Устройство для управления электродвигателем в активной насадке пылесоса Советский патент 1993 года по МПК A47L9/28 H02P5/418 

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к электронным устройствам уп- равления пылесосом, и может быть использовано для автоматического регулирования числа оборотов электродвигателя, вращающего цилиндрическую щетку в активной насадке пылесоса.

Известен электропылесос, содержащий вращающуюся щетку, ремень, натянутый между шкивами, причем ремейь перемещается со шкива на шкив в соответствии с величиной нагрузки. Недостатками известного электропылесоса является ручное переключение ремня и сложность перемещающего устройства, что снижает его надежность.

Известен также регулятор для управления частотой вращения электродвигателя, в состав которого входят симистор, симметричный динистор и регулируемая RC-цепь. Однако в случае применения известного регулятора в активной насадке пылесоса эксплуатационные характеристики последней недостаточно эффективны из-за отсутствия автоматического регулироваймя/числа оборотов электродвигателя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство дли управления электродвигателем в активсо

ной насадке пылесоса, содержащее тири- стор, резистивный датчик тока, управляющий ключевой элемент и мостовой выпрямитель, диагональ переменного тока которого включена последовательно с электродвигателем.

Недостатком этого устройства является наличие мощного выпрямительного моста, что приводит к увеличению массы и габаритов устройетва из-за необходимости введе-- ния тепйротводов в конструкцию выпрямителя. 4-...|( .:

Цель фрб ет|нрч- уЬрощбние конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик известного устройства.

Для достижения поставленной цели в устройство для управления электродвигателем в активной насадке пылесоса, содержащее управляемый ключ, один вывод которого через первый резистор и пороговый элемент соединен с его управляющим выводом, а второй выводуправляемого ключа соединен с первым выводом резистивно- го датчика тока, и через первый диод к первому выводу параллельной RC-цепи и первому выводу второго резистора, транзисторный ключевой элемент и мостовой выпрямитель, согласно изобретению, введен второй диод, управляемый ключ выполнен в виде симистора, транзисторный ключевой элемент выполнен в виде транзисторного оптрона, пороговый элемент представляет собой двуханодный стабилитрон, а резистивный датчик тока снабжен третьим выводом, катоды обоих диодов объединены, анод второго диода соединен со вторым выводом резистивного датчика тока, диаго- наль постоянного тока мостового выпрямителя включена в коллектор - эмит- терную цепь транзисторного оптрона, а диагональ переменного тока - между вторым выводом первого резистора и третьим выводом резистивного датчика тока, вторым выводом параллельной RC-цепи и катодом оптрона, анод которого соединен.со вторым выводом второго резистора, анод симистора и второй вывод резистивного датчика тока являются выходами устройства.

На чертеже представлена схема устройства, содержащего управляемый ключ (си- мистор) 1, один вывод которого через электродвигатель подключен к первой сетевой клемме, а через резистор 2 и двуханод- ный стабилитрон 3 подключен к управляющему выводу. Второй вывод симистора 1 соединен с первым выводом резистивного датчика тока 4 и через диод 5 с параллельной RC-цепыо 6 и первым выводом резистора 7, второй вывод которого соединен с анодом оптрона 8, коллекторэмиттерная цепь которого подключена к диагонали постоянного тока моста 9. Катод диода 10 соединен с катодом диода 5, а анод подключен к второму выводу резистивного

датчика 4 и второй сетевой клемме.

Устройство работает следующим образом. Предположим, что при подключении клемм питания к сети через электродвигатель на первый вывод симистора 1 поступа0 ет положительный полупериод сетевого напряжения. Поскольку конденсатор RC-цепи 6 не заряжен, ток через резистор 7 и входную цепь оптрона 8 отсутствует и опт- рон находится в закрытом состоянии, на5 пряжение с анода симистора 1 через резистор 2 и стабилитрон 3 подается на управляющий вывод симистора и включает последний. После включения симистора появляется ток в цепи: первая сетевая клемма,

0 электродвигатель, симистор Т, резистивный датчик тока 4, вторая сетевая клемма.

Положительное напряжение, появляющееся между верхним и средним выводом резистивного датчика тока 4, через рези5 стор 5 заряжает конденсатор RC-цепи б.

После смены полупериода сетевого напряжения на отрицательный симистор 1 вновь оказывается в выключенном состоянии,-Однако увеличение напряжения в сети

0 не приводит к его включению. Это связано с тем, что конденсатор RC-цепи б разряжается через резистор 7 и диодную цепь оптрона 8. При этом оптрон открывается и через мостовой выпрямитель 9 шунтирует

5 стабилитрон 3 и управляющий вывод симистора 1.

После разряда конденсатора оптрон переходит в закрытое состояние и, устраняя шунтирующее действие на управляющую

0 цепь симистора, включает его. При этом появляется ток через электродвигатель, симистор 1 и резистивный датчик тока 4, но уже в обратном направлении, поэтому заряд конденсатора RC-цепи 6 будет происходить

5 с рёзистивиого датчика тока 4 через диод 10. С началом нового полупериода вышеописанный цикл повторяется.

Изменяя постоянную времени с помощью резистора в параллельной RC-цепи

0 6, можно регулировать фазовый угол включения симистора 1 и, соответственно, установить необходимую начальную частоту вращения электродвигателя.

При контакте вращающейся щетки в ак5 тивной насадке пылесоса с очищаемой поверхностью увеличивается нагрузка на вал электродвигателя, что приводит к увеличению потребляемого двигателем тока, а также тока через симистор 1 и резистор 4. В результате напряжение на резистивном

датчике тока 4, а следовательно, и на конденсаторе RC-цепи б повышается.

Соответственно увеличивается и время разряда конденсатора через резистор 7 и диодную цепь оптрона 8.

Следовательно, шунтирующее действие транзисторной цепи оптрона 8 на управляющий вывод симистора 1 продлевается, что увеличивает фазовый угол его включения, снижает ток потребления электродвигателя и частоту его вращения.

Таким образом, применение в устройстве симистора и транзисторного оптрона позволяет устранить из цепи питания электродвигателя мощный выпрямитель- ный мост, а также средства для его охлаждения, что существенно уменьшает габариты и вес активной насадки, улучшая ее эксплуатационные характеристики.

Формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем в активной насадке пылесоса, содержащее управляемый ключ, один вывод которого через первый резистор и пороговый элемент соединен с его управляющим выводом, а второй вывод управляемого ключа соединен с первым выводом резйстивного датчика тока и через первый диод с первым выводом параллельной RC-цепи и первым выводом второго резистора, транзисторный ключевой элемент и мостовой выпрямитель, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения эксплуатационных характеристик, в него введен второй диод, управляемый ключ выполнен в виде симистора, транзисторный ключевой элемент выполнен в виде транзисторного оптрона. пороговый элемент представляет собой двуханодкый стабилитрон, а резистивный датчик тока снабжен третьим выводом, катоды обоих диодов объединены, анод второго диода соединен с вторым выводом резистивного датчика тока, диагональ постоянного тока мостового выпрямителя включена в коллектор-эмит- терную цепь транзисторного оптрона, а диагональ переменного тока - между вторым выводом первого резистора и третьим выводом резистивного датчика тока, вторым выводом параллельной RC-цепи и катодом оптрона, анод которого соединен с вторым выводом второго резистора, анод симистора и второй вывод резистивного датчика тока являются выходами устройства.

Использование: в электронных устройствах управления пылесосом и для автоматического регулирования числа оборотов электродвигателя, вращающего цилиндрическую щетку в активной насадке пылесоса. Сущность: позволяет упростить конструкцию и улучшить эксплуатационные качества за счет уменьшения габаритов и веса устройства. Устройство содержит си- мистор, который своим анодом через первый резистор и двуханодный стабилитрон подключен к управляющему электроду, а через электродвигатель к одной из сетевых клемм. В качестве ключевого элемента применен транзисторный оптрон, который своим коллектором связан с плюсовым выводом выпрямительного моста, а эмште- ром - с минусовым. Диагональ переменного тока моста соединяет общую точку первого резистора и стабилитрона со средним выводом резистора -датчика тока, который подключен к параллельной RC-цепи и катоду оптрона. Анод оптрона через второй резистор соединяется с параллельнбй RC-цепыо и с анодами диодов. Катоды диодов пбдклю- чены к крайним выводам резистора - датчика тока, один из которых связан с кэтбдЧУм симистора, а другой - с второй сетевой клеммой. 1 ил.- -- (Л