108, имеет диаметр 30 мм. Шкивы я использовал готовые, от стиральных машин. Были расточены отверстия под вал генератора, также вал переходной ступицы, который крепится на медогонку. Также в токарном станке был расширен ручей под ремень:

ведущий шкиф

ведомый шкив

Ремень я использовал автомобильный, который был приобретён в автомагазине. Ремень подбирал самый мягкий. Насколько помню, продавец сказал, что выбранный мной ремень был с автомобиля Волга, но импортного производства:

ремень

На ведомый шкив был размещен неодимовый магнит, который шел в комплекте с тахометром. При помощи напильника было выбрано посадочное место под магнит, а также в ребре просверлено отверстие. Впоследствии в это отверстие затечет эпоксидная смола и придаст жесткости. Благодаря этому магнит будет крепко держаться на шкиву. Чтобы эпоксидная смола не растекалась, нужно изготовить опалубку чуть больше диаметра магнита. Как правильно разместить магнит, вы можете узнать, посмотрев видео в конце статьи:магнит на шкиву

магнит на шкиву

магнит на шкиву

Для изготовления ступицы под ведомый шкив мне понадобилось 2 подшипника номер 202 ,распорная втулка между ними, упорная втулка под нижний подшипника, также вал. В качестве корпуса я использовал подходящую трубу, которая была слегка расточена, чтобы подшипники входили внатяг:

привод для медогонки

привод для медогонки

На конце вала была приварена трубка, на который был произведен пропил вдоль. Этот пропил будет одеваться на барабан медогонки, затем фиксироваться при помощи хомута и надежно удерживать барабан медогонки от болтания в разные стороны:

крепление привода для медогонки

Верхний подшипник я закрыл плоской шайбой, которую зафиксировал стопорным кольцом. Шкив имеет снаружи проточку, благодаря которой он входит почти без зазора в эту шайбу. Благодаря этому подшипник будет надежно защищён от проникновения инородных частиц:

привод для медогонки

привод для медогонки

Посередине между подшипниками я разместил тавотницу для смазывания подшипников. В качестве основания ступицы была взята пластина из толстого металла,около 5 мм:

для смазки привода медогонки

привод для медогонки

Осталось собрать всё вместе и покрасить для защиты от коррозии:

ступица в сборе

Датчик Холлаа, от тахометра, был размещен на металлическую п-образную скобу. При помощи регулировочных гаек датчик был настроен как можно ближе к магниту для его надежного срабатывания:

крепление датчика

Для крепления двух электронных блоков и генератора Г 108 к медогонке была изготовлена переходная пластина из металла толщиной 3 мм. Сам генератор был закреплен при помощи барашков, а с другой стороны был использован талреп, благодаря которому можно регулировать натяжение ремня без ключей:

крепление генератора Г-108

крепление генератора Г-108

Кстати натягивать ремень сильно не нужно. Так как шкивы имеют клиновидный профиль, ремень вообще не проскальзывает. Главное сберегать ремень от попадания на него мёда. Также не стоит забывать сливать мёд с медогонки. Иначе его уровень поднимается в баке, рамки начинают задевать за мёд, сильно тормозить, и ток потребления электродвигателя возрастает. Это может вывести из строя широтно-импульсный регулятор. Готовый привод электромедогонки нужно запитать двухжильным медным проводом сечением не менее 4 квадратных миллиметров. На входе я поставил однополюсный автомат на 10 ампер. Также я забыл упомянуть о кнопке отключения пьезоизлучателя, который установлен на таймере. Он издает после отключение таймера звук. Это хорошо, когда вы подогреваете пищу,а когда он будет пищать каждые 2 минуты, можно сойти с ума. Поэтому стоит позаботиться о кнопке отключения пьезоизлучателя. На вопрос, насколько хватит аккумулятора, могу с уверенностью сказать: на два дня точно. И еще остается заряд. Так что генератор Г-108 в качестве двигателя очень экономичный.

Словами невозможно описать весь процесс изготовления привода медогонки своими руками.
Поэтому лучше посмотреть видео. Это видео о тестировании генератора Г 108, а также тахометра:

Это видео было снято уже летом. Здесь показана работа электропривода на медогонке в действии на пасеке:

В заключение хочу сказать несколько слов о моих впечатлениях после работы на электромедогонке.

Во-первых, значительно облегчается труд во время откачивания мёда. Сам процесс откачивания происходит на постоянной скорости а, благодаря этому за всё лето я не сломал ни одной рамки, даже свежеотстроенные. Также из рамок лучше выкачивается мед, так как устанавливается фиксированное время, которое можно регулировать в зависимости от сорта мёда.

Во-вторых, за одно и то же время на электрической медогонке можно откачать больше рамок. Пока происходит откачивание одной стороны, за это время можно открыть забрус на рамках новой партии.

На этом всё. Надеюсь, моя статья поможет многим пчеловодам при изготовлении самодельного электропривода для медогонки.

Оставить комментарий