Opublikowano: 19.111.1965 KI. 21di, 31 MKP H 02 k UKD - K A Twórca wynalazku i Ludomir Jawniszko, Warszawa (Polska) wlasciciel patentu: ™.?go Sposób stabilizacji obrotów silnika pradu stalego za pomoca ukladu elektronicznego z mozliwoscia ustalania liczby obrotów na dowolna wartosc w zakresie charakterystyki danego silnika i urzadzenie do stosowania, tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób stabilizacji obrotów silnika pradu stalego, polegajacy na zna¬ nej metodzie regnlacji obrotów tego silnika przez zmiany pradu w jego uzwojeniu magnesujacym.Urzadzenie stabilizacyjne wedlug wynalazku za¬ wiera zespól automatycznie regulujacy napiecie za¬ silajace magnesy silnika, sterowany pradem o cze¬ stotliwosci scisle zaleznej od liczby obrotów silni¬ ka, którego obroty maja byc stabilizowane.Napiecie do sterowania urzadzenia stabilizacyj¬ nego jest zazwyczaj pobierane z pradnicy pradu zmiennego sprzezonej z walem silnika.W przypadku gdy silnik napedza pradnice pradu stalego, lub urzadzenie wylacznie mechaniczne, np. smiglo w tunelu aerodynamicznym, wtedy zmienne napiecie do sterowania stabilizatora jest pobierane z pradniczki tachometrycznej, sprzezonej z walem silnika.Wspomniany na wstepie zespól automatycznie re¬ gulujacy prad w magnesach silnika, wysyla' elek¬ tryczne impulsy sterujace zalezne od czestotliwosci pradu zmiennego, którym jest zasilany.Zespolem wrazliwym na czestotliwosc napiecia zmiennego jest np, obwód rezonansowy lub uklad mostkowy zawierajacy opornosci urojone.Obwód rezonansowy jak i uklad mostkowy maja jednakze nieciagla charakterystyke opornosciowa ze wzgledu na wystepujace maximum lub minimum opornosci, co ogranicza zakres dzialania takich ze¬ spolów tylko do jednego kierunku regulacji, powy- 10 2 zej lub ponizej czestotliwosci rezonansowej ukladu.Istnieje równiez niebezpieczenstwo przejscia na niewlasciwa strone charakterystyki ukladu, co po¬ woduje koniecznosc pracy w obszarze oddalonym od krytycznego punktu minimum lub maximum cha¬ rakterystyki, czyli w obszarze obnizonej czulosci ukladu. Ponadto opisany zespól sterujacy wymaga stabilizacji zmiennego napiecia zasilajacego, co sta¬ nowi problem tego samego rzedu co stabilizacja obrotów.Zespól stabilizujacy obroty silnika, bedacy przed¬ miotem wynalazku, zawiera znany uklad szeregowy R—C zasilany napieciem zmiennym z pradnicy sprzezonej z silnikiem, którego obroty maja byc 15 stabilizowane.Napiecia zmienne wystepujace na elementach ukladu R i C zostaja nastepnie wyprostowane kazde oddzielnie tak, ze stanowia dwa niezalezne zródla napiecia stalego polaczone szeregowo i przeciw¬ ko sobnie. Otrzymane w ten sposób napiecie wypad¬ kowe wynoszace okolo 1% napiec skladowych po¬ chodzacych z elementów R i C, stanowi wlasciwe napiecie sterujace uklad elektronowy, który bez¬ posrednio reguluje prad w obwodzie magnesów 25 silnika.Zalety opisanego ukladu sa nastepujace: calkowi¬ ta niezaleznosc od zmian napiecia zasilajacego (do ±30^/0), ciaglosc charakterystyki bez przegiec od zera do maksymalnej dowolnej czestotliwosci na- 30 piecia zasilajacego uklad, oraz moznosc regulacji 4903249032 4 stabilizowanych obrotów w bardzo szerokim, prak¬ tycznie w dowolnym zakresie, przez zwykle wyre¬ gulowanie opornika, przy czym zmiany obrotów silnika sa proporcjonalne do zmian oporu opornika regulacyjnego. Zdolnosc stabilizacyjna ukladu jest równiez praktycznie niezalezna od takich czynni¬ ków jak starzenie sie lamp elektronowych, pro¬ stowników oraz innych elementów konstrukcyjnych zastosowanych w ukladzie.Osiagnieta dokladnosc stabilizacji przekracza ±0,lVo liczby obrotów silnika, niezaleznie od obcia¬ zenia oraz od zmian napiecia zasilajacego silnik.W silnikach o mocy do okolo 3 kW, do regulacji obrotów wystarczy prad anodowy lamp elektrono¬ wych. Przy mocach do kilkudziesieciu kW stosuje sie dodatkowy posredni stopien, którym jest trans- duktor, dla jeszcze wiekszych mocy stosuje sie od¬ powiednia pradnice z automatyczna regulacja na¬ piecia.Na rysunku podany jest przyklad wykonania urzadzenia wedlug wynalazku. Silnik S zasilany z sieci pradu stalego napieciem E jest sprzezony z pradnica pradu zmiennego G. Z jednej z faz prad¬ nicy pobierane jest napiecie zmienne, które przez transformator Tx zasila obwód szeregowy opornika Ri o opornosci rzeczywistej i kondensatora Ci.Napiecie zmienne z elementów Ri i Ci wyprosto¬ wane po wtórnej stronie transformatorów T2 i T3 sa skierowane przeciwsobnie na siatke lampy Li, która steruje lampe regulacyjna L2 zasilajaca swo¬ im obwodem anodowym magnesy m silnika nape¬ dzajacego pradnice.W tych warunkach, kiedy napiecia na elementach Rx i Ci sa sobie równe, siatka sterujaca lampy Vi otrzymuje potencjal zero. Nalezy przy tym zazna¬ czyc, ze napiecie na kondensatorze Cx jest zalezne od czestotliwosci, zatem potencjal zerowy ukladu przeciwsobnego otrzymuje sie tylko dla jednej cze¬ stotliwosci, przy której spadki napiec na elemen¬ tach Ri i Ci sa sobie równe. W tych warunkach zmiana obrotów silnika S, a wiec i czestotliwosci napiecia pradnicy G, powoduje pojawienie sie im¬ pulsu napieciowego, który przeciwdziala zmianom obrotów przez odpowiednie magnesowanie silnika pradem anodowym lampy L2.W rzeczywistosci dokladnosc stabilizacji obrotów mozna znacznie powiekszyc stosujac odpowiednie minimalne dodatnie sprzezenie zwrotne pomiedzy drugim i pierwszym stopniem wzmacniacza elek¬ tronowego, np. z katody lampy L2 na katode lam¬ py Li.Bardzo waznym czynnikiem zwiekszajacym do¬ kladnosc stabilizacji obrotów sa zastosowane w ukladach prostowniczych oporniki R4 i R5, które "kompensuja wplyw jaki wywieraja na charaktery¬ styke prostowników zmiany zawartosci wyzszych harmonicznych w napieciu pradnicy w zaleznosci 5 od jej obciazenia. Zmiany te maja charakter jedno¬ kierunkowy i sa w przyblizeniu proporcjonalne do zmian obciazenia. Mozna zatem to zjawisko wy¬ korzystac tak, ze dobierajac odpowiednie wartosci oporu oporników R4 i R5 uzyskuje sie skompenso- 10 wany nie tylko szkodliwy wplyw wyzszych harmo¬ nicznych, ale odpada równiez potrzeba stosowania dodatniego sprzezenia w ukladzie elektronowego wzmacniacza.W tych warunkach dokladnosc stabilizacji obro- 15 tów zalezy prawie wylacznie od stalosci oporu opornika Ri i kondensatora Ci.W praktyce osiagnieto dokladnosc stabilizacji obrotów silnika w granicach ±0,05°/o w czasie kilku¬ godzinnej pracy zespolu, niezaleznie od zmian ob- 20 ciazenia oraz od zmian napiecia zasilajacego. PL