CS267853B1

CS267853B1 - Steady-state motor speed stabilizer

Info

Publication number: CS267853B1
Application number: CS869709A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Ing Raska
Original assignee: Stanislav Ing Raska
Priority date: 1986-12-22
Filing date: 1986-12-22
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS970986A1

Abstract

Podstata spočívá v tom, že na prvý vstup pulsního komparátoru je připojeno řídicí napčtí , druhý vstup jc přes odpor uzemněn a přes odpor připojen na motor, dále přes diodu ve vodivém směru je připojen na výstup pulsního komparátoru. Výstup pulsního komparátoru je pres odpor spojen s bází tranzistoru emitorem spojeného s napájením, kolektorem s první svorkou motoru druhou svorkou uzemněného a přemostěného sériovým spojením odporu a kondenzátoru.The essence is that the control voltage is connected to the first input of the pulse comparator, the second input is grounded through a resistor and connected to the motor through a resistor, then through a diode in the conductive direction it is connected to the output of the pulse comparator. The output of the pulse comparator is connected through a resistor to the base of the transistor, the emitter connected to the power supply, the collector to the first terminal of the motor, the second terminal grounded and bridged by a series connection of a resistor and a capacitor.

Description

Vynález se týká stabilizátoru otáček stejnosměrného motoru s cizím buzením, zejména s permanentním magnetem, využívajícího vlastní tachonapětí motoru a impulsního napájení.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed stabilizer of a DC motor with a foreign excitation, in particular a permanent magnet, utilizing the motor's own tachon voltage and pulse power.

Stabilizátory otáček stejnosměrných motorů obvykle vyžadují snímač otáček a spojitý regulátor napájení. Méně obvyklé, zvláště pro přesné pohony, je využití vlastního tachonapětí a nespojité regulace napájení. Setrvačná hmota rotoru vyžaduje dynamické korekce, regulační rozsah nepřesahuje 1:10 ve složitých zapojeních.DC motor stabilizers usually require a speed sensor and a continuous power regulator. Less common, especially for precision drives, is the use of its own tacho voltage and discontinuous power control. The inertia mass of the rotor requires dynamic corrections, the control range does not exceed 1:10 in complex wiring.

Nevýhody odstraňuje stabilizátor otáček stejnosměrného motoru podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na prvý vstup pulsního komparátoru je připojeno řídicí napětí, druhý vstup je přes odpor připojen na zem a přes další odpor na motor a dále přes diodu ve vodivém směru na výstup pulsního komparátoru spojený přes odpor s bází tranzistoru emitorem spojeného s napájením, kolektorem s první svorkou motoru druhou svorkou uzemněného a přemostěného sériovým spojením odporu a kondenzátoru.Disadvantages are eliminated by the speed stabilizer of the DC motor according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION The control input is connected to the first input of the pulse comparator, the second input is connected to ground through a resistor and a further resistor to the motor, and then via a diode in a conductive direction to the pulse comparator output connected via a resistor with a power supply, a collector with a first motor terminal, a second terminal grounded and bridged by a series resistor / capacitor connection.

Stabilizátor otáček podle vynálezu vyniká rychlou reakcí na změny řídicího napětí, zatěžovacího momentu, napájecího napětí a to bez potřeby dynamické kompensace setrvačné hmoty rotoru. Korfkrétní stabilizátor otáček podle vynálezu má buď kontaktní pracovní kmitočet v rozsahu 50 až 500 Hz a řízenou délku napájecího impulsu, nebo konstantní délku napájecího impulsu a řízený pracovní kmitočet v rozsahu 5 až 500 Hz.The speed stabilizer according to the invention excels in a rapid response to changes in the control voltage, load torque, supply voltage without the need for dynamic compensation of the inertia of the rotor. The correlated speed stabilizer of the invention has either a contact operating frequency in the range of 50 to 500 Hz and a controlled supply pulse length, or a constant supply pulse length and a controlled operating frequency in the range of 5 to 500 Hz.

Stabilizátor otáček stejnosměrného motoru podle vynálezu je popsán pomocí blokového zapojení na obr. 1 a konkrétního zapojení s konstantní délkou napájecího impulsu na obr. 2. Pulsní komparátor χ je prvým vstupem připojen na řídicí napětí, na druhý vstup je přes dělič s odpory 2 a 2 přivedeno tachonapětí z motoru χ blokované diodou J_ ve vodivém směru z výstupu pulsního komparátoru χ. Výstup pulsního komparátoru χ je přes odpor připojen na bázi tranzistoru £ emitorem spojeného s napájením, kolektorem s motorem £ druhou svorkou uzemněným a přemostěným sériovým spojením odporu í) a kondenzátoru χ.The DC stabilizer of the DC motor according to the invention is described by the block circuit in FIG. 1 and the particular circuit with a constant supply pulse length in FIG. 2. The pulse comparator χ is connected to the control voltage via the first input. applied by tacho voltage from the motor χ blocked by diode 1 in the conductive direction from the output of the pulse comparator χ. The output of the pulse comparator χ is connected via a resistor based on a transistor £ connected to the power supply, a collector with a motor £ through a second terminal grounded and bridged by a series connection of resistor) and a capacitor χ.

Při připojení řídicího napětí na vstup pulsního komparátoru χ dostává motor £ přes tranzistor £ napájecí impulsy s maximální střídou, čímž dosahuje požadovaných otáček s maximální rychlostí. Po prvním dosažení požadovaných otáček se díky zpětné vazbě sníží střída napájecích impulsů tak, aby se otáčky udržely. Během připojení.motoru £ na napájení je vstup pulsního komparátoru χ blokován z jeho výstupu diodou T_ ve vodivém směru. Odporový dělič s odpory X a £ koriguje převodní konstantu řídicí napětí/otáčky a tachonapětí do vstupního napětového rozsahu pulsního komparátoru χ. Kompenzační RC člen £, £ kompenzuje indukčnost motoru £, zaručuje monotónnost tachonapětí a určuje i pásmo proporcionality regulace. V konkrétním zapojení na obr. 2 je operační zesilovač 11 zapojen jako komparátor řídící přes diodu 12 střídu astabilního multivibrátoru s operačním zesilovačem 13. Kondenzátor 14 paralelně k blokovací diodě rozšiřuje stabilizační rozsah směrem k nízkým otáčkám.When the control voltage is connected to the input of the pulse comparator χ, the motor dostává receives the maximum alternating current pulses via the transistor čímž, thus achieving the desired speed at the maximum speed. When the desired speed is first reached, the feedback pulse of the power pulses is reduced to maintain the speed. During the connection of the motor to the power supply, the input of the pulse comparator χ is blocked from its output by the diode T in the conductive direction. The resistance divider with resistances X and kor corrects the control voltage / speed and tacho voltage conversion constant to the input voltage range of the pulse comparator χ. The compensating RC element £, £ compensates for the inductance of the motor £, guarantees the monotonicity of the tacho-voltages and also determines the range of proportional regulation. In the particular embodiment of Fig. 2, the operational amplifier 11 is connected as a comparator controlling the duty cycle of the astable multivibrator with the operational amplifier 13 through the diode 12. The capacitor 14 extends the stabilization range toward low speed parallel to the blocking diode.

Stabilizátor otáček stejnosměrného motoru je rychlý, přesný, miniaturní s nízkou výkonovou ztrátou na regulačním tranzistoru. Vhodný je zejména pro motory s permanentním magnetem o příkonu do 100 W. Zvýšený účinek zapojení podle vynálezu spočívá ve zvýšení rychlosti stabilizace, výrazném snížení ceny a ztrátového výkonu.The DC motor stabilizer is fast, accurate, miniature with a low power loss on the control transistor. It is particularly suitable for permanent magnet motors with a power input of up to 100 W. The increased effect of the wiring according to the invention consists in an increase in the stabilization speed, a significant reduction in cost and power loss.

Využití stabilizátoru otáček podle vynálezu je ve spotřební elektronice, polovodičovém průmyslu a automatizaci. Jednoduché zapojení bez tachogenerátoru je využitelné i v aplikacích, kde se dosud používaly motory s převodovkami nebo pouze s regulací napájení.The use of the speed stabilizer according to the invention is in consumer electronics, the semiconductor industry and automation. Simple wiring without a tachogenerator is also useful in applications where geared motors or power control have been used.

Claims

Speed stabilizer of an external excitation DC motor, in particular a permanent magnet, characterized in that a control voltage is connected to the first input of the pulse comparator (1), the second input is grounded via the resistor (2) and connected to the first terminal motor (4), then via a diode (7) in a conductive direction is connected to the output of a pulse comparator (1) connected via a resistor (5) to the base of a transistor (6) whose emitter is connected to the power supply; ) the other terminal grounded and bridged by the series connection of resistor (8) and capacitor (9).