RU1786631C

RU1786631C - Device for control over rotational speed of d c motor

Info

Publication number: RU1786631C
Application number: SU904859608A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Владимирович Сухой; Сергей Анатольевич Двойнев; Олег Александрович Тищенко; Александр Сергеевич Гришенков
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1993-01-07

Description

Изобретение относитс к электротехнике имржет быть использовано в устройствах дл стабилизации частоты вращени электродвигател посто нного тока, например, в устройствах записи и воспроизведени звука . ; . ../.. ... .,...-. ..-.Известно устройство дл регулировани частоты вращени электродвигател по- сто нного тока, содержащее делитель напр жени и первый резистор, образующие с корной обмоткой электродвигател . мостовую схему, в измерительную диагональ которой включены транзисторы, причем база одного транзистора подключена к делителю напр жени , база второго транзистора св зана с коллектором первого транзистора и через резистор соедин ютс с положительными выводом источника питани ; эмиттер первого транзистора имеет общую точку соединени с первым резистором, с двигателем и с резистором, который другим выводом соедин етс с эмиттером второго транзистора. КоллекторThe invention relates to electrical engineering and can be used in devices for stabilizing the speed of a DC motor, for example, in sound recording and reproducing devices. ; . ../ .. ...., ...-. ..-. A device for controlling the rotational speed of a DC motor is known, comprising a voltage divider and a first resistor forming a motor with a root winding. a bridge circuit with transistors included in the measuring diagonal, with the base of one transistor connected to a voltage divider, the base of the second transistor connected to the collector of the first transistor and connected through the resistor to the positive terminal of the power supply; the emitter of the first transistor has a common connection point with the first resistor, with the motor and with the resistor, which is connected to the emitter of the second transistor by a different terminal. Collector

второго транзистора соедин етс с базой регулирующего транзистора.the second transistor is connected to the base of the regulating transistor.

Наиболее близким по технической сущ- ности к изобретению вл етс устройство дл регулировани частоты вращени электродвигател посто нного тока, содержащее делитель напр жени и первый резистор, образующие с корной обмоткой электродвигател мостовую схему, в измерительную диагональ которой включены транзисторы,- причем база первого транзистора подключена к делителю и соединена с коллектором второго транзистора через второй резистор, эмиттер второго транзистора имеет общее соединение с эмиттером первого транзистора и через четвертый резистор подключены к отрицательному выводу источника питани , база и коллектор третьего транзистора соединены между собой через третий резистор, обща точка соединени первого резистора и электродвигател имеет соединение с коллектором третьего транзистора, коллекторClosest to the technical nature of the invention is a device for controlling the rotational speed of a DC motor, comprising a voltage divider and a first resistor forming a bridge circuit with a root winding of the motor, into the measuring diagonal of which transistors are connected, the base of the first transistor being connected to the divider and connected to the collector of the second transistor through a second resistor, the emitter of the second transistor has a common connection with the emitter of the first transistor and through the fourth resistor is connected to the negative terminal of the power source, the base and the collector of the third transistor are interconnected via the third resistor, the common point of connection of the first resistor and the motor is connected to the collector of the third transistor, the collector

1 S1 s

ЁYo

VIVI

00 О О СО00 O ABOUT

регулирующего транзистора соединен с электродвигателем через первый резистор, эмиттер регулирующего транзистора подключен к положительному выводу источника питани и через п тый резистор соединен с базой регулируюи го транзистора , а в свою очередь база этого транзистора соединена с коллектором первого транзистора. .-.The regulating transistor is connected to the electric motor through the first resistor, the emitter of the regulating transistor is connected to the positive terminal of the power supply and through the fifth resistor is connected to the base of the adjustable transistor, and in turn, the base of this transistor is connected to the collector of the first transistor. .-.

Недостатком такого устройства вл етс существен на зависимость частоты вращени от питающего напр жени , большой дрейф скорости при реализации схемы на дискретных элементах, невозможность установки регулировочной характеристики двигател без изменени номиналов мостовой схемы, .. The disadvantage of such a device is significant in the dependence of the rotational speed on the supply voltage, the large speed drift when implementing the circuit on discrete elements, the inability to set the adjustment characteristic of the motor without changing the ratings of the bridge circuit, ..

Целью изобретени . вл етс улучшение стабилизации и расширение диапазона питающего напр жени . Предлагаемое устройство дл регулировани частоты вращени электродвигател посто нного тока намного уменьшает ошибку отработки сиг- . нала системы регулировани , что ведет к значительному улучшению стабилизации частоты вращени электродвигател .The purpose of the invention. is improved stabilization and widening of the supply voltage range. The proposed device for regulating the rotational speed of a DC motor greatly reduces the error in signal processing. control system, which leads to a significant improvement in stabilization of the frequency of rotation of the electric motor.

Указанна цель достигаетс тем, что з устройство дл регулировани частоты вращени электродвигател посто нного тока, содержащее делитель напр жени и первый резистор, образующие мостовую схему, одно плечо которой предназначено дл подключени к корной обмотке электродвигател , в измерительную диагональ мостовой схемы включены транзисторы, причем база первого транзистора подключена к делителю напр жени и соединена с коллектором второго транзистора через второй резистор , коллектор и база третьего транзистора соединены между собой через третий резистор , эмиттер третьего транзистора соединен с базой второго транзистора, эмиттеры первого и второго транзисторов соединены между собой и через четвертый резистор подключены к отрицательному выводу источника питани , коллектор третьего транзистора соединен с общей точкой первого резистора и выводом корной обмотки электродвигател , второй вывод первого резистора через четвертый транзистор соединен с положительным выводом источника питани , п тый р езистор, .включенный между эмиттером и базой четвертого транзистора, введен дополнительный п тый транзистор, эмиттер п того транзистора соединен с коллектором четвертого транзистора и с положительным выводом источника питани , коллектор п того транзистора соединен с базой четвертого транзистора и с п тым резистором , а эмиттер четвертого транзистора образует общую точку с п тым резистором , с одним из плеч делител напр жени и с первым резистором, база п того транзистора соединена с коллектором первогоThis goal is achieved by the fact that the device for controlling the rotational speed of the DC motor containing a voltage divider and a first resistor forming a bridge circuit, one arm of which is designed to connect to the main winding of the motor, transistors are included in the measuring diagonal of the bridge circuit, and the base the first transistor is connected to a voltage divider and connected to the collector of the second transistor through a second resistor, the collector and the base of the third transistor are connected between fight through the third resistor, the emitter of the third transistor is connected to the base of the second transistor, the emitters of the first and second transistors are connected to each other and through the fourth resistor are connected to the negative terminal of the power source, the collector of the third transistor is connected to a common point of the first resistor and the terminal of the main winding of the electric motor, the second terminal the first resistor through the fourth transistor is connected to the positive terminal of the power source, the fifth resistor connected between the emitter and the base of the fourth trans side, an additional fifth transistor is introduced, the emitter of the fifth transistor is connected to the collector of the fourth transistor and to the positive terminal of the power supply, the collector of the fifth transistor is connected to the base of the fourth transistor and the fifth resistor, and the emitter of the fourth transistor forms a common point with the fifth resistor , with one of the arms of the voltage divider and with the first resistor, the base of the fifth transistor is connected to the collector of the first

транзистора..transistor ..

На чертеже представлена схема устройства дл регулировани частоты вращени электродвигател посто нного тока.The drawing shows a diagram of a device for controlling the rotational speed of a DC motor.

Устройство дл регулировани частотыFrequency control device

вращени электродвигател посто нного тока содержит делитель напр жени 1 и первый резистор 2, которые образуют с корной обмоткой электродвигател 3 мостовую схему, база первого транзистора 4The rotation of the DC motor contains a voltage divider 1 and a first resistor 2, which form a bridge circuit with the root winding of the electric motor 3, the base of the first transistor 4

подключена к делителю напр жени 1, коллектор и база третьего транзистора 5 соединены между собой через третий резистор б, Эмиттер третьего транзистора 5 соединен с базой второго транзистора 7. Эмиттеры втор ого транзистора 7 и первого транзистора 4 имеют общее соединение и подключены через четвертый резистор 8 к отрицательному выводу источника питани , второй транзистор 7 коллектором через второй резистор 9connected to voltage divider 1, the collector and base of the third transistor 5 are connected to each other through the third resistor b, the emitter of the third transistor 5 is connected to the base of the second transistor 7. The emitters of the second transistor 7 and the first transistor 4 have a common connection and are connected through the fourth resistor 8 to the negative terminal of the power source, the second transistor 7 by the collector through the second resistor 9

соединен с базой первого транзистора 4. Коллектор первого транзистора 4 соединен с базой п того транзистора 10. Коллектор п того транзистора 10 подключен к базе четвертого транзистора 11, эмиттер п тогоconnected to the base of the first transistor 4. The collector of the first transistor 4 is connected to the base of the fifth transistor 10. The collector of the fifth transistor 10 is connected to the base of the fourth transistor 11, the emitter of the first

транзистора 10 соединен с коллектором четвертого транзистора 11 и с положительным выводом источника питани , Эмиттер четвертого транзистора 11 через первый резистор 2 подключен к корной цепиtransistor 10 is connected to the collector of the fourth transistor 11 and with a positive terminal of the power source, the emitter of the fourth transistor 11 is connected to the core circuit through the first resistor 2

электродвигател 3. Между эмиттером четвертого транзистора 11 и его базой, а также коллектором п того транзистора 10 включен п тый резистор 12, обеспечивающий более точную установку нагрузочнойelectric motor 3. Between the emitter of the fourth transistor 11 and its base, as well as the collector of the fifth transistor 10, the fifth resistor 12 is connected, providing a more accurate installation of the load

характеристики электродвигател путем изменени коэффициента усилени п того транзистора 10..characteristics of the electric motor by changing the gain of the fifth transistor 10 ..

Устройство дл регулировани частоты вращени электродвигател посто нногоDevice for controlling the speed of a constant-speed motor

тока работает следующим образом.current works as follows.

Как только после подачи напр жени питани на вход регул тора двигатель начал вращатьс , транзистор 4 открываетс и начинает работать схема сравнени состо ща из транзисторов 4, 7, резисторов 8, 9 и 1, котора отрабатывает сигнал поступающий с двигател . В зависимости от момента нагрузки, приложенного к валу электродвигател , напр жение в диагонали моста (точки а, б) также измен етс , что, в свою очередь, ведет к изменению тока базы транзистора 4. С коллектора транзистора 4 сигнал поступает на составной транзистор, состо щий из транзисторов 10 и 11.As soon as the motor starts to rotate after supplying voltage to the input of the regulator, the transistor 4 opens and a comparison circuit consisting of transistors 4, 7, resistors 8, 9 and 1 starts working, which processes the signal coming from the motor. Depending on the load moment applied to the motor shaft, the voltage in the diagonal of the bridge (points a, b) also changes, which, in turn, leads to a change in the base current of transistor 4. From the collector of transistor 4, the signal enters the composite transistor, consisting of transistors 10 and 11.

Применение транзисторов различной проводимости позвол ет построить схему составного эмиттерного повторител , котора имеет характеристики сходные с характеристиками каскада, посроенного по схеме Дарлингтона. Така схема соединени транзисторов имеет выходные характеристики присущие эмиттерному повторителю и в то же врем обладает малым входным сопротивлением , характерным дл схемы с общим эмиттером, обеспечива инвертирование сигнала и усиление по напр жению . Кроме того, входное и выходное сопротивлени пропорциональны сопротивлению нагрузки и внутреннему сопротивлению источника сигнала. Изменение (увеличение, уменьшение) момента нагрузки на валу электродвигател привод т соответственно к (уменьшению, увеличению) базового тока транзистора 4. А это в свою очередь вызывает изменение тока базы транзистора 10, что приводит к уменьшению или увеличению тока базы транзистора 11 посредством соединени коллектора транзистора 10 и базы транзистора 11. Тем самым такое включение транзисторов 10- 11 задает оптимальный ток базы транзистора 11, Высркоомный подстроечный резистор позвол ет измен ть ток коллектора транзистора 10, тем самым измен общий коэффициент усилени системы регулировани . Включение подстроечного резистора в цепь база-эмиттер транзистора 11 обеспечивает дополнительную тепловую стабилизацию перехода.The use of transistors of different conductivity allows the construction of a composite emitter follower circuit, which has characteristics similar to those of a cascade constructed according to Darlington's circuit. Such a transistor connection circuit has output characteristics inherent to the emitter follower and at the same time has a small input impedance characteristic of a common emitter circuit, providing signal inversion and voltage gain. In addition, the input and output resistances are proportional to the load resistance and the internal resistance of the signal source. Changing (increasing, decreasing) the load moment on the motor shaft results in (decreasing, increasing) the base current of the transistor 4. This, in turn, causes a change in the base current of the transistor 10, which leads to a decrease or increase in the base current of the transistor 11 by connecting the collector the transistor 10 and the base of the transistor 11. Thus, the inclusion of transistors 10-11 sets the optimal base current of the transistor 11, high-resistance trimming resistor allows you to change the collector current of the transistor 10, thereby ene overall gain of the control system. The inclusion of a tuning resistor in the base-emitter circuit of the transistor 11 provides additional thermal stabilization of the transition.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A device for controlling a constant speed motor

a current containing a voltage divider and a first resistor forming a bridge circuit, one arm of which is designed to be connected to the motor core, 5 transistors are included in the measuring diagonal of the bridge circuit, the base of the first transistor connected to the voltage divider and connected to the collector of the second transistor through the second resistor,

0 the collector and the base of the third transistor are interconnected through the third resistor, the emitter of the third transistor is connected to the base of the second transistor, the emitters of the first and second transistors are connected

5 are connected to each other and through the fourth resistor to the negative terminal of the power source, the collector of the fpeTbero transistor is connected to the common point of the first resistor and the terminal for connecting the short winding of the electric motor, the second terminal of the first resistor is connected through the fourth transistor to the positive terminal of the power source, the fifth a resistor connected between the emitter and the base of the fourth transistor, characterized in that, in order to improve stabilization and expand the range of the supply voltage, an additional fifth fifth transistor, emitter

0 of the transistor is connected to the collector of the fourth transistor and with a positive terminal of the power supply, the collector of the fifth transistor is connected to the base of the fourth transistor and the fifth resistor, and emitter 5 of the fourth transistor forms a common point with the fifth resistor, with one of the arms of the voltage divider and with the first resistor, the base of the fifth transistor is connected to the collector of the first transistor.