RU2568816C1 - Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности - Google Patents

Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности Download PDF

Info

Publication number
RU2568816C1
RU2568816C1 RU2014136292/07A RU2014136292A RU2568816C1 RU 2568816 C1 RU2568816 C1 RU 2568816C1 RU 2014136292/07 A RU2014136292/07 A RU 2014136292/07A RU 2014136292 A RU2014136292 A RU 2014136292A RU 2568816 C1 RU2568816 C1 RU 2568816C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
input
transistor
stabilise
phased
Prior art date
Application number
RU2014136292/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Иванович Суздорф
Александр Сергеевич Мешков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ")
Priority to RU2014136292/07A priority Critical patent/RU2568816C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2568816C1 publication Critical patent/RU2568816C1/ru

Links

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, в частности, в электрифицированном инструменте, бытовых и промышленных электроприборах, приборах специального назначения. Технический результат заключается в повышении надежности работы электропривода. В устройстве для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности в цепь управления тиристорами включен блок защиты, не допускающий подачу отпирающих импульсов при отрицательном напряжении на аноде тиристора. 1ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к электрифицированному инструменту, бытовым и промышленным электроприборам, приборам специального назначения.
Известно устройство (http://www.coilgun.ru/920/regulator.gif, дата публикации: 01.09.2006) для автоматической стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, включающее в себя генератор пилообразного напряжения (ГПН), схему сравнения сигнала с выхода ГПН с сигналом обратной связи и широтно-импульсный преобразователь для регулирования скорости двигателя. Недостатком данного решения является то, что оно не реагирует на ряд возмущений (например, отклонения напряжения источника питания и температуры нагрева обмоток двигателя), так как не контролирует выходной координаты - частоты вращения электродвигателя.
Наиболее близким к заявляемому решению, по мнению заявителей, является устройство для реализации способа стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя по а.с. СССР №997216, Н02Р 5/12 от 15.02.83 г. Устройство содержит электрический двигатель постоянного тока последовательного возбуждения, включенный в диагональ полууправляемого вентильного моста (усилителя мощности) и зашунтированный обратным диодом и разрядным резистором, общая точка которого подключена к входу промежуточного усилителя, состоящего из операционного усилителя и транзистора, причем выход промежуточного усилителя является входом интегратора, состоящего из транзистора и конденсатора, который подключен ко входу коммутирующего устройства, выполняющего функции блока управления усилителем мощности, включающий конденсатор, на котором формируется заданное напряжение, транзистор, напряжение отпирания которого является опорным напряжением.
Недостатком указанного устройства является то, что оно не содержит в своем составе элементов защиты от подачи управляющего импульса при наличии отрицательного напряжения на аноде тиристора, что может привести к аварийному режиму работы полупроводникового прибора и, как следствие, сократить срок службы полупроводникового прибора и устройства в целом.
Задачей заявляемого технического решения является включение в цепь управления тиристорами защитных устройств, не допускающих подачи управляющих импульсов при отрицательном напряжении на аноде тиристора.
Таким образом, предлагаемое устройство, как и прототип, содержит двигатель постоянного тока последовательного возбуждения, питаемый от усилителя мощности и зашунтированный обратным диодом и разрядным резистором, общая точка которых подключена к входу промежуточного усилителя, причем выход промежуточного усилителя является входом интегратора, состоящего из транзистора и конденсатора, который подключен к входу коммутирующего устройства, выполняющего функции блока управления усилителем мощности, включающего конденсатор, на котором формируется заданное напряжение, транзистор, напряжение отпирания которого является опорным напряжением.
При этом для исключения подачи управляющих импульсов при отрицательном напряжении на аноде тиристора в схему включен блок защиты, состоящий из преобразователя напряжения в разрешающий логический сигнал и логического элемента И (конъюнкция), через который подаются отпирающие импульсы на управляющие электроды тиристоров.
Технический результат предлагаемого решения заключается в повышении надежности работы электропривода.
На чертеже представлена схема устройства для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности, где 1 - неуправляемая часть вентильного моста источника питания; 2 - управляемая часть вентильного моста источника питания; 3 - однофазный коллекторный двигатель; 4 - шунтирующая цепочка: обратный диод и разрядный резистор; 5 - промежуточный усилитель; 6 - компаратор; 7 - переключающий транзистор; 8 - интегратор; 9 - управляющий транзистор; 10 - потенциометр; 11 - коммутирующее устройство; 12 - конденсатор, формирующий заданное напряжение; 13 - однопереходный транзистор; 14 - блок защиты.
Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя содержит двигатель постоянного тока последовательного возбуждения, включенный в диагональ полууправляемого вентильного моста и зашунтированный обратным диодом и разрядным резистором, общая точка которого подключена к входу промежуточного усилителя, состоящего из операционного усилителя и транзистора, причем выход промежуточного усилителя является входом интегратора, состоящего из транзистора и конденсатора, который подключен ко входу коммутирующего устройства, выполняющего функции блока управления усилителем мощности, включающий конденсатор, на котором формируется заданное напряжение, транзистор, напряжение отпирания которого является опорным напряжением, и блок защиты, состоящий из преобразователя напряжения в разрешающий логический сигнал, и логического элемента И (конъюнкция), выходной сигнал которого подается на управляющие электроды тиристоров усилителя мощности.
Устройство работает следующим образом.
В момент времени, когда тиристор, входящий в состав полууправляемого вентильного моста, выключен, электродвигатель можно рассматривать отключенным от сети и, если при этом его цепь замкнута на разрядный резистор 4, для образованного контура: электродвигатель 3 - диод-резистор 4 можно записать уравнение:
Figure 00000001
где L - индуктивность цепи электродвигателя, Гн;
i(t) - ток якоря двигателя, А;
t - время, с;
e(t) - ЭДС якоря двигателя, В;
Rя, Rов - сопротивления обмоток якоря и возбуждения, Ом;
с - конструктивная постоянная электродвигателя;
kФ - коэффициент пропорциональности между током якоря и магнитным потоком, В·с;
ω - частота вращения вала электродвигателя, 1/с.
С большой точностью можно принять, что L=const, поскольку ток i(t) якоря вызван действием ЭДС самоиндукции и составляет около 10-15% от номинального тока IH. По той же причине и kФ=const.
Время t0, при котором ток, определяемый уравнением (1), обращается в ноль, а следовательно, обращается в ноль и ЭДС самоиндукции, с большой степенью точности пропорционально току нагрузки и обратно пропорционально частоте вращения двигателя. Компаратор 6 за счет смещения напряжения сравнения обеспечивает работу канала обратной связи в режиме непрерывного тока. Интервал времени от π до π+ωt0 соответствует ширине импульса напряжения на резисторе 4, который усиливается промежуточным усилителем 5 и поступает на вход интегратора 8, определяя время интегрирования постоянного напряжения на нем. Выходное напряжение интегратора 8 является напряжением обратной связи, его суммируют с заданным напряжением, сформированным на конденсаторе 12 коммутирующего устройства 11. Это суммарное напряжение сравнивается с опорным напряжением, равным напряжению отпирания транзистора 13, и в момент равенства подаются отпирающие импульсы на блок защиты 14, который состоит из преобразователя напряжения в разрешающий логический сигнал и логического элемента И (конъюнкция). Блок защиты не допускает подачи отпирающих импульсов на управляющие электроды тиристоров в момент, когда к аноду тиристора приложено отрицательное напряжение.
Таким образом, заявленный технический результат достигнут вследствие того, что в цепь управления включен блок защиты, который не допускает подачи отпирающих импульсов на тиристоры полууправляемого вентильного моста в момент, когда к аноду тиристора приложено отрицательное напряжение, увеличивая надежность работы электропривода.

Claims (1)

  1. Устройство стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного двигателя, содержащее двигатель постоянного тока последовательного возбуждения, питаемый от усилителя мощности и зашунтированный обратным диодом и разрядным резистором, общая точка которых подключена к входу промежуточного усилителя, причем выход промежуточного усилителя является входом интегратора, состоящего из транзистора и конденсатора, который подключен к входу коммутирующего устройства, выполняющего функции блока управления усилителем мощности, включающего конденсатор, на котором формируется заданное напряжение, транзистор, напряжение отпирания которого является опорным напряжением, отличающееся тем, что устройство содержит блок защиты, состоящий из преобразователя напряжения в разрешающий логический сигнал и логического элемента И (конъюнкция), через который подаются отпирающие импульсы на управляющие электроды тиристоров.
RU2014136292/07A 2014-09-05 2014-09-05 Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности RU2568816C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014136292/07A RU2568816C1 (ru) 2014-09-05 2014-09-05 Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014136292/07A RU2568816C1 (ru) 2014-09-05 2014-09-05 Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2568816C1 true RU2568816C1 (ru) 2015-11-20

Family

ID=54598168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014136292/07A RU2568816C1 (ru) 2014-09-05 2014-09-05 Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2568816C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666151C1 (ru) * 2017-09-13 2018-09-06 Александр Сергеевич Мешков Способ энергосберегающего управления однофазным коллекторным электродвигателем с динамической коррекцией движения
RU2719629C1 (ru) * 2019-05-15 2020-04-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" Способ стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU997216A1 (ru) * 1981-01-28 1983-02-15 Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова Способ стабилизации частоты вращени однофазного коллекторного электродвигател
GB2160338A (en) * 1984-06-16 1985-12-18 Bosch Gmbh Robert Speed control device for an alternating-current motor
DE102005062864A1 (de) * 2005-12-29 2007-07-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Kommutator-Reihenschlussmotors
JP4472094B2 (ja) * 1999-02-23 2010-06-02 ライフスキャン・インコーポレイテッド 解除可能なコネクタを有する切開装置
RU2444838C1 (ru) * 2010-08-24 2012-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя
EP2509212A2 (en) * 2011-04-05 2012-10-10 Makita Corporation Drive device for single-phase series commutator motor
RU2487459C1 (ru) * 2012-02-06 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ") Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU997216A1 (ru) * 1981-01-28 1983-02-15 Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова Способ стабилизации частоты вращени однофазного коллекторного электродвигател
GB2160338A (en) * 1984-06-16 1985-12-18 Bosch Gmbh Robert Speed control device for an alternating-current motor
JP4472094B2 (ja) * 1999-02-23 2010-06-02 ライフスキャン・インコーポレイテッド 解除可能なコネクタを有する切開装置
DE102005062864A1 (de) * 2005-12-29 2007-07-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Kommutator-Reihenschlussmotors
RU2444838C1 (ru) * 2010-08-24 2012-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя
EP2509212A2 (en) * 2011-04-05 2012-10-10 Makita Corporation Drive device for single-phase series commutator motor
US8766569B2 (en) * 2011-04-05 2014-07-01 Makita Corporation Drive device for single-phase series commutator motor
RU2487459C1 (ru) * 2012-02-06 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ") Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666151C1 (ru) * 2017-09-13 2018-09-06 Александр Сергеевич Мешков Способ энергосберегающего управления однофазным коллекторным электродвигателем с динамической коррекцией движения
RU2719629C1 (ru) * 2019-05-15 2020-04-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" Способ стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080315807A1 (en) Method for Operating an Electronically Commutated Motor, and Motor for Carrying Out a Method Such as This
TWM542288U (zh) 電機驅動電路、電機組件和應用設備
US20110273153A1 (en) Electronic circuit arranged to control voltage applied to a load
RU2017117518A (ru) Двухскоростная система управления постоянной мощности и способ управления для бесщеточных электроинструментов постоянного тока
JP6089978B2 (ja) スイッチトリラクタンスモータのpam駆動装置
JP2015171226A5 (ru)
RU2568816C1 (ru) Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности
JP2019193406A5 (ru)
US9531260B2 (en) Voltage doubler and voltage doubling method for use in PWM mode
US9847741B2 (en) Circuit arrangement for an electromagnetic holding brake
RU2444838C1 (ru) Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя
WO2015129904A1 (en) Electric tool
JP2016212005A (ja) 電流検出装置
RU2487459C1 (ru) Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя
US3753065A (en) Method of regulating and controlling speed and direction of electric motors and appliance
TWM542142U (zh) 磁感測器積體電路、電機組件及應用設備
JP2020096222A5 (ru)
RU2719629C1 (ru) Способ стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя
Mehta et al. Design implementation of high performance DC motor drive
RU160467U1 (ru) Устройство управления токами обмоток электромагнитного привода с возвратно-поступательным движением якоря
US3441826A (en) Tachometer feedback circuit for d.c. motor speed control
RU2605948C2 (ru) Следящий электропривод
RU2491706C1 (ru) Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя
RU2530532C1 (ru) Устройство плавного пуска асинхронного двигателя
JP6397734B2 (ja) 直流電動機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160906