Регулятор частоты вращения электродвигателя постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение настрой ки регулятора.

На чертеже приведена схема предлагаемого регулятора частоты вращения.

Регулятор частоты вращения электродвигателя постоянного тока-содержит электродвигатель 1, тахометри- ческую мостовую схему 2, включающую якорную обмотку электродвигателя 1 и три резистора 3, 4 и 5, последовательно соединенные первый транзистор

6и источник 7 питания, подключенные к одной диагонали тахометрической схемы 2, последовательно соединенные источник 8 опорного напряжения и ба- за-эмиттерный переход второго транзистора 9, подключенные к другой диагонали тахометрической схемы 2, послдовательно соединенные тре гий транзистор 10 и четвертый резистор П, подключенные параллельно источнику

7питания, первый диод 12, катодом соединенный с базой второго транзистора 9, а анодом - с коллектором третьего транзистора 10, пятый резистор 13, включенньй между базой третьего транзистора 10,и коллектором первого транзистора 6, база которого соединена с коллектором второго транзистора 9, шестой резистор 14 одним выводом подключенный к эмиттеру второго транзистора 9, а вторым , выводом связанный с отрицательным выводом источника 7 г1итания, тер- мокомпенсирующая цепочка из второго

и третьего последовательно соединенных диодов 15 и 16 и параллельного им седьмого резистора 17, включенная между шестым резистором 14 и отрицательным выводом источника 7 питания , два переменных резистора 18 и 19, первьй из которых подключен параллельно первому резистору 3 тахометрической схемы и последовательно я корной обмотке электродвигателя 1 , второй включен между вторым и третьи резисторами 4 и 5 тахометрической схемы 2 и движком соединен с базой второго транзистора 9, а источник 8 опорного напряжения вьшолнен в виде мостовой диодной схемы с закороченной диагональю переменного тока. Регулятор также содержит резистор 20,

включенный между выводом якорной обмотки электродвигателя 1 и эмиттером транзистора 6, последовательно соединенные конденсаторы 21 и 22, одна обкладка которых соединена с выводом резистора 14, а другая - с источником 7 питания, а общая точка соединена с базой транзистора 9, выключатель 23, включенный между эмиттером транзистора 6 и источником 7 питания.

Регулятор частоты вращения работает следующим образом.

На выводах электродвигателя напряжение

и Е„ +

R«I«

(1)

где EJ, - ЭДС электродвигателя;

Ij, - ток через обмотки двигателя, пропорциональный крутящему моменту; RJ, - внутреннее сопротивление

двигателя.

Следовательно, для поддержания по- стоянного числа оборотов

N КФ

(2)

необходимо вьщерживать равенство

N Уа

(I -oi ) КФ

(3)

0

5

0

5

где и - нормальное (стандартное)

напряжение, снимаемое с диодов ;

(У- - коэффициент моста равный

Rfl Кя + R,

К - коэффициент пропорциональности;

Ф - магнитный поток возбуждения.

4

Магнитный поток Ф имеет уклон температурной характеристики -0,19%°С, следовательно, и Uo/(l-oi) должно обладать таким же уклоном.

Температурная характеристика эпи- таксиально-планарных диодов обычно -О,, а уклон ее для пленочных резисторов составляет %°С. Это означает, что температурные изменения можно компенсировать, подключая последовательно с эмиттерньм резистором 14 транзистора 9 два диода 15 и 16 таких же, как и диоды мостовой диодной схемы. При этом точка С подключения эмиттера транзистора 9 оказывается подключенной к электродвигателю 1 через диодный делитель, следовательно обратная связь, обеспечиваемая резистором 14, становится температурно-зависимой. Запуск схемы при помощи транзисторной цепи после введения диодов 15 и 16 ухудшается. Для обеспечения требуемого пускового момента параллельно диодам подключен резистор I7, который подобран таким, чтобы обеспечивался необ- хо димый пусковой ток по цепи: резистор II, диод 12, база-эмиттерный переход транзистора 9, резисторы 1А и 17. Конденсаторы 21 и 22 выполняют сглаживающе-фильтрующую функцию, уменьшая величину пульсаций, проникающих с двигателя в цепи питания.

Переменные резисторы 18 и 19 позволяют упростить балансировку мостовой тахометрической схемы. Мостовая диодная схема 8 обеспечивает компенсацию погрешностей, вносимых каждым диодом. Резистор 11 обеспечивает режимы работы пускового транзистора

транзистор и источник питания, подключенные к одной диагонали тахометрической схемы, последовательно соединенные источник опорного напряжения и базо-эмиттерный переход второго транзистора, подключенные к другой диагонали тахометрической схемы, по-, следовательно соединенные третий транзистор и четвертый резистор, подfO ключенные параллельно источнику питания, первый диод катодом соединенный с базой второго транзистора, а анодом - с коллектором третьего транзистора, пятый резистор, включенный

5 между базой третьего транзистора и коллектором первого транзистора, ба-; за которого соединена с коллектором второго транзистора, шестой резистор, одним выводом подключенный к эмитте20 ру второго транзистора, а вторым выводом связанный с отрицательным выводом источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения на10. Резистор 20 выравнивает база-змит- 5 стройки, в него введены термокомпен- терное напряжение транзистора 9.

сирующая цепочка, составленная из второго и третьего последовательно соединенных диодов и параллельного им седьмого резистора, включенная между шестым резистором и отрицательным выводом источника питания, два переменных резистора, первый из которых подключен параллельно .первому резистору тахометрической схемы и последовательно якорной обмотке электродвигателя, .второй включен между вторым и третьим резисторами тахометрической схемы и движком соединен с базой второго транзистора, а источник опорного напряжения выполнен в виде мостовой диодной схемы с закороченной диагональю переменного тока.

Надежность регулятора частоты вращения электродвигателя постоянного тока возрастает вследствие уменьшения числа технологических операций при изготовлении и настройке регулятора и расширения диапазона рабочих температур.

Фо-рмула изобретения

Регулятор частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащий тахометрическую мостовую схему, включающую якорную обмотку электродвигателя и три резистора, последовательно соединенные первый

Редактор А.Лежнина

Составитель В.Трофименко

Техред М.Ходанич Корректор Т. Кол б

Заказ 7725/57 Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

транзистор и источник питания, подключенные к одной диагонали тахометрической схемы, последовательно соединенные источник опорного напряжения и базо-эмиттерный переход второго транзистора, подключенные к другой диагонали тахометрической схемы, по-, следовательно соединенные третий транзистор и четвертый резистор, подO ключенные параллельно источнику питания, первый диод катодом соединенный с базой второго транзистора, а анодом - с коллектором третьего транзистора, пятый резистор, включенный

5 между базой третьего транзистора и коллектором первого транзистора, ба-; за которого соединена с коллектором второго транзистора, шестой резистор, одним выводом подключенный к эмитте0 ру второго транзистора, а вторым выводом связанный с отрицательным выводом источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения на5 стройки, в него введены термокомпен-

стройки, в него введены термокомпен-

сирующая цепочка, составленная из второго и третьего последовательно соединенных диодов и параллельного им седьмого резистора, включенная между шестым резистором и отрицательным выводом источника питания, два переменных резистора, первый из которых подключен параллельно .первому резистору тахометрической схемы и последовательно якорной обмотке электродвигателя, .второй включен между вторым и третьим резисторами тахометрической схемы и движком соединен с базой второго транзистора, а источник опорного напряжения выполнен в виде мостовой диодной схемы с закороченной диагональю переменного тока.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока. Повьшение надежности и упрощение настройки обеспечивается за счет того, что введены термокомпенсирующая цепочка из последовательно соединенных диодов 15, 16 и параллельного им резистора 17, включенная между резистором 14 и отрицательным выводом источника 7. Переменный резистор 18 включен параллельно резистору 3 та- хометрической схемы и последовательно якорной обмотке электродвигателя 1. Переменный резистор 19 включен между резисторами 4, 5 тахометричес- кой схемы 2, его движок соединен с базой транзистора 9, а источник 8 опорного напряжения вьшолнен в виде мостовой диодной схемы с закороченной диагональю переменного тока. Переменные резисторы 18 и 19 лозволя- ют упростить балансировку мостовой тахометрической схемы. Мостовая диодная схема 8 обеспечивает компенсацию погрешностей, вносимых каждым диодом. Резистор 11 обеспечивает режимы работы пускового транзистора 10. 1 ил. (Л ю 00 ю 4 CD