ЭЛЕКТРОПРИВОД ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1971 года по МПК H02P5/165 

Изобретение относится к устройствам, применяемым в аппаратуре магнитной записи, и предназначено для повышения стабильности скорости вращения электродвигателя.

Известны устройства стабилизации скорости вращения электродвигателя постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, в частности устройство со встроенным в электродвигатель центробежным стабилизатором скорости вращения. Однако наличие в этом устройстве центробежного стабилизатора создает значительные помехи, бороться с которыми очень трудно, особенно в чувствительных измерительных системах. Кроме того, применение центробежного стабилизатора не позволяет изменять скорость вращения электродвигателя, что очень важно в системах запоминающих устройств.

Другие известные устройства стабилизации скорости вращения электродвигателя, как электронные, так и электромеханические, не обеспечивают требуемой стабильности скорости вращения электродвигателя при температурных изменениях, имеют малую выходную мощность, не позволяют осуществлять изменение скорости вращения электродвигателя.

Для этого параллельно выходной диагонали моста подключен усилитель постоянного тока, представляющий собой цепочку из последовательно соединенных перехода база -

эмиттер трапзистора проводимости п-р-п, резистора и перехода эмиттер-база транзистора проводимости р-п-р, коллектор которого нагружен одновременно на динамическое сопротивление, выполненное в виде двух

последовательно соединенных разнополярных транзисторов, и на упомянутый усилитель мощности. При этом в одной паре противоположных плеч моста установлены соответственно резистор и стабилизируемый двигатель, а в другой - набор резисторов, коммутируемых контактами реле и обеспечивающих стабильность баланса моста на каждой из. используемых скоростей.

На чертеже изображена принципиальная

схема предложенного электропривода.

Резисторы /-3 и электродвигатель 4 образуют мост, транзисторы 5-5 - усилитель постоянного тока с динамической коллекторной нагрузкой, транзисторы 9-12 - усилитель мощности на эмиттерных повторителях, обеспечивающий питание моста (количество эмиттерных повторителей определяется мощностью электродвигателя).

и 15 обеспечивают изменение скорости вращения электродвигателя в п раз. Резисторы 16-20 и диод 21 служат для выбора режима и для настройки устройства.

Транзисторы 5 и 6, базы которых подключены к диагоналям моста, являются активными элементами усилителя, транзисторы 7 и 5 - его динамической нагрузкой. По постоянному току транзисторы 5-8 соединены последовательно, между эмиттерами транзисторов 5 и б включен резистор 22, а эмиттер транзистора 8 подключен к источнику питания через резистор 20.

Устройство работает следующим образом.

При постоянной нагрузке на валу электродвигателя мост сбалансирован с учетом характеристик транзисторов 5 и 5. С коллектора транзистора 5 через эмиттерные повторители (транзисторы 9-12) подается требуемая величина напряжения питания моста. При изменении момента нагрузки возникает разбаланс моста за счет изменения величины противоэлектродвижущей силы якоря. Напряжение разбаланса моста, снимаемое с его диагонали транзисторами 5 п 6, усиливается усилителем постоянного тока с динамической коллекторной нагрузкой (транзисторы 7 и 5) и через усилитель мощности на эмиттерных повторителях подается для питания мостовой схемы, причем величина этого напряжения восстанавливает баланс моста. Таким образом, предлагаемое устройство стабилизации скорости выполняет роль следящей системы и обеспечивает самобалансировку моста при изменении нагрузки или при воздействии других дестабилизирующих факторов.

Для изменения скорости вращения электродвигателя в п раз (не превыщая его номинальнукз скорость) необходимо изменить соотнощение сопротивлений между резисторами / и 2. Чтобы не нарущить условия баланса моста, надо изменить величину сопротивления резистора 3 (для уменьщения скорости вращения электродвигателя необходимо замкнуть ключ 23 и разомкнуть ключ 24}. При правильном выборе элементов схемы

устройство обеспечивает стабильную скорость вращения с точностью до 0,5% при мощности на валу электродвигателя, в два и более раз превыщающей его номинальную мощность (для выбранной скорости вращения). Динамическая нагрузка усилителя, выполненная на транзисторах 7 и S разной проводимости, и резистор 22, перенесенный из базы транзистора 5 в его эмиттер, обеспечивают стабилизацию скорости вращения электродвигателя в диапазоне температур ±50°С.

Предмет изобретения

Электропривод двигателя постоянного тока, содержащий резистивный мост и усилитель мощности на составном эмиттерном повторителе, отличающийся тем, что, с целью поьыщения стабильности каждой из используемых скоростей вращения вала электродвигателя, параллельно выходной диагонали моста подключен усилитель постоянного тока, представляющий собой цепочку из последовательно соединенных перехода база- эмиттер транзистора проводимости п-р-п,

резистора и перехода эмиттер-база транзистора проводимости р-и-р, коллектор которого нагружен одновременно на динамическое сопротивление, выполненное в виде двух последовательно соединенных разнополярных

транзисторов, и на упомянутый усилитель мощности, при этом в одной паре противоположных плеч моста установлены соответственно резистор и стабилизируемый двигатель, а в другой - набор резисторов, коммутируемых контактами реле и обеспечивающих стабильность баланса моста на каждой из используемых скоростей.