Pierwszenstwo: 04.11.1965 (? 107 269) 51043 KI 21 c, 59/01 MKP H02p 6f6 UKD Opublikowano: 10.VI.1966 BIBLIOTEKA Urzedu Patentowego Polskiej BzuczjjitgMHI Mml Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Tadeusz Czylok, mgr inz. Ryszard Patryn Wlasciciel patentu: Zaklady Radiowe im. Marcina Kasprzaka, Warszawa (Polska) Uklad tranzystorowy do automatycznej regulacji i stabilizacji obrotów silnika pradu stalego ze stalym polem wzbudzenia, zwlaszcza silnika magnetofonowego Przedmiotem wynalazku jest tranzystorowy uklad do automatycznej regulacji obrotów silnika pradu stalego posiadajacego wzbudzenie polem stalym od magnesu trwalego, a zwlaszcza do au¬ tomatycznej stabilizacji obrotów silników napedo¬ wych w magnetofonach, gramofonach, rejestrato¬ rach (pisakach) itp.Znane sa uklady do automatycznej stabilizacji obrotów silnika pradu stalego o trwalym wzbudze¬ niu wykorzystujace sygnal tachometryczny uzys¬ kiwany na drodze generacji impulsów w mecha¬ nizmie bezwladnosciowym (odsrodkowym) jak rów¬ niez na drodze generacji isygnalu prostego ciaglego, czestotliwosciowego, fazowego lub napieciowego w urzadzeniach, dajacych sie sprowadzic do pradni¬ cy tachometrycznej pradu stalego lub zmiennego.W pierwszym przypadku, uklad stabilizacji obrotów silnika jest bardzo prosty i tani, wymaga jednak zastosowania silnika szybkoobrotowego, a w kon¬ sekwencji koniecznosc stosowania mechanicznych przekladni obnizajacych, gdyz predkosci przesuwu tasmy magnetycznej czy rejestracyjnej sa male.Rozbudowa strony mechanicznej zwieksza koszt urzadzenia, zmniejsza pewnosc dzialania i obniza sprawnosc energetyczna, niwelujac w pewnym stopniu zysk sprawnosci otrzymany przez zasto¬ sowanie silnika szybkoobrotowego. Ponadto uklad stabilizacyjny z regulatorem bezwladnosciowym nie pozwala na prosty sposób uzyskania kilku róz¬ nych predkosci stabilizowanych odpowiednio wy¬ bieranych, uzyskania precyzyjnie kontrolowanej u 20 25 30 zmiany wartosci stabilizowanych obrotów podczas pracy urzadzenia, oraz wymaga zastosowania do¬ datkowych kolektorów lub innych urzadzen do od¬ bierania informacji bledu z wirujacych czesci urza¬ dzenia bezwladnosciowego.W drugim przypadku, rozwiazania prowadza do klasycznego serwosystemu czestotliwosciowego, fa¬ zowego lub napieciowego, w wyniku czego uzys¬ kuje sie wprawdzie bardzo dobra stabilizacje ob¬ rotów, bez ograniczen jak dla przypadku pierw¬ szego, jednak kosztem bardzo duzego rozbudowa¬ nia strony elektronicznej oraz koniecznosci insta¬ lowania dodatkowych, mechanicznie precyzyjnych urzadzen, wytwarzajacych ciagly sygnal tachome¬ tryczny.Bedacy przedmiotem wynalazku uklad do regu¬ lacji i stabilizacji obrotów silnika pradu stalego o trwalym wzbudzeniu umozliwia uzyskanie dobrej stalosci predkosci obrotowej w zakresach znacz¬ nych zmian obciazenia mechanicznego oraz napie¬ cia zasilajacego dla malych predkosci obrotowych rzedu 60 obr/min.Uklad bedacy przedmiotem wynalazku oparty jest na wykorzystaniu dla uzyskania sygnalu tacho¬ metrycznego sily przeciwelektromotorycznej wy¬ twarzanej w czasie wirowania w silniku pradu zmiennego lub stalego. Sila przeciwelektromoto- ryczna bedaca odpowiednikiem napiecia wytwa¬ rzanego przez pradnice tachometryczna, jest pro¬ porcjonalna do predkosci obrotowej silnika. 510433 Uklad bedacy przedmiotem wynalazku przedsta¬ wiony jest w postaci schematu blokowego na fig 1 rysunku. Silnik S o opornosci twornika q i pred¬ kosci n, jest zasilany przez znajdujacy sie w petli ujemnego sprzezenia zwrotnego tranzystor regula¬ cyjny Tr, sterowany przez napiecie bledu ^e. Na¬ piecie ^e jest róznica napiecia e, uzyskanego ja¬ ko odwzorowanie w ukladzie porównawczym A s i-sil^r przeciwelektromotorycznej E silnika S, oraz * napiecia wzorcowego Uwz. Zmiane ilosci obrotów n silnika S osiaga sie przez zmiane napiecia e lub napiecia wzorcowego Uwz. Dla uzyskania wymaga¬ nych charakterystyk stanów przejsciowych i osiag¬ niecia stabilnosci ukladu stosuje sie filtr F.W przykladzie wykonania ukladu bedacego przedmiotem wynalazku przedstawionym schema¬ tycznie na fig. 2, jako uklad porównawczy stosuje sie uklad mostkowy utworzony z oporników Ri, Rz, t i q, zas jako napiecie e, wykorzystuje sie na¬ piecie uzyskane miedzy punktami 1 i 2 na przekat¬ nej mostka. Napiecie e jest proporcjonalne do sily przeciwelektromotorycznej E wirnika przy spel¬ nieniu warunku: £.R2 — r-R! Dla indukcji magnetycznej B = const i dla ma¬ lych pradów w wirniku wystepuje zaleznosc: E = k- n gdzie: k — oznacza parametr zalezny od budowy, wymiarów i indukcji B.Dla napiecia bledu ^e wystepuie zaleznosc: Ae = e-uwz Z obu zaleznosci wynika, ze plynna regulacja na¬ piecia sygnalu tachometrycznego e lub napiecia wzorcowego Uwz powoduje plynna regulacje obro¬ tów n silnika S, zas dla kazdej wartosci napiecia wzorcowego Uwz uzyskuje sie predkosc stabilizo¬ wana silnika S.Uklad bedacy przedmiotem wynalazku w wyko¬ naniach szczególowych przedstawiony jest na fig. 3 do fig. 6 rysunku.W wykonaniu na fig. 3, mostek oporowy Ri, R2, Q t jest polaczony w ten sposób, ze tranzystor regula¬ cyjny Tr pracuje w ukladzie wspólnego emitera.Zródlo napiecia wzorcowego Uwz wlaczone jest w galaz emitera tranzystora Tx przeciwstawnego (npn—pnp) do tranzystorów T2 i Tr. Sprzezenie miedzy kolektorem tranzystora T2 odwracajacego faze i baza tranzystora regulacyjnego Tr dokonane jest przy uzyciu diody Zenera Z.Uklad w wykonaniu na fig. 4, jest odmiana ukla¬ du przedstawionego na fig. 3. Zródlo napiecia wzorcowego Uwz wlaczone jest w galaz emitera tranzystora T2. W galaz emitera tranzystora Tx wlaczony jest opornik regulacyjny R3.Odmiana ukladu bedacego przedmiotem wynalaz¬ ku przedstawiona na fig. 5 polega na tym, ze mo¬ stek oporowy Ri, R2, Q, r jest wlaczony w ten spo¬ sób, iz tranzystor regulacyjny Tr pracuje w ukla¬ dzie wspólnego kolektora. Zródlo napiecia wzorco¬ wego Uwz wlaczone jest w galaz emitera tranzy- , stora Ti. Kolektor tranzystora T* odwracajacego faze jest polaczony z baza tranzystora T3, którego kolektor jest polaczony z baza tranzystora regula¬ cyjnego Tr. Tranzystor T2 jest przeciwstawny do tranzystorów: Ti, T3 i Tr. 51043 4 ; • Na fig. 6. przedstawiona jest odmiana ukladu w wykonaniu na fig. 5. Zródlo napiecia wzorcowe¬ go Uwz wlaczone jest w galaz emitera tranzysto¬ ra T2 odwracajacego faze.. W galaz emitera tranzy- 5 stora Ti wlaczony jest opornik regulacyjny R3.Tranzystor T2 jest przeciwstawny do tranzysto¬ rów: Ti, T3, Tr. W wykonaniach ukladu bedacego przedmiotem wynalazku filtr zawiera kondensato¬ ry Ci i C2 oraz opornik R4. 10 PL