Параметрический стабилизатор скорости Советский патент 1991 года по МПК H02P5/16 

Фиг./

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизированному электроприводу постоянного тока с постоянным магнитом.

Цель изобретения - снижение уровня помех в цепи питания, создаваемых работой щеточно-коллекторного узла электродвигателя.

На фиг. 1-3 изображены схемы параметрического стабилизатора скорости,

Параметрический стабилизатор скорости (фиг. 1) содержит подключенные к шинам 1 и 2 питания последовательно соединенные регулирующий элемент 3, например транзистор и мостовую схему с ре- зистивным делителем напряжения на резисторах 4 и 5 в одном плече мостовой схемы и электродвигателем б и дополнительным резистором 7 в другом плече: диф- ференциальный усилитель 8, выводы питания которого соединены с шинами 1 и 2 питания, неинвертирующий вход соединен с одним выводом диагонали мостовой схемы, второй диагональный вывод которой через источник 9 опорного напряжения соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя 8, соединенным через фильтр 10 верхних частоте ненулевой шиной 1 питания. Выход дифференциального усилителя 8 соединен с управляющим входом регулирующего элемента 3.

В параметрическом стабилизаторе скорости по фиг, 2 электродвигатель одним выводом соединен с нулевой (заземленной) шиной 2 питания, а в параметрическом стабилизаторе скорости по фиг. 3 фильтр верхних частот выполнен в виде RC-фильтра. Для ликвидации возможных автоколебаний вход дифференциального усилителя может быть шунтирован конденсатором.

Для обеспечения устойчивости стабилизатора на высокой частоте вход питания шунтирован конденсатором.

Электропривод по фиг. i работает следующим образом,

В режиме стабилизации скорости средние значения напряжения на входах - дифференциального усилителя 8 примерно равны, на вход - имеет превышение, обеспечивающее средний ток в цепи электродвигателя 6.

Из-за неравномерности распределения напряженности магнитного поля в рабочей зоне статора электродвигателя 6 на его клеммах вместе с постоянной составляющей противоЭДС образуется пульсирующее напряжение. В целях снижения тока, потребляемого стабилизатором скорости, сопротивления резисторов 4 и 5 в мостовой схеме выбираются значительно больше, чем

сопротивление якоря электродвигателя 6 и сопротивление дополнительного резистора 7, Вследствие этого переменная составляющая в виде импульсов положительной полярности распределяется между резисторами 4 и 5, а часть ее, выделяющаяся на резисторе 5 действует непосредственно на неинвертирующем входе дифференциального усилителя 8. По логике

работы этого дифференциального усилителя 8 положительные импульсы на указанном входе вызывают отрицательные импульсы тока на выходе дифференциального усилителя Вив цепи питания двигателя, что является реакцией стабилизатора на кратковременное (импульсное) повышение протиаоЭДС, Отрицательные импульсы тока в цепи питания обуславливают появление положительных импульсов на

ненулевой (незаземленной) шине 1 питания из-за наличия внутреннего сопротивления источника питания Таким образом, на ненулевой (незаземленной) шине 1 обеспечивается прямая передача сигнала с

неинвертирующего входа дифференциального усилителя 8 Через фильтр 10 верхних частот, который в полосе частот, соответствующей спектру помех имеет чисто активное и небольшое сопротивление,

описанные импульсные помехи без искажения передаются на инвертирующий вход дифференциального усилителя 8, обеспечивая снижение коэффициента передачи помех в цепь питания стабилизатора

На фиг 2 показан пример включения

электродвигателя 6 при соединении одной его клеммы с нулевым (заземленным) проводом 2 питания. В этом варианте источник 9 опорного напряжения включается между

инвертирующим входом дифференциального усилителя 8 и диагональной точкой в ре- зистивном плече 4. 5 мостовой схемы. В отличие от схемы на фиг. 1 здесь пульсирующее напряжение, возникаюа ее на электродвигателе 6, полностью подается на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 8, при этом на инвертирующий вход подается только часть этого напряжения в фазе с ним, Таким образом, дифференциальное напряжение оказывается того же порядка, что и в схеме по фиг. 1, и также с превышением амплитуды на неинвертирующем входе, В итоге на ненулевой шине 1 питания также образуются положительные

импульсы, которые после фильтра 10 попадают на инвертирующий вход дифференциального усилителя 8, обеспечивая тот же эффект снижения уровня помех в цепи питания.

Работа схемы по фиг. 3 происходит аналогично. Устойчивость стабилизатора на низкой частоте также, как и эффективность подавления помех в цепи питания в этой схеме, определяется постоянной времени RC-цепочки фильтра обратной связи из емкости конденсатора и сопротивления резистора.

Таким образом, применение предлагаемого параметрического стабилизатора ско- рости вращения обеспечивает снижение уровня помех в цепи питания при сохранении устойчивости.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Параметрический стабилизатор скорости, содержащий подключенные к шинам питания последовательно соединенные регулирующий элемент и мостовую схему с резисшвным делителем напряжения в од-

ном плече, а второе плечо, включающее дополнительный резистор, предназначено для подключения электродвигателя, дифференциальный усилитель, выводы питания которого подключены к шинам питания, выход подключен к управляющему входу регулирующего элемента, неинвертирующий вход соединен с одним диагональным выводом мостовой схемы, второй диагональный вывод которой через источник опорного напряжения соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, о т- личающийся тем, что, с целью снижения уровня помех в цепи питания, создаваемых работой щеточно-коллекторного узла электродвигателя, в него введен фильтр верхних частот, при этом инвертирующий вход дифференциального усилителя через фильтр верхних частот соединен с ненулевой шиной питания.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизированному электроприводу постоянного тока с постоянным магнитом. Цель изобретения - снижение уровня помех в цепи питания, создаваемых работой щеточно-коллекторного узла электродвигателя. Параметрический стабилизатор скорости содержит регулирующий элемент 3, резистивную мостовую схему с двигателем 6 в одном плече, дифференциальный усилитель 6, входом подключенный к диагонали мостовой схемы, а выходом - к управляющему входу регулирующего элемента 3. Снижение уровня помех обеспечивается фильтром 10 верхних частот, включенным между инвертирующим входом дифференциального усилителя 8 и ненулевой шиной 1 питания. 3 ил.

О

Ј

т

I i