Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК H02P5/16 

мая величина напряжения. При воздействии возмущающих факторов изменяется частота вращения тахогенератора, и напряжение с выхода ЧФД так воздействует на УМ, что силовой транзистор УМ открывается при увеличении нагрузки и закрывается при уменьшении нагрузки, т. е. изменяется напрялсенне на ЭД в сторону удержания частоты вращения на определенном уровне. С иелыо повы1нения стабильности вращения применяется дополнительная обмотка дросселя, которая подключается параллельно переходу коллектор-база силового транзистора через днод и резистор.

К недостаткам прототина следует отнести больнюй уровень помех по цепи питания, прерывистый ток через ЭД, имеющий определенное запаздывание по отработке возмущений, обусловленное импульсным режимом работы. Кроме того, прототип имеет более сложное техническое решение для выполнения функций стабилизации частоты вращения и сложную настройку на заданную частоту вращения. Эти недостатки сильно затрудняют применение прототипа в устройствах записи и воспроизведения информации, звука.

В целях уменьшения статической ошибки в предлагаемом устройстве, содержащем частотно-фазовый дискриминатор с дополнительной обмоткой и двухкаскадный усилитель .мощности, донолнительная обмотка включена между базой силового транзистора выходного каскада и эмиттером входиого транзистора этого каскада (весь ток базы силового транзистора проходит через дополнительную обмотку) .

Предлагаемое устройство работает в линейном режиме, что обеспечивает малый уровень создаваемых помех. Применение неременного нагрузочного резистора частотно-фазового дискриминатора унрощает процесс настройки на заданную скорость вращения. Перечисленные факторы позволяют вынолнить нредлагаемое устройство в малых габаритных размерах.

Па чертеже показано описываемое устройство.

Вал электродвигателя 1 жестко связан с валом тахогенератора 2. Обмотка тахогенератора соединена с выходом частотно-фазового дискриминатора, в состав которого входит дроссель 3. Выход частотно-фазового дискриминатора соединен через резистор с транзистором 4 первого каскада усилителя мощности. Второй каскад усилителя мощности состоит из входного 5 и силового 6 транзисторов. База силового транзистора через дополнительную обмотку 7 дросселя подключена к эмиттеру транзистора 5.

При подключении устройства к источнику питания транзистор 4 остается в закрытом состоянии, в результате чего транзистор 5 открывается и через него проходит ток, являющийся базовым для транзистора 6. Транзистор 6 открывается и на электродвигатель I

подается напряжение. Электродвигатель начинает вращаться и на вход частотно-фазового дискриминатора подается от тахогенератора2 переменное напряжение, частота которого нропорциональна частоте вран1ения электродвигателя.

С увеличенпе.м частоты вращения сигнал с выхода днскримпнатора обеспечивает режим работы усилителя мониюсти, при котором па якоре электродвигателя поддерживается определенное напряжение. При установившемся напряжении на электродвигателе через транзистор 6, а следовате.1ьно, и через его базу проходит ток, подмагнпчнваюпяш дроссель 3 с помощью обмотки 7.

При увеличепип нагрузки на валу электродвигателя частота его вращения уменьшается и напряжение с выхода дискриминатора уменьшается. Это приводит к закрыванию транзистора 4, открыванию транзистора 5, увеличению тока базы транзистора б, а следовательно, к открыванию транзистора б, увеличению напряжения на электродвигателе п к увеличению частоты вращения. По эта частота вращення остается первоначального уровня (до увеличения нагрузки), т. к. подобным системам стабилизации свойственна статическая опшбка. Предлагаемое включение дополнительной обмотки умепьн ает статическую опшбку.

При протекании тока базы транзистора 6 через дополнительную обмотку 7 нронсходит нодмагничивание дросселя 3 н еще большее у.меньн1енне напряжения на выходе дискримннатора, что приводит к еи;е болынему открыванию транзистора 6 п уменьшению отклонения частоты врашення от первоначальной, т. е. у.меньшается статическая ои.1ибка системы.

Прнмененне предлагаемого включения обмотки дросселя приводит к уменьнгенню числа каскадов усиления, а следовательно, и к уменьшению числа электрорадноэлементов, уменьн ению габаритных н весовых показателей. Простой в настройке линейный режим работы предлагае.мого устройства обеспечивает нормальную работу приборов, в которых оно применяется без дополнительных мер защиты от по.мех.

Перечисленные факторы существенно влияют на технико-экономические показатели применения предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока с тахогенератором, содержащее частотно-фазовый дискриминатор с дополнительной обмоткой, вход которого соединен с тахогенератором, а выход-с двухкаскадным усилителем мощности с составным транзистором в выходном каскаде, о т л н ч а ю щ. е е с я тем, что, с целью уменьшения статической ошибки, дополнительная обмотка включена между базой

силового транзистора выходного каскада И

эмиттером входного транзистора этого каскада.

Источники информации, принятые во внимание при эксиертизе:

1.Патент ФРГ № 128661Б, Кл. 21с 59/10, 1969.

2.Авторское свидетельство № 251060, М. Кл.2 Н 02Р 5/10, 1966 (прототип).

- э -}-0