SU754623A1 - Устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя постоянного тока 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах синхронизации скорости вращения электродвигателей постоянного тока.

Известно устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее генератор эталонной частоты, датчик частоты вращения вала электродвигателя, усилитель мощности и триггеры [1].

Наряду с простотой и высокой точностью поддержания средней скорости вращения вала электродвигателя, устройство имеет низкие динамические показатели переходных процессов, большое время установления заданной скорости и малый коэффициент удержания в синхронизме с частотой эталонного генератора, что резко ограничивает диапазон применения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее генератор эталонной частоты, датчик частоты вращения вала электродвигателя, частотно-фазовый регулятор скорости и усилитель мощности. В состав частотно-фазового ре2

гулятора входят синхронизатор, реагирующий на два импульса одной последовательности, между которыми отсутствует импульс другой последовательности, триггеры, схемы совпадения [2].

₅ Известная схема лишь частично устраняет вышеуказанные недостатки путем введения дополнительного мультивибратора, частота которого меньше частоты эталонного генератора. Введение дополнительного мультивибратора улучшило динамические харак10 теристики процесса синхронизации скорости вращения только при пусках электродвигателя, но усложнило схему и ухудшило возможность перестройки скорости на другое значение.

Цель изобретения — уменьшение длительности переходных процессов и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены транзисторный ключ, конденсатор, диод и два резистора, при этом конденсатор и первый резистор соединены параллельно и подключены между коллектором транзисторного ключа и одним выводом второго резистора, другой вывод которого соединен с базой

754623

3

4

транзисторного ключа, между эмиттером и

базой которого подключен диод, анодом связанный с выходом усилителя мощности.

На чертеже изображена функциональная

схема устройства.

Электродвигатель 1, подключенный одним выводом к минусовой шине источника 2 питания, является коллекторной нагрузкой усилителя 3 мощности. Между другим выводом электродвигателя 1 и коллектором усилителя 3 включен диод 4 в прямом направлении. Параллельно электродвигателю 1 под ключена цепь, состоящая из транзисторного ключа 5 и конденсатора 6, включенного в его коллекторную цепь. Параллельно конденсатору 6 подключен резистор 7. База транзисторного ключа 5 соединена с коллектором усилителя 3, через резистор 8 одновременно связана с минусовой шиной источника 2 питания. Усилитель мощности 3 соединен с частотно-фазовым регулятором 9, в состав которого входят синхронизатор, триггеры, схемы совпадения (на чертеже не показаны). Два входа частотно-фазового регулятора 9 соединены с генератором 10 эталонной частоты и датчиком 11 частоты вращения вала двигателя.

Устройство работает следующим образом.

В момент включения частотно-фазовый регулятор 9 подает на вход усилителя 3 мощности пострянное напряжение. Транзистор усилителя 3 мощности открывается, транзисторный ключ 5 запирается падением напряжения на диоде 4 и электродвигатель 1 разгоняется до заданного значения.

Когда скорость электродвигателя 1 превысит заданное значение, синхронизатор среагирует на последовательность двух импульсов с датчика частоты 11 (Течь), между которыми отсутствует импульс генератора 10 эталонной частоты (1этч) и включает режим фазового регулирования, при котором на электродвигатель 1 поступают импульсы напряжения питания с длительностью, пропорциональной фазовому сдвигу между импульсами 1этч и Ьчв- В промежутках между импульсами напряжения питания транзисторный ключ 5 под действием ЭДС электродвигателя 1 открывается и конденсатор 6 начинает заряжаться, создавая своим зарядным током момент, уменьшающий скорость двигателя. Величина тока по мере заряда конденсатора 6 уменьшается и по достижении напряжения на нем величины, близкой ЭДС электродвигателя 1, величина тока становится пренебрежимой малой, лишь компен сирующей разряд конденсатора 6 на резистор 7, имеющим сравнительно большое сопротивление.

По завершении переходного процесса между импульсами 1этч и 1ввч устанавливается фазовый сдвиг, соответствующий действующим значениям напряжения питания и момента нагрузки.

Если под действием увеличения напряжения питания или уменьшения момента нагрузки скорость электродвигателя 1 увеличится, то увеличится и его ЭДС, конденсатор 6 начнет дозаряжаться, препятствуя своим зарядным током увеличению скорости до тех пор, пока не установится новое значение фазового сдвига между 1этч ^и 1вчв, соответствующее новому значению напряжения питания или момента нагрузки. В те промежутки времени переходного процесса, когда напряжение на конденсаторе 6 превышает ЭДС электродвигателя 1, конденсатор разряжается на резистор 7.

Таким образом, дополнительное введение в устройство вышеуказанных элементов аналогично применению гибких обратных связей действующих во время протекания переходных процессов и отключающихся в установившихся режимах, что приводит к улучшению динамических характеристик устройства и позволяет упростить его.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее генератор эталонной частоты, датчик частоты вращения вала электродвигателя, частотно-фазовый регулятор скорости и усилитель мощности, отличающееся тем, что, с целью уменьшения длительности переходных процессов и упрощениям него дополнительно введены транзисторный ключ, конденсатор, диод и два резистора, при этом конденсатор и первый резистор соединены параллельно и подключены между коллектором транзисторного ключа и одним выводом второго резистора, другой вывод которого соединен с базой транзисторного ключа, между эмиттером и базой которого подключен диод, анодом связанный с выходом усилителя мощности.