PL100754B1 - Uklad do regulacji i sterowania predkosci obrotowej szeregowego silnika komutatorowego ulamkowej mocy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad do regulacji sterowania predkosci obrotowej szeregowego silnika komutatorowego ulamkowej mocy. Uklad ten przeznaczony jest szczególnie do napedów wymagajacych kilku zakresów predkosci obrotowej jednoznacznie i powtarzalnie ustawianych jak na przyklad w napedzie wieloczyn¬ nosciowych robotów zmechanizowanego sprzetu gospodarstwa domowego.

Znane sa tyrystorowe uklady sterowania i regulacji predkosci obrotowej szeregowych silników komutato¬ rowych do napedów wymagajacych kilku zakresów predkosci obrotowej w których regulacja i sterowanie predkoscia obrotowa odbywa sie poprzez zmiane rezystancji zewnetrznego potencjometru ustalajacego napiecie bramki-tyrystora znajdujacego sie w galezi wyzwalania bramki. Suwak tego potencjometru zaopatrzony w znacz¬ nik polozenia katowego lub liniowego umieszczony zazwyczaj jest na zewnatrz przyrzadu mieszczacego uklad, a na powierzchni przyrzadu oznaczone sa polozenia katowe lub liniowe oznaczajace zakresy predkosci obrotowej napedu. Ustawiajac znacznik suwaka potencjometru naprzeciw znaku okreslajacego potrzebny zakres predkosci obrotowej napedu uzyskuje sie z bardzo duzym rozrzutem w róznych egzemplarzach ukladów potrzebna na danym zakresie predkosc obrotowa napedu.

W znanych ukladach predkosci obrotowe napedu na najnizszym i najwyzszym zakresie ustawiane sa przy pomocy wewnetrznych potencjometrów umieszczonych w dolnej i górnej czesci dzielnika galezi wyzwalania bramki tyrystora. Ponadto znane uklady albo nie posiadaja wylaczników blokady ograniczajacych mozliwosc zalaczenia wysokich obrotów, albo tez posiadaja wylacznik blokady tylko dla jednego zakresu wlaczony szeregowo w obwód glówny silnika.

Znane uklady posiadaja szereg wad i niedomagan. Przy takich samych nastawieniach katowych lub liniowych suwaka potencjometru ustalajacego predkosc obrotowa nie uzyskuje sie powtarzalnosci predkosci obrotowej w róznych egzemplarzach tych-samych ukladów. Wynika to z faktu, ze rózne egzemplarze silników szeregowych z tej samej serii moga posiadac rozrzut predkosci obrotowej biegu jalowego w granicach kilkunastu2 100 754 procent. Równiez potencjometry do zewnetrznej regulacji obrotów przy tych samych polozeniach katowych lub liniowych suwaka posiadaja duze uchyby rezystancji. Powoduje to w róznych egzemplarzach znanego ukladu przy tych samych polozeniach suwaka potencjometru regulujacego predkosc duze rozrzuty uzyskiwanej predkosci co w wielu przypadkach dyskwalifikuje naped z takim ukladem. Równiez zastosowanie dodatkowych potencjometrów ustalajacych najnizsze i najwyzsze obroty nie rozwiazuje problemu, braku powtarzalnosci obrotów przy tych samych polozeniach suwaka potencjometru regulujacego predkosc obrotowa. Wynika to stad, ze w czasie eksploatacji ukladu na skutek wypracowania sciezki oporowej potencjometru i pod wplywem warunków srodowiskowych jak zmiana temperatury otoczenia czy wilgotnosci, zmienia sie rezystancja potencjo¬ metru a na skutek tego i predkosc obrotowa przy tych samych polozeniach suwaka. Ponadto znany uklad nie zapewnia bezpiecznej obslugi uzytkownikowi, gdyz istnieje mozliwosc wlaczenia bardzo wysokich obrotów w chwili gdy do napedu przylaczony jest odbiornik przystosowany i wymagajacy obrotów niskich. Moze to spowodowac zarówno zniszczenie przyrzadu napedzanego przez uklad jak równiez narazenie bezpieczenstwa obslugi uzytkownika.

Natomiast umieszczenie wylacznika blokady w obwodzie glównym silnika, gdzie plynie znaczny prad wymaga stosowania wylaczników duzych gabarytowo i o konstrukcji migowej w celu ograniczenia wytwarzanych przez niego zaklócen radioelektrycznych.

Celem wynalazku jest usuniecie wad znanego ukladu a postawione zadanie polega na opracowaniu ukladu sterowania i regulacji predkosci obrotowej szeregowego silnika komutatorowego, który zapewni uzyskanie powtarzalnej z duza dokladnoscia w róznych egzemplarzach predkosci obrotowej na wszystkich zakresach obrotów. Dalszym celem wynalazku jest opracowanie ukladu, który umozliwia zalaczanie wyzszych zakresów predkosci obrotowych tylko w warunkach zapewniajacych bezpieczna eksploatacje przyrzadu i bezpieczna obsluge uzytkownika.

Uklad sterowania i regulacji predkosci obrotowej szeregowego silnika komutatorowego ulamkowej mocy wedlug wynalazku posiada glówny obwód silnika z polaczonymi szeregowo uzwojeniami i tyrystorem, oraz równolegle do tego obwodu wlaczona galaz wyzwalania bramki tyrystora. W galezi wyzwalania bramki tyrystora zawierajacy blok staly znanego typu na przyklad opornosciowo-pojemnosciowego formowania sygnalów bramkowych znajduja sie szeregowo polaczone z tym blokiem i ze soba zaciskami potencjometry w ilosci równej liczbie zakresów predkosci obrotowej wymaganej od napedu sterowanego ukladem. Z punktów polaczen potencjometrów prowadzone sa bezposrednio lub poprzez wylaczniki blokady przewody do zestyków stalych przelacznika zakresów predkosci obrotowej, a zestyk ruchomy przelacznika poprzez diode polaczony jest z bramka tyrystora i w ten sposób przekazuje sygnaly na bramke z dowolnie wybranego zakresu. Zmieniajac polozenie suwaków potencjometrów mozemy w dokladny sposób na kazdym zakresie od najnizszego do najwyzszego ustalac wymagana predkosc.

Zamiast potencjometrów mozna stosowac oporniki stale. Dotyczy to przypadków gdy nie wymaga sie od ukladu uzyskiwania bardzo dokladnie stolerowanych predkosci obrotowych na niektórych zakresach.

Uklad do sterowania i regulacji predkosci obrotowej szeregowych silników wedlug wynalazku zapewnia dokladne i jednoznaczne ustalanie w kazdym egzemplarzu przy pomocy potencjometrów lub oporników i przelacznika zakresów: predkosci obrotowej napedu na kazdym zakresie. Ponadto zastosowanie wylaczników blokady szczególnie na zakresach wysokich obrotów które pozwalaja wlaczac te zakresy tylko przy spelnieniu okreslonych wymagan, jest wskazane, gdyz zapewnia bezpieczne warunki obslugi. Z tych powodów uklad ten szczególnie jest zalecany do stosowania przy napedzie wieloczynnosciowych robotów zmechanizowanego sprzetu gospodarstwa domowego i innym gdzie niemozliwym jest zagwarantowanie fachowej obslugi.

Wynalazek jest blizej wyjasniony w przykladzie wykonania pokazanym na rysunku, który przedstawia schemat ideowy ukladu do sterowania i regulacji predkosci obrotowej szeregowego silnika komutatorowego ulamkowej mocy.

Uklad do sterowania i regulacji predkosci obrotowej wedlug wynalazku sklada sie z obwodu glównego silnika w którym polaczone sa szeregowo uzwojenia wzbudzenia Uw i twornika T oraz tyrystor Ty.Równolegle do obwodu glównego silnika w punktach 6 i 7 podlaczona jest galaz wyzwalana bramki tyrystora. W galezi tej umieszczone sa polaczone szeregowo; blok staly Bs formowania sygnalów bramkowych znanego typu na przyklad opornosciowo-pojemnosciowego oraz miedzy punktami 12 i 7 polaczone szeregowo zaciskami stalymi i suwakami w punktach 8, 9, 10, 11 potencjometry Plr P2 , P3, Pk-1. Pk- "osc potencjometrów jest równa ilosci zadanych zakresów predkosci obrotowej. Punkty polaczen potencjometrów laczone sa z zaciskami stalymi 1,2, 3, k-1, k znanego przelacznika zakresów Pz. Polaczenia te prowadzone sa bezposrednio lub poprzez wylaczniki blokady W-|, W2. Zestyk ruchomy O przelacznika zakresów Pz polaczony jest poprzez diode D z bramka tyrystora Ty. Zmienne napiecie U przylacza sie do zacisków sieciowych 4 i 5 ukladu. Jezeli na niektórych zakresach predkosci obrotowej nie wymaga sie uzyskiwania tego parametru z duza dokladnoscia, mozna zamiastl 100754 3 potencjometrów ustalajacych predkosc obrotowa na tych zakresach stosowac oporniki stale o doswiadczalnie dobranej rezystancji.

Dzialanie ukladu sterowania i regulacji wedlug wynalazku jest nastepujace. Ustawiajac zestyk ruchomy O przelacznika zakresów Pz kolejno na zestykach stalych 1, 2, 3, k-1, kprzy pomocy zmiany polozenia suwaków potencjometrów P,, P2, P3, Pk-1. Pk ustala sie jednorazowo w sposób dokladny wymagana predkosc obrotowa twornika T na kazdym zakresie przelacznikaPz. W ten sposób uzyskuje sie w kazdym egzemplarzu ukladu w sposób dokladny powtarzalne predkosci obrotowe na poszczególnych zakresach, eliminujac skutecznie uchyby predkosci obrotowej znanych ukladów wynikle z rozbieznosci charakterystyk silników i potencjomet¬ rów. Ponadto umieszczone miedzy zaciskami potencjometrów Pk, PkO. ustalajacych najwyzsze obroty, a zestykami stalymi k, k-1 przelacznika zakresów Pz wylaczniki blokady W„ W2 uniemozliwiaja niezgodna z instrukcja eksploatacje ukladu a dzieki temu obok podniesienia jakosci i funkcjonalnosci ukladu zwiekszaja bezpieczenstwo jego obslugi.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad do regulacji i sterowania predkosci obrotowej szeregowego silnika komutatorowego ulamkowej mocy posiadajacy polaczony szeregowo z uzwojeniami silnika tyrystor, na bramke, którego poprzez diode podawane sa sygnaly z galezi wyzwalania bramki znanego typu na przyklad opornosciowo-pojwnnosciowego, znamienny tym, ze w galezi wyzwalania bramki tyrystora wlaczonej równolegle wzgledem zacisków sieciowych miedzy blokiem stalym (Bs) formowania sygnalów bramkowych, a wezlem (7) polaczonym z siecia posiada dowolna ilosc potencjometrów (Pi, P2. P3, Pk-1. Pk) P«y czym z punktów ich laczen (8.9,10,11,12) prowadzone sa bezposrednio, a na wybranych dowolnie zakresach poprzez wylaczniki blokady (Wlf W2) przewody na zestyki stale (1, 2, 3. k-1, k) przelacznika zakresów (Pz) którego zestyk ruchomy (O) przekazuje sygnaly wyzwalajace z dowolnego zakresu na bramke tyrystora (Ty).