SU782112A1 - Rotational speed regulator for dc micromotor - Google Patents

Rotational speed regulator for dc micromotor Download PDF

Info

Publication number
SU782112A1
SU782112A1 SU782703303A SU2703303A SU782112A1 SU 782112 A1 SU782112 A1 SU 782112A1 SU 782703303 A SU782703303 A SU 782703303A SU 2703303 A SU2703303 A SU 2703303A SU 782112 A1 SU782112 A1 SU 782112A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
key
input
output
resistance
voltage
Prior art date
Application number
SU782703303A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валериан Орестович Вяземский
Владислав Юрьевич Суходольский
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И.Ульянова (Ленина)
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 Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И.Ульянова (Ленина) filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И.Ульянова (Ленина)
Priority to SU782703303A priority Critical patent/SU782112A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU782112A1 publication Critical patent/SU782112A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

Союз Советских Социалистических РеспубликUnion of Soviet Socialist Republics

Лсударствеииый комитетState Committee

СССР во делам изобретений и открытий УUSSR in matters of inventions and discoveries

О П ^XW-И Е ИЗОБРЕТЕНИЯABOUT ^ XW-E OF THE INVENTION

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) 3аявлено 27.12.78(21) 2703303/24-07 с присоединением заявки № — (23) Приоритет —TO AUTHOR'S CERTIFICATE (61) Additional to author. certificate-wu - (22) 3 announced on 12/27/78 (21) 2703303 / 24-07 with the addition of application No. - (23) Priority -

Опубликовано 23.11.80. Бюллетень №43Published on 11/23/80. Bulletin No. 43

Дата опубликования описания 27,11.80 «»7821'12 (51 )М. Кл?Date of publication of the description 27.111.80 "7821'12 (51) M. Cl

Н 02 Р 5/06 (53) УДК621.316.H 02 P 5/06 (53) UDC621.316.

.718.5(088.8).718.5 (088.8)

(72) Авторы изобретения(72) The inventors

В. О. Вяземский и В. Ю. Суходольский (71) Заявитель —·-- ; .V.O. Vyazemsky and V. Yu. Sukhodolsky (71) Applicant - · - ; .

Ленинградский <?рдена Ленина электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) /54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ МИКР0ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКАLeningrad <? Renden Lenin Electrotechnical Institute named after V.I. Ulyanov (Lenin) / 54) ROTATION FREQUENCY REGULATOR FOR DC MICROELECTRIC MOTOR

I -I -

Йэобретение относится к эпектротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано в маломощных низкоскоростных системах электропривода.The invention relates to electrical engineering, in particular to an automated electric drive, and can be used in low-power low-speed electric drive systems.

Известен регулятор частоты вращения 5 электродвигателя постоянного тока, содержащий операционный усилитель, источник опорного напряжения >Known speed controller 5 of a DC motor containing an operational amplifier, a voltage reference>

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройст- 10 во, содержащее операционный усилитель, источник опорного напряжения, первый и второй управляемые ключи, подключенные, к импульсной схеме управления [2^. J5 Closest to the invention in technical essence is a device 10 comprising an operational amplifier, a voltage reference source, first and second controlled keys connected to a pulse control circuit [2 ^. J5

Недостатком этих регуляторов являет-! ся неустойчивая работа при малых значениях регулируемой частоты вращения порядка 50-200 об/мин. Основной причиной этого является малое на таких часто-м тах вращения, значение противо ЭДС якоря - порядка десятков милливольт, трудность выделения ее рассмотренным способом - путем компенсации с помощью ,мостовой схемы падения напряжения на омическом Сопротивлении якоря и на сопротивлении щеточного перехода коллектора. Последняя составляющая при малых частотах вращения имеет наибольшую, по сравнению с остальными, величину, и, включая в себя''значительйую шумовую компоненту, меняющуюся со временем по мере износа секций коллектора и щеток, практически не поддается компенсации.The disadvantage of these regulators is-! unstable operation at low values of the adjustable speed of about 50-200 rpm. The main reason for such a low frequency meters minute rotation, the value of counter electromotive force of the armature - of the order of tens of millivolts, difficulty of isolation consideration way - by compensating with the help of the bridge circuit the voltage drop across the ohmic resistance of the armature and the resistance of the brush collector transition. The latter component at low rotational speeds has the largest value compared to the others, and, including the significant noise component, which changes with time as the collector sections and brushes wear out, practically cannot be compensated.

11ель изобретения - расширение диапазона регулирования частоты вращения электродвигателя.11el of the invention - the expansion of the range of regulation of the frequency of rotation of the electric motor.

Поставленная цель достигается тем, что вход первого ключа соединен с выходом операционного усилителя, выход - с коллектором электродвигателя и входом .второго ключа, выход которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к источнику опорного напряжения.The goal is achieved in that the input of the first key is connected to the output of the operational amplifier, the output is connected to the motor collector and the input of the second key, the output of which is connected to the inverting input of the operational amplifier, and the non-inverting input of the operational amplifier is connected to a reference voltage source.

На фиг. 1 приведена блок-схема регулятора, на фиг. 2 - временные диаграмг-.Х-гЙ:In FIG. 1 is a block diagram of a controller; FIG. 2 - time diagrams .X-gY:

> · мы напряжений в различных точках схемы регулятора.> · We stress at various points in the regulator circuit.

Регулятор содержит операционный усилитель 1, первый ключ 2, двигатель 3, второй ключ 4, источник 5 опорного напряжения и импульсную схему 6 управления.The controller contains an operational amplifier 1, a first key 2, a motor 3, a second key 4, a voltage reference 5 and a pulse control circuit 6.

Импульсы с выхода схемы 6 управления (фиг. 2а) отпирают первый ключ 2 й на его выходе формируются импульсы питания электродвигателя, амплитуда которых изменяется под действием управляющего сигнала на выходе операционного усилителя 1 таким образом, что частота вращения электродвигателя поддерживается постоянной (фиг. 2в ).The pulses from the output of the control circuit 6 (Fig. 2a) unlock the first key. On its output, power pulses of the electric motor are formed, the amplitude of which changes under the action of the control signal at the output of the operational amplifier 1 so that the rotational speed of the electric motor is kept constant (Fig. 2c) .

В паузе между импульсами питания, по окончании переходного процесса, импульс с выхода ключа 2 схемы 6 управ- w пения (фиг. 26) отпирает второй ключ 4, в результате чего якорь электродвигателя через малое сопротивление открытого ключа 4 соединяется с инвертирующим входом операционного усилителя 1, и в и 'контур авторегулйрования подается противо ЭДС якоря, прямо пропорциональная частоте вращения (фиг. 2 в, г). Поскольку ток через обмотку якоря и коллектор при этом отсутствует, а входное сопротивпение операционного усилителя 1 во много раз превосходит сопротивление якоря и щеточного перехода коллектора, в напряжении на входе операционного усилителя 1 отсутствуют составляющие падения напряжения на омическом сопротивпе- 35 нии якоря и сопротивлении щеточного перехода коллектора, следовательно^ нет необходимости в их компенсации.In the pause between the power pulses at the end of the transient pulse from the output switch 2 circuit 6 controlled singing w (FIG. 26) opens the second switch 4, whereby the motor armature through a low resistance to open the key 4 is connected to the inverting input of the operational amplifier 1 , and in and 'the auto-regulation loop is fed against the EMF of the armature, which is directly proportional to the rotation frequency (Fig. 2 c, d). Since the current through the armature winding and the collector while offline and soprotivpenie input of the operational amplifier 1 is many times greater than the resistance of the armature and the brush collector transition, the input voltage to the operational amplifier 1 is no component of the voltage drop in the ohmic soprotivpe- SRI armature 35 and the brush transition resistance collector, therefore ^ no compensation is required.

В случае применения в качестве ключа интегрального прерывателя на двух встречно включенныхтранзисторах контактные разности потенциалов насыщен ных транзисторов взаимно компенсируют ся, и остаточное напряжение на открытом ключе, суммирующееся с противо ЭДС якоря, оказывается пренебрёжимомалым. В моменты же, когда ключ 4 закрыт, а на двигатель 3 подан импульс питания с выхода ключа 2, высокое сопротивление закрытого ключа 4 надежно защищает вход операционного усилителя 1 от перегрузки.If an integral chopper is used as a switch on two transistors switched on opposite, the contact potential differences of the saturated transistors are mutually compensated, and the residual voltage on the open key, summing up against the armature EMF, is negligible. At the moments when the key 4 is closed, and a power pulse is supplied to the engine 3 from the output of the key 2, the high resistance of the private key 4 reliably protects the input of the operational amplifier 1 from overload.

Во входном каскаде операционного yenлителй 1 выходное напряжение ключа 46q| сравнивается с опорным напряжением (фиг. 2 г), задающим необходимую частоту вращения электродвигателя, сигнал ошибки усиливается и поступает на вход ключа 2, определяя амплитуду импульсов питания электродвигателя, а следовательно, и его частоту вращения. Прямоугопьная форма импульсов питания электродвигателя обеспечивается входящей в состав операционного усилителя цепью коррекции.In the input stage of the operating circuit 1 output voltage of the key 46q | is compared with the reference voltage (Fig. 2 g), which sets the required frequency of rotation of the electric motor, the error signal is amplified and fed to the input of the key 2, determining the amplitude of the power supply pulses of the electric motor, and therefore its rotational speed. The rectangle shape of the power supply pulses of the electric motor is provided by the correction circuit included in the operational amplifier.

Использование измеряемой в паузах между импульсами питания электродвигателя противо ЭДС якоря в качестве сигнала отрицательной обратной связи в контуре авторегулирования, исключает необходимость компенсации падения напряже ния на омическом сопротивлении якоря и сопротивлении щеточного перехода коллектора . Это позволяет расширить диапазон, регулирования в сторону низких скоростей. Вхождение регулятора в режим стабилизации не ^зависит от коэффициента усиления операционного усилителя; следовательно, не требуется подстроечных элементов.The use of the armature measured in pauses between the power pulses of the electric motor against the EMF as a negative feedback signal in the autoregulation circuit eliminates the need to compensate for the voltage drop across the ohmic resistance of the armature and the resistance of the collector brush transition. This allows you to expand the range of regulation in the direction of low speeds. The controller entering stabilization mode does not depend on the gain of the operational amplifier; therefore, no tuning elements are required.

V.V.

Claims (2)

3 мы напр жений в различных точках схемы регул тора. Регул тор содержит операционный усилитепь 1, первый ключ 2, двигатель 3, второй ключ 4, источник 5 опорного напр жени  и импульсную схему 6 управлени . Импульсы с выхода схемы 6 управлени  (фиг. 2а) отпирают первый ключ 2 и на его выходе формируютс  импульсы питани  электродвигател , амплитуда коfbpijx измен етс  под действием уТ11эавл  ющего сигнала на выходе операционного усилител  1 таким образом, что частота вращени  электродвигател  поддерживаетс  посто нной (фиг. 2в ). В паузе между импульсами питани , по окончании перехоаного процесса, импульс с выхода ключа 2 схемы 6 упр нлени  (фиг. 26) отпирает второй ключ 4, в результате чйго  корь электродвигател  через малое сопротивление открытого ключа 4 соедин етс  с инвертирующим входом опес вшс шого усилител  1, и в контур авторёг Шровани  подёетс противо ЭДС  кор , йр1ёй««о пропорциональна  частоте вращени  (фиг. 2 в, г). Поскольку ток через обмотку  кор  и коллектор при этом отсутствует, а входное сопротивление операдиовжв о усилител  1 во много раз превосходит сопротивление  ко р  и щеточного nepexoioa коллектора, в напр жении на входе операшктвого усили тел  1 отсутстеую составл ющие падени  напр пкени  на омическом сопротивлени  и сопротивпеыин щеточ ого перехода коллектора, спедоввтельно нет не обходимости в их кс мпенсаоии. В случае применени  в качестве ключ 4 интегрального пре клватед  нр двух встречно включешшх транэй6торах ковтахтные разнос-га потеваие ов насыщенных транзисторов взавмно компенсируютс , и остаточное напр женве на отк  лтом ключе, суммирующеес с щютиво ЭДС  корт, оказьюаетс  нренебрШШбмальдм. В моменты же, ключ 4 закрыт, а на двигатель 3 подан импу71ьс с выхода ключа 2, высокое сопротивление закрытого ключа 4 надежно защищает вход операционного уснлитеп  1 от перегрузки . 24 Во входном каскаде операционного ус лителй 1 выходное напр жение ключа 4CQi сравниваетс  с опорным напр жением (фиг. 2 г), задающим необходимую частоту вращени  электродвигател , сигнал ошибки усиливаетс  и поступает на вход ключа 2, определ   амплитуду импуттьсов питани  электродвигател , а следсвательно , и его частоту вращени . Пр моугольг-, на  форма импульсов питани  электродвигател  обеспечиваетс  вход щей в состав операционнохч) усилител  цепью коррекции. Йспольёсжание измер емой в паузах Между импульсами питани  электродвигател  противо ЭДС  кор  в качестве сигнала отрицательной обратной св зи в КО№туре авторегулирсюани , исключает необтсодимость компенсации падени  напр жени  на омическом сопротивлении  кор  и сопротивлении щеточного перехода коллектора . Это позвол ет расширить диапазон. регулир жани  в сторону низких скоростей . Вхождение регул тора в режим стабилизации не зависит от коэффициента усилени  операционного усилител ; следовательно , не требуетс  подстроечных эле-, ментов. Формула из о б р е т е Регул тор частоты вращени  дл  микроэлектродвигатеп  посто нного тока, содержащий операционный усилнтель, нстспник опорного напр жени , первый н второй управл емые ключи, подключенные к импульсной схеме управлени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона регулирсеани , вход первого ключа соединен с выходом онерашьонного усилител , выход - с. коллектором электродвигател  и входом второго ключа , выход которого соединен с инвертирующим входом операционного усилител , а неш1вертирующий ;вход операционного усилител  подключен к источнику опорного нанрвжени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 598204,: кл. Н 02 Р 5/О6, 1978. 3 we are voltages at various points in the regulator circuit. The controller contains operational amplification 1, the first switch 2, the motor 3, the second switch 4, the source 5 of the reference voltage and the pulse control circuit 6. The pulses from the output of the control circuit 6 (Fig. 2a) unlock the first key 2 and the motor power pulses are generated at its output, the amplitude of kfbpijx is changed by the action of the yT11 signal at the output of the operational amplifier 1 in such a way that the rotation frequency of the motor is kept constant (Fig . 2c). In the pause between the power pulses, at the end of the overshoot process, the pulse from the output of the key 2 of the control circuit 6 (Fig. 26) unlocks the second key 4, as a result of which the electric motor through a small resistance of the public key 4 is connected to the inverting input of the second amplifier 1, and the contour of Shrovani’s authors is supplied by the counter-EMF of the core, dir1 о o, and proportional to the frequency of rotation (Fig. 2c, d). Since the current through the winding of the core and the collector is absent, and the input resistance of the amplifier 1 of amplifier 1 is many times greater than the resistance to the collector and brush nepexioioa of the collector, there is no drop in the voltage of ohmic resistance and resistance in the voltage at the input of the operative force of the bodies 1 brush collector junction, there is no need for their coupling factor. In the case of using as the key 4 of the integrated preproced np of two oppositely connected circuits, the flow of saturated transistors is compensated for, and the residual voltage on the open key, summing up with the EMF court, turns out to be a failure. At the same time, the key 4 is closed, and the motor 3 is supplied with an impulse from the output of the key 2, the high resistance of the private key 4 reliably protects the input of the operating device 1 from overload. 24 In the input stage of operating voltage 1, the output voltage of the 4CQi key is compared with the reference voltage (Fig. 2g), which sets the required rotation frequency of the electric motor, the error signal is amplified and fed to the input of the key 2, the amplitude of the power supply impulses of the electric motor is determined, and therefore, and its rotational speed. Directly on the shape of the electric motor supply pulses is provided by the correction circuit included in the operation of the amplifier. The measurement measured in the pauses Between the power supply pulses of the electric motor and the counter-emf of the core as a negative feedback signal in the Autocontrol circuit, eliminates the need for compensation of the voltage drop across the ohmic core resistance and the resistance of the brush collector junction. This allows a wider range. Adjustable to low speeds. The inclusion of the regulator in the stabilization mode does not depend on the gain of the operational amplifier; therefore, no trimming elements are required. Formula of frequency control Regulator of rotational speed for a microelectric motor of direct current, containing an operational amplifier, reference voltage suppressor, first and second controlled keys connected to a pulse control circuit, characterized in that in order to extend the range of regulation , the input of the first key is connected to the output of the online amplifier, the output is from. the collector of the electric motor and the input of the second switch, the output of which is connected to the inverting input of the operational amplifier, and non-inverting; the input of the operational amplifier is connected to the source of the reference voltage. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 598204, cl. H 02 P 5 / O6, 1978. 2.Патент ФРГ № 2224662, кп. Н 02 Р 5/06, 1975.2. The patent of Germany No. 2224662, kp. H 02 R 5/06, 1975. SiS---S -Fi-i -- t;- - - --;fc up;b i-j -:-:.SiS --- S -Fi-i - t; - - - -; fc up; b i-j -: - :. а дa d ЧопChop
SU782703303A 1978-12-27 1978-12-27 Rotational speed regulator for dc micromotor SU782112A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782703303A SU782112A1 (en) 1978-12-27 1978-12-27 Rotational speed regulator for dc micromotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782703303A SU782112A1 (en) 1978-12-27 1978-12-27 Rotational speed regulator for dc micromotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU782112A1 true SU782112A1 (en) 1980-11-23

Family

ID=20801299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782703303A SU782112A1 (en) 1978-12-27 1978-12-27 Rotational speed regulator for dc micromotor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU782112A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU782112A1 (en) Rotational speed regulator for dc micromotor
US4967123A (en) Gyro control and monitor circuit
TW200427210A (en) Limiting circuit and an apparatus for driving an electric motor
US5664048A (en) Speed control circuit for a DC motor
SU884062A1 (en) Rotational speed regulator for dc micromotor
KR940001302B1 (en) Arrangement for starting brushless dc motor
SU803095A1 (en) Electric drive
JPS6037601Y2 (en) Servo amplifier
SU1483579A1 (en) Method and apparatus for adjusting electric drive
SU1237492A1 (en) Device for automatic controlling of traction of electric drive
SU1462458A1 (en) Device for controlling a d.c. motor
SU1451827A2 (en) D.c. electric drive
SU1614032A1 (en) Device for stabilizing revolutions of driving shaft of tape recorder tape transport mechanism
JPS59136094A (en) Controller of motor with brush
RU2073305C1 (en) Device for stabilization and control of dc contactless motor rotational speed
SU782113A1 (en) Device for control of dc motor excitation
SU1247694A1 (en) Device for measuring electromagnetic torque of motor
JPH031824Y2 (en)
SU930372A1 (en) Device for regulating rotational speed of magnetic disks
SU1476583A1 (en) Dc electric drive with two-zone velocity control
SU1072750A1 (en) Device for subordinate control of direct current electric motor excitation flow
JPH0628959Y2 (en) Brushless motor
SU907746A1 (en) Electric drive control device
SU248048A1 (en) DEVICE FOR IMPROVING COMMUTATION OF COLLECTOR ELECTRIC MACHINES
SU1099248A1 (en) Automatic rotary viscometer