Przedmiotem wynalazku jest uklad tyrystorowy do regulacji predkosci obrotowej silnika komuta¬ torowego szeregowego zasilany pradem przemien¬ nym, umozliwiajacy stabilizacje wybranej pred¬ kosci przy zmianach obciazenia i napiecia zasi¬ lajacego.Znany jest uklad do regulacji obrotów sinika wedlug patentu francuskiego nr 2 104 516, w któ¬ rym przez silnik przeplywa prad w czasie ujem¬ nego pólokresu, natomiast regulacje obrotów do¬ konuje sie przez sterowanie iloscia pólokresów dodatnich, w czasie których przez silnik przeply¬ wa prad. Takie rozwiazanie uniemozliwia nasta¬ wianie malych obrotów, rzedu kilkuset obrotów na minute, zwlaszcza w zmechanizowanym sprze¬ cie domowym, poniewaz prad minimalny prze¬ plywajacy przez silnik, jest stosunkowo duzy.Znany jest równiez uklad do regulacji obrotów silników szeregowych komutatorowych wedlug pa¬ tentu francuskiego nr 1539.563, w którym do u- tworzenia sygnalu ujemnego sprzezenia zwrotne¬ go jest wykorzystana pradnica tachometryczna napedzana przez silnik.Taka budowa regulatora jest skomplikowana i po¬ draza koszt wytwarzania.W ukladzie do regulacji predkosci obrotowej wedlug wynalazku pierwsza polowa uzwojenia wzbudzajacego jest polaczona z punktem wspól¬ nym katody tyrystora, pierwszego kondensatora, anody diody Zenera i pierwsza elektroda dru- 20 giego kondensatora. Szczotka silnika oddzielona od pierwszej polowy uzwojenia wzbudzajacego uzwojeniem wirnika jest polaczona z pierwszym koncem dzielnika napiecia, którego drugi koniec jest polaczony z punktem wspólnym katody diody Zenera i emitera tranzystora pnp. Druga elektro¬ da drugiego kondensatora jest polaczona z wyj¬ sciem dzielnika napiecia poprzez pierwszy opornik.Pierwszy kondensator jest polaczony równolegle z dioda Zenera.Uklad wedlug wynalazku zapewnia regulacje obrotów od kilkuset do kilkunastu tysiecy obro¬ tów na minute oraz przelaczanie zakresów regu¬ lowanych obrotów w zaleznosci od potrzeb wy¬ nikajacych z przeznaczenia urzadzenia, w którym jest on zainstalowany, a takze zapewnia stabili¬ zacje obrotów przy zmianach obciazenia i napie¬ cia sieci. Ponadto uklad wedlug wynalazku cechu¬ je nieskomplikowana konstrukcja i niski koszt wytwarzania.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, którego fig. 1 przedstawia uklad dla Jednego zakresu regulacji predkosci obrotowej silnika, a fig. 2 — uklad u- mozliwiajacy wybranie jednego z wielu mozli¬ wych zakresów regulacji predkosci obrotowej sil¬ nika.W ukladzie do regulacji predkosci obrotowej uzwojenie wirnika 6 silnika szeregowego komu¬ tatorowego rozdziela obie polowy uzwojenia wzbu- 110879110879 dzajacego 1 i 11. W szereg z silnikiem i siecia pradu przemiennego jest wlaczony tyrystor 2.Pierwszy koniec drugiego opornika 15 jest pola¬ czony z punktem wspólnym anody tyrystora 2 i sieci, natomiast drugi jego koniec jest polaczony z katoda diody Zenera 4, której anoda jest po¬ laczona z punktem wspólnym katody tyrystora 2 i pierwszej polowy uzwojenia wzbudzajacego 1.Równolegle do diody Zenera 4 jest polaczony pierwszy kondensator 3. Szczotka silnika oddzie¬ lona od katody tyrystora 2 pierwsza polowa uzwo¬ jenia wzbudzajacego 1 i uzwojeniem wirnika 6 jest polaczona z pierwszym koncem dzielnika napie¬ cia obudowanego najkorzystniej z pierwszego opor¬ nika nastawnego 9, potencjometru 8 i drugiego opornika nastawnego 13.Drugi koniec dzielnika napiecia jest polaczony z- emiterem tranzystora pnp 12 i punktem wspól¬ nym pierwszego kondensatora 3, katody diody Zenera 4 i drugiego opornika 15.Wyjscie dzielnika napiecia, którym jest sliz¬ gasz potencjometru 8 jest polaczone poprzez pier¬ wszy opornik 7 z druga elektroda drugiego kon¬ densatora 5, kolektorem tranzystora pnp 12 i ba¬ za tranzystora npn 16, którego emiter jest pola¬ czony z' bramka tranzystora2. l Druga polowa uzwojenia wzbudzajacego 11 jest polaczona jednym koncem z punktem wspólnym dzielnika napiecia i szczotki silnika, natomiast drugi jej koniec jest polaczony do sieci. Trzeci opornik 17 polaczony szeregowo z trzecim kon¬ densatorem 18 sa polaczone równolegle z tyrys¬ torem 2. Kondensator przeciwzaklóceniowy 19 jest polaczony równolegle do uzwojenia wirnika 6., Dla dalszych rozwazan przyjmuje sie, ze do¬ datniej polowie okresu napiecia przemiennego sie¬ ci odpowiada wyzszy potencjal na anodzie tyrys¬ tora w stosunku do jego katody.Po zalaczeniu ukladu. dov sieci plynie prad w obwodzie: drugi* opornik 15, dioda Zenera 4 i sil¬ nik. Wówczas na dzielniku napiecia pojawia sie napiecie okreslone^ dioda Zenera 4, dla ukladu re¬ gulacji jest napieciem odniesienia. Napiecie z wyj¬ scia dzielnika nopiecia podawane na uklad calku¬ jacy zlozony z pierwszego opornika 7 i drugiego kondensatora 5, co powoduje ladowanie tego kon¬ densatora. •_.-»' Gdy miedzy baza tranzystora npn 16 a katoda tyrystora 2 w dodatniej polowie okresu napiecia przemiennego sieci pojawi sie napiecie wystar¬ czajace do przelaczenia znanego ukladu tranzysto¬ rów npn 16 i pnp 12, wtedy opornosc tego ukla¬ du znacznie maleje i przez obwód emiter tranzy¬ stora pnp 12 — katoda tyrystora 2 plynie prad przelaczajacy tyrystor.-¦ do stanu przewodzenia.W nastepstwie tego przez dalsza czesc dodatnie¬ go pólokresu plynie prad przez tyrystor i silnik.W czasie obrotu wirnika 6 w ujemnej polowie i czesci dodatniej polowy okresu, w której tyrys¬ tor nie przewodzi, silnik pracuje jak pradnica, poniewaz uzwojenie wirnika obraca sie w polu strumienia szczatkowego stlojana.Na skutek tego miedzy pierwszym koncem dziel¬ nika napiecia a wspólnym punktem anody diody Zenera 4 i pierwsza elektroda drugiego konden¬ satora 5 pojawia sie sila elektromotoryczna, któ¬ rej wielkosc rosnie ze wzrostem predkosci obro¬ towej wirnika.Wybór miejsca pomiaru sily elektromotorycz- 5 nej jest optymalny, poniewaz jest ograniczony udzial w sygnale skladowej zmiennej o czesto¬ tliwosci obrotów silnika wynikajacej z oddzialy¬ wania wirnika na uzwojenie wzbudzajace. Kierun¬ kowi tej sily elektromotorycznej odpowiada wyz- 10 szy potencjal punktu wspólnego drugiego kon¬ densatora 5 i diody Zenera 4 w stosunku do szczot¬ ki polaczonej z pierwszym koncem dzielnika na¬ piecia.Wynika z tego, ze w dodatniej polowie okresu 15 napiecia sieci wzrostowi sily elektromotorycznej przy ustalonym polozeniu slizgacza potencjome¬ tru 8 odpowiada nizsze napiecie na wejsciu do ukladu calkujacego zlozonego z pierwszego opor¬ nika 7 i drugiego kondensatora 5 w stosunku do 20 stanu, gdy sila elektromotoryczna ma wartosc mniejsza.Odpowiada temu zmniejszenie kata przewodze- nia tyrystora 2; to znaczy zmniejszenie wielkosci pradu plynacego przez silnik. Wskutek tego zmniej- 25 szaja sie obroty silnika i maleje sila elektromo¬ toryczna wynikajaca z oddzialywania szczatkowe¬ go strumienia magnetycznego stojana na uzwo¬ jeniewirnika. .Zmniejszaniu sie sily elektromotorycznej odpo- 30 wiada powiekszanie sie kata przewodzenia tyrysto¬ ra, a tym samym sredniego pradu plynacego przez silnik i jego obrotów.Tak ustalonemu polozeniu slizgacza potencjo¬ metru 8 odpowiadaja okreslone srednie obroty^ silnika.Zmiana polozenia slizgacza potencjometru 8 po¬ woduje zmiane wielkosci napiecia na wyjsciu dzielnika napiecia a przez to zmiane szybkosci ladowania drugiego kondensatora 5 do napiecia 40 wystarczajacego dla przelaczenia ukladu tranzys¬ torów 12 pnp i 16 npn. Uzyskuje sie w^ ten spo¬ sób regulacje predkosci obrotowej silnika.Pewne przelaczanie tyrystora nastepuje wtedy, gdy, prad bramki ma wystarczajaco duza wartosc 45 niezaleznie od chwilowej wartosci napiecia sieci.W ukladzie wedlug wynalazku jest to zrealizowa¬ ne przez równolegle polaczenie diody Zenera 4 z pierwszym kondensatorem 3. Kondensator ten laduje sie przez drugi opornik 15 w dodatniej 50 polowie napiecia sieci przed przelaczeniem ukla¬ du tranzystorów 12 i 16, po czym nastepuje jego szybkie rozladowanie z pominieciem drugiego opor¬ nika 15, gdy opornosc emiter tranzystora pnp 12 — katoda tyrystora 2 znacznie maleje. Umozli- 55 wia to uzyskanie wystarczajaco duzego pradu, bramki tyrystora niezaleznie od chwilowej war¬ tosci napiecia sieci.Gwarantuje to zwlaszcza w polaczeniu ze zna¬ nym ukladem trzeciego opornika 17 i trzeciego 60 'kondensatora 18 pewne polaczenie tyrystora do stanu przwodzenia równiez przy niewielkich ka¬ tach przeplywu pradu, co daje mozliwosc regulacji obrotów w szerokim zakresie od kilkuset do kil¬ kunastu tysiecy obrotów na minute. 65 W ukladzie dla jednego zakresu regulacji pred- 35110879 kosci obrotowej silnika za pomoca pierwszego opornika nastawnego 9 ustala sie minimalne obro¬ ty, natomiast drugi opornik nastawny 13 sluzy do ustalania maksymalnych obrotów silnika.Zadana charakterystyke zmian predtosci obro¬ towej silnika w funkcji przesuniecia slizgacza po¬ tencjometru 8 uzyskuje sie przez zastosowanie potencjometru o odpowiedniej charakterystyce zmian predkosci i/lub przez polaczenie wyjscia dzielnika napiecia z jednym z konców potencjo¬ metru 8 poprzez czwarty opornik 20 o # opornosci zaleznej od wymaganej charakterystkt zmian o- brotów silnika. W skrajnym wypadku, gdy sliz- gacz potencjometru jest zwarty z jednym z je¬ go konców, opornosc ta jest bliska zeru. Nato¬ miast gdy polaczenie slizgacza i konca potencjo¬ metru jest rozwarte, opornosc ta jest bliska nie¬ skonczonosci.Uklad jest zabezpieczony przed zaklóceniami spowodowanymi iskrzeniem na szczotkach silnika za pomoca kondensatora przeciwzaklóceniowego 19 oraz indukcyjnoscia uzwojenia wzbudzajacego.Uklad do regulacji predkosci obrotowej silnika wedlug wynalazku moze byc równiez zaopatrzony w uklad umozliwiajacy wybranie jednego z wie¬ lu mozliwych zakresóws regulacji predkosci obro¬ towej silnika. Wówczas, wyjscie dzielnika napie¬ cia jest polaczone poprzez wylacznik 10 z punk¬ tem wspólnym pierwszego potencjometru 8 i,dru¬ giego konca pierwszego opornika' nastawnego 9, którego pierwszy koniec jest polaczony z druga polowa uzwojenia wzbudzajacego 11. Drugi koniec potencjometru 8 jest polaczony z punktem wspól¬ nym katody diody Zenera 4 i emitera tranzystora pnp 12 przez jeden z oporników nastawnych 13 i przelacznik 21. Ponadto wyjscie dzielnrka napie¬ cia jest polaczone z druga elektroda drugiego kon¬ densatora 5 poprzez opornik 14, który w przypad¬ ku stosowania*wylacznika 10 jest opornikiem naj¬ korzystniej nastawnym. .Wybór zadanego zakresu regulacji predkosci obrotowej silnika uzyskuje sie przez zamkniecie lub otwarcie wylacznika 10 oraz wybranie prze¬ lacznikiem 21 jednego z oporników nastawnych 13, z których kazdy ma nastawiona inna opornosc. Ilosc mozliwych zakresów regulacji^równa sie wtedy pod- 5 wójnej ilosci oporników nastawnych 13.W przypadku, gdy sa wymagane na przyklad tylko dwa zakresy regulacji, zespól oporników nastawnych 13 i przelacznik- 21 sa zastapione jed- - nym opornikiem nastawnym 13, a wybór zakre- 10 su regulacji dokonuje sie za pomoca wylacznika 10.Wtedy za pomoca opornika nastawnego 13 usta¬ la sie obroty maksymalne na zakresie wyzszych obrotów za pomoca pierwszego opornika rnastawne- go 9 ustala sie obroty maksymalne na zakresie 15 nizszych obrotów, natomiast obroty minimalne ustala sie opornikiem nastawnym 14. 20 Zastrzezenia paten to we 1-..Uklad tyrystorowy do regulacji predkosci obrotowej silnika komutatorowego szeregowego zasilany pradem przemiennym, w którym syg- 25 nalem ujemnego sprzezenia zwrotnego jest szczat¬ kowa sila elektromotoryczna, znamienny tym, ze pierwsza polowa uzwojenia wzbudzajacego (1) jest polaczona z punktem wspólnym katody tyrystora (2), pierwszego kondensatora (3), anody diody Ze- 30 nera (4) i pierwsza elektroda drugiego kondensa¬ tora (5), przy czym szczotka silnika oddzielona od pierwszej polowy uzwojenia wzbudzajacego (1) uzwojeniem wirnika (6) jest polaczona z pierw¬ szym koncem dzielnika napiecia, którego drugi 35 koniec jest polaczony z katoda diody Zenera (4) i emiterem, tranzystora pnp (12), a druga elektro-, da drugiego kondensatora (5) jest polaczona zwyj- * sciem dzielnika napiecia poprzez pierwszy opor¬ nik (7) najkorzystniej nastawny. 4a 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwszy kondensator (3) jest polaczony równo¬ legle z dioda Zenera (4).110879 Fi9.1 17 18 15 < ^6 nv4 ^v 2i 13 12 l$i3 T W~f ¦rf tiM V Fig.2 W.Z.Gral, Z-d Glówny, zam. 145/81, 120 egz.Cena 45 zl PL