CS218764B1 - Zapojení regulátoru otáček pro indukční elektromagnetickou spojku - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení regulátoru otáček- pro indukční elektromagnetickou spojku. Napájení pro indukční elektromagnetickou spojku je odebíráno z řízeného usměrňovače v můstkovém zapojení, který je ovládán triákem. Triak je vřazen do obvodu řídicího integrovaného obvodu a zapojení jé ďoplněrio o rozdílový zesilovač a o ohvodpro snížení rychlosti rozběhu. Zapojení rozdílového zesilovače a obvodu pro snížení rychlosti rozběhu je předmětem vynálezu.

K pohonu strojů se používají hydraulické spojky, které uspokojivě přenášejí kroutící moment na poháněný stroj. Jejich nevýhodou je, že při častých změnách rychlostí poháněných strojů se rychlost poháněného stroje dá měnit výměnou řemenice, což je zdlouhavé a pracné. U některých strojů je potřebný z technologických důvodů pomalý a regulovatelný náběh na předem zvolené otáčky, což u těchto spojek nelze. Další nevýhoda těchto hydraulických spojek je, že se přestaly v některých velikostech potřebných pro textilní průmysl vyrábět. Proto se začaly používat elektromagnetické indukční spojky, u kterých se výše uvedené nevýhody používaných hydraulických spojek dají pomocí vhodného elektrického regulátoru odstranit.

Vyhovující elektrický regulátor přímo ur2 čený pro: indukční spojku se nevyrábí. Používají se upravené regulátory otáček pro stejnoměrné motory s cizím buzením. Je to například tranzistorový impulsní regulátor s třífázovým tachógenerátorkem. Tento regulátor by svým výkonem nestačil napájet elektromagnetické spojky.-Regulátory pro stejnosměrné motory s cizím buže-ním, které by po úpravě přicházely v úvahu, jsou značně složitější, rozměrově větší a s provedenou úpravou pro indukční elektromagnetickou spojku by vyšly i velmi drahé.

Vynález řeší regulaci otáček indukční elektromagnetické spojky a regulovanou veličinou jsou otáčky stroje. Jedná se o regulaci na konstantní hodnotu při proměnlivém zatížení stroje. Vstupní veličinou regulátoru jé výstup třífázového tachogenerátorku. Výstupní veličinou je buzení indukční elektromagnetické spojky.

Zapojení· regulátoru otáček podle vynálezu obsahuje řídicí integrovaný obvod pro fázové řízení, na který je napojen rozdílový zesilovač obsahující jeden tranzistor -typu PNP a obvod pro snížení rychlosti rozběhu s jedním tranzistorem typu NPN, přičemž jeho podstata spočívá v tom, že báze druhého tranzistoru v rozdílném zesilovači je spojena še čtrnáctým vývodem integnované218764 ho obvodu a jeho emitor s běžcem proměnného odporu a kolektor tohoto tranzistoru je připojen jednak přes třetí odpor na desátý vývod integrovaného obvodu a jednak přes dva sériově zapojené odpory s dvanáctým vývodem integrovaného obvodu. Báze prvého tranzistoru, zapojeného· v obvodu pro· snížení rychlosti rozběhu, je spojena s výstupem derivačního obvodu, tvořeného sériovou kombinaci druhého proměnného odporu, šestého odporu a kondenzátoru. Vstup derivačního obvodu, tvořený druhým koncem zmíněného kondenzátoru, je spojen s kolektorem prvého tranzistoru, jehož emitor je přes pátý odpor spojen s dvanáctým vývodem integrovaného obvodu. Báze prvého tranzistoru je rovněž spojena s desátým vývodem integrovaného obvodu přes diodu, jejíž katoda je připojena na bázi prvého tranzistoru a jejíž anoda je spojena rovněž s desátým vývodem integrovaného obvodu.

Obvod regulátoru otáček pro indukční elektromagnetickou spojku je znázorněn na výkresu, kde značí obr. 1 zapojení řízeného usměrňovače a obr. 2 zapojení integrovaného obvodu včetně rozdílového zesilovače a obvodu pro snížení rychlosti rozběhu.

Na sekundární vinutí napájecího transformátoru Tr, mezi svorky 4, 6, je zapojen můstkový usměrňovač z diod Dl až D4 a triak Tk. Výstupní svorky 7, 8 můstkového usměrňovače slouží k připojení na výkresu neznázorněné indukční elektromagnetické spojky. Na svorku 5 je připojena řídicí elektroda G triaku Tk, jehož prvá anoda AI je spojena se svorkou 4, zatímco druhá anoda A2 je připojena na společný bod diod D3 a D4 můstkového usměrňovače. Mezi prvou anodu Á1 a řídicí elektrodu G triaku Tk je zapojen kondenzátor CS. Svorka 4 je jednak propojena se zemnicí svorkou 3 a jednak spojena s vývodem 6 integrovaného obvodu IQ, Svorka 3 je přes odpor RG spojena s vývodem 3 integrovaného obvodu 10. Svorka 6 je spojena jednak přes odpor R8 s vývodem 5 integrovaného obvodu 10 a jednak _: přes odpor R9 s vývodem 9 integrovaného obvodu 10. Mezi vývody 1, 13 integrovaného obvodu 10 je zapojen kondenzátor C3 a mezi vývody 7, 11 odpor R7. Rovněž na vývod 5 a vývod 6 integrovaného obvodu 10 je zapojen kondenzátor C4.

Na vývod 14 integrovaného obvodu 10 je napojena báze druhého tranzistoru T2, jehož emitor je spojen s běžcem proměnného odporu PÍ a jeho kolektor jednak přes odpor R3 na vývod 10 integrovaného obvodu 10 a jednak přes sériovou kombinaci odporů R4, R5 na vývod 12 integrovaného obvodu 10.

Jeden volný konec proměnného odporu PÍ je spojen přes odpor Rl s kolektorem prvého tranzistoru TI, dále s kladným pólem kondenzátorů Cl, C2 a s katodami diod D6 až D8. Druhý Volný konec proměnného odporu PÍ je spojen přes odpor R2 s vývodem 10 integrovaného obvodu 10, dále se záporným pólem kondenzátoru C2 a s anodami diod D9 až Dli, přičemž katoda diody D9 je spojena s anodou diody DB a katoda diody DIO, resp. Dli rovněž s anodou diody D7, resp. D8. Mezi anodu diody DB, resp. D7, D8 a katodu diody D9, resp. DIO, Dli je napojena svorka 9, resp. 10, 11, na které je přivedeno napětí z neznázorněného třífázového tachogenerátoru TG.

Báze prvého tranzistoru TI je jednak spojena se záporným pólem kondenzátoru Cl a jednak spojena přes sériové seřazení odporu R6 a proměnného odporu P2 s vývodem 10 integrovaného obvodu 10, přičemž mezi vývod 10 integrovaného obvodu 10 a bázi prvého tranzistoru TI může být zapojena dioda DS. Anoda diody DS je potom spojena s vývodem 10 integrovaného obvodu 10. Emitor prvého tranzistoru TI je spojen s vývodem 12 integrovaného obvodu 10 přes odpor R5 a s vývodem 10 integrovaného obvodu 10 přes sériově zapojené odpory R4, R3.

Předtransformované síťové napětí je regulováno pomocí triaku Tk a usměrněno v můstkovém usměrňovači složeném z diod Dl, D2, D3, D4. Usměrňovač zároveň zastává funkci nulového ventilu indukční zátěže, tzn. buzeni indukční elektromagnetické spojky. K řízení triaku Tk je použito integrovaného obvodu 10, určeného k fázovému řízení triaků v závislosti na regulační odchylce vstupního napětí od vnitřního referenčního napětí. Na odpor R8 je přiveden sinusový průběh napětí. Kondenzátor C4 se současně nabíjí na hodnotu danou vnitřním omezovacím obvodem. Při dalším zvyšování vstupního napětí se kondenzátor C4 neuplatňuje a omezovacvím obvodem protéká přibližně sinusový proud. Od tohoto proudu je odvozeno nabíjení kondenzátoru C3 přes odpor R7. Výsledkem je zdvihové napětí na kondenzátoru C3, jež má kosinový průběh. Posun zdvihového napětí je ovládán úrovní napětí na svorce 12 integrovaného obvodu

10.

Zdvihové napětí se porovnává s konstantní rozhodovací úrovní komparačního stupně. Při jeho vybavení dá integrovaný obvod 10 výstupní puls na svorku 3 integrovaného obvodu 10. Dostatečnou energii pro vybavení triaku Tk dodá kondenzátor C4 přes odpor RG. Přes odpor R9 je dodáván proud pro vybavení hradlovacího obvodu, který v případě indukční zátěže nedovolí vybavení integrovaného obvodu 10 při otevřeném triaku Tk, tj. před průchodem proudu nulou. Vzhledem k tomu, že proud indukčností indukční zátěže elektromagnetické spojky se uzavírá přes diody Dl až D4, nemůže být úhel otevření triaku větší než π. Na rozdíl od doporučení výrobce není nutné, aby odpor R9 byl napájen z anody triaku Tk a může být v tomto případě napájen ze vstupního napětí. Z napětí třífázového tachogenerátoru TG, které je šestifázově usměrněno diodami D6 'až Dli, filtrováno kondenzátorem C2, sníženo proměnným děličem napětí Rl, Pl, R2, je získáno řídicí napětí pro regulaci. Z běžce potenciometru Pl je vedeno napětí na emitor druhého tranzistoru T2, který pracuje ve funkci rozdílového zesilovače se společnou bází. Referenční napětí přivedené na bázi druhého tranzistoru T2 je s výhodou použito ze svorky 14 integrovaného obvodu 10. Napěťové zesílení druhého tranzistoru T2 je přibližně dáno poměrem odporu R3 v obvodu kolektoru druhého tranzistoru T2 a odporem v obvodu emitoru druhého tranzistoru T2, tj. paralelní kombinací odporu Rl, částí potenciometru Pl a odporem R2. Zesílený rozdíl napětí mezi řídicím a referenčním napětím je veden přes odpory R4, R5 na svorku 12 vstup integrovaného obvodu 10.

Obvod tvořený kondenzátorem Cl, odporem R6 proměnným odporem P2 a prvým tranzistorem Tl ve funkci převodníku impedance slouží ke snížení rychlosti rozběhu stroje. Při zvyšování otáček se zvyšuje i usměrněné a filtrované napětí z tachogenerátoru TG a přes prvý tranzistor Tl ve funkci emitorového sledovače je vedeno přes odpor R5 na svorku 12 integrovaného obvodu 10, což má za následek omezení proudu do indukční elektromagnetické spojky. Vzhledem k tomu, že změna napětí na svorce 12 integrovaného obvodu 10 pro celý regulační rozsah je relativně malá proti usměrňovanému a filtrovanému napětí tachogenerátoru TG, je i napětí na bázi prvého tranzistoru Tl přibližně konstantní. Z tohoto důvodu je závislost otáček na čase lineární. Otáčky se tak zvyšují až na otáčky nastavené potenciometrem Pl. V ustáleném stavu se otáčky nemění, nemění se ani napětí z tachogenerátoru TG a kondenzátor Cl se dobije přes odpor R6 a proměnný odpor P2 na hodnotu usměrněného napětí. Báze prvého tranzistoru Tl má potenciál svorky 10 integrovaného obvodu ΙΟ. V tomto stavu přechod báze—emitor prvého tranzistoru Tl je polarizován v závěrném směru a rozběhový obvod složený z Cl, R6, P2 a prvého· tranzistoru Tl se neuplatňuje. Při vypnutí stroje se Cl vybíjí přes Rl, Pl, R2, P5 a tím je jednak zkrácena doba vybíjení kondenzátoru Cl nezávisle na nastavení proměnného odporu P2 a jednak je chráněn přechod báze—emitor prvého tranzistoru Tl proti přetížení v závěrném směru. Rozběhový obvod nepůsobí od nulových otáček, ale vlivem prahových napětí diod D6 až Dli, přechodu báze—emitor prvého tranzistoru Tl a minimálním potřebným napětím mezi svorkami 12, 10 integrovaného obvodu 10, začne působit od 15 % jmenovitých otáček. Kondenzátor CS blokuje řídicí elektrodu G triaku Tk proti rušivým vlivům v přívodním vedení.

Zařízení udržuje konstatní otáčky při proměnném zatížení stroje. Umožňuje nastavení různých otáček, až d^fo otáček maximálních, daných převody stroje, aniž by se musely měnit řemenice. Umožňuje řízení rychlosti plynulého pomalého náběhu na předem zvolené otáčky neznázorněné indukční elektromagnetické spojky. Dále zvyšuje přesnost regulace otáček poháněného stroje. Zařízení je možno použít pro všechny druhy elektromagnetických indukčních spojek s různým průběhem točivého momentu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Zapojení regulátoru otáček pro indukční elektromagnetickou spojku, opatřeného řízeným usměrňovačem s monolitickým řídícím integrovaným obvodem pro fázové řízení, doplněné o rozdílový zesilovač s jedním tranzistorem typu PNP a obvodem pro snížení rychlosti rozběhu s jedním tranzistorem typu NPN, vyznačující se tím, že báze druhého tranzistoru (T2) je spojena se čtrnáctým vývodem (14) integrovaného obvodu (10), jeho emitor je spojen s běžcem prvního proměnného odporu (Pl) a kolektor jednak přes třetí odpor (R3) na desátý vývod (10) integrovaného obvodu (10) a jednak přes dva sériově spojené odpory (R4, R5) s dvanáctým vývodem (12) integrovaného obvodu (10), dále báze prvého tranvynalezu zistoru (Tl) je spojena s výstupem derivačního obvodu tvořeného jednak kondenzáťorem (Cl) a jednak šestým odporem (R6) sériově zapojeným s druhým proměnným odporem (P2), jehož druhý konec je připojen na desátý vývod (10) integrovaného obvodu (10) a vstup derivačního obvodu tvořený druhým koncem kondenzátoru (Cl) je spojen s kolektorem prvého tranzistoru (Tl), přičemž jeho emitor je připojen přes pátý odpor (R5) na dvanáctý vývod (12) integrovaného obvodu (10) a jeho báze je připojena na desátý vývod (10) integrovaného obvodu (10) přes diodu (D5), jejíž katoda je spojena s bází prvého tranzistoru (Tl) a anoda s desátým vývodem (10) integrovaného obvodu (10).