SU892631A1 - Стабилизатор скорости вращени электродвигател посто нного тока - Google Patents

Description

(5) СТАБИЛИЗАТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

I

Изобретение относитс  к электро- , технике и может быть использовано в управл ющих приборах, системах автобатики и телемеханики, в частности устройствах стабилизации скорости вращени  электродвигателей посто нного тока при большом диапазоне изменени  скоростей.

Известны устройства дл  стабилизации и регулировани  скорости вращени  электродвигателей посто нного тока, в которых в качестве информации о величине скорости вращени  используетс  противо ЭДС двигател , выдел ема  при помощи тёхометрических мостов .

Такие стабилизаторы скорости вращени  состо т из тахометрического моста, одно плечо которого образовано электродвигателем и резистором, другое плечо - источником опорного напр жени  и двум  резисторами.

Измерительна  диагональ моста соединена с усилителем разбаланса, св занным через усилитель мощности с питающей диагональю моста Г1 3.

Недостатком этих устройств  вл етс  больша  погрешность стабилизации скорости вращени , вызванна  тем, что сопротивление перехода коллекторщетки  вл етс  непосто нным, а сопротивление  кор  измен етс  как от изменени  окружающей среды, так и от разогрева  кор . Оба эти сопротивлени  вход т в одно из плеч тахометрического моста. Следовательно, сигнал по диагонали моста зависит не только от изменени  скорости вращени  двигател , но и от изменени  сопротивлений, которые привод т к разбалансу тахометрического моста и вли ют на изменение скорости вращени  двигател .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  стабилизатор скорости вращени  электродвигателй посто нного тока, содержащий тахометрический ;мост,. одно плечо которого образовано последовательНО соединенными резистором и  корной обмоткой электродвигател  посто нного тока, а второе плечо-последовательно соединенными резисторами, оди из которых выполнен переменным, и ис точником опорного напр жени , усилитель разбаланса, входы которого под.ключены к выходной диагонали тахомет рического моста, и усилитель мощности , выход которого св зан со входной диагональю тахометрического моста 2J Недостатком известного устройства  вл етс  больша  погрешность в поддержании оборотов двигател .вызванна , тем, что тахометрический мост дополнительно разбалансируетс  изменением переходного сопротивлени  коллектор-щетки, которое  вл етс  не посто нным от времени и величины про ход щего тока, а также из-за разбаланса моста, вызванного разными услови ми охлаждени   кор  и переменно го резистора, а значит и разными их температурами, возникающего при изменении момента сил, снимаемого с электродвигател . Цель изобретени  - повышение точности стабилизации скорости вращени  электродвигател . Поставленна  цель достигаетс  тем что введен фазовый детектор, генератор переменного напр жени , выход которого подключен ко входной диагонали тахометрического моста и к одно му их входов фазового детектора, заграждающий и полосовой фильтры, входы которых соединены с выходом усили тел  разбаланса моста, причем выход полосового фильтраподключен к друго му входу фазового детектора, выход которого электрически св зан с переменным резистором второго плеча тахометрического моста, а выход загруж дающего фильтра подключен к усилител мощности. На чертеже приведена структурна  схема стабилизатора скорости вращени  электродвигател  посто нного ток Стабилизатор скорости вращени  электродвигател  посто нного тока со держит техометрический мост, одно . плечо которого образовано  корем электродвигател  1 и резистором 2, другое - источником 3 опорного напр жени  и резисторами и 5. Выходна  измерительна  диагональ моста соединена с усилителем 6 разбаланса, который через заграждающий фильтр 7 и усилитель 8 мощности св зан со второй питающей диагональю моста. Выход усилител  6 разбаланса одновременно соединен через полосовой фильтр 9 с одним из выходов фазового детектора 10. Другой вход фазового детектора 10 св зан с-генератором 11 переменного напр жени , подключенным также ко входной диагонали моста . Выход фазового детектора соединен t управл ющим входом переменного резистора 4. Управл емый переменный резистор может быть выполнен, например , из фоторезистора и светодиода. Стабилизатор скорости вращени  работает следующим образом. Тахометрический мост питаетс  двум  напр жени ми: переменным - от генератора 11 переменного напр жени  и посто нным - от усилител  8 мощности . Баланс тахометрического моста переменного тока возможен только при условии выполнени  равенства: Ret , R4п «ЯК «5 где Rn, R, Rf, RO - сопротивлени  резисторов тахометрического моста и  кор  электродвигател  соответственно . Баланс моста по посто нному току возможен при условии выполнени  равенства (1)и при равенстве противоЭДС электродвигател  1 напр жению опорного источника 3. В процессе работы сопротивление коллектор-щетки двигател  и сопротивление  кор  мен ютс . Это приводит к разбалансу моста по переменному току. Вследствие разбаланса в измерительной диагонали тахометрического моста по вл етс  переменное напр жение. Это переменное напр жение усиливаетс  усилителем 6 разбаланса и через полосовой фильтр 9, настроенный на частоту генератора 11, поступает на один из входов фазового детектора 10. Фазовый детектор 10 преобразует переменный сигнал в посто нное напр жение, величина которого пропорциональна величине разбаланса активной составл ющей сопротивлений техометрического моста, а знак напр жени  указывает, в какую сторону произошел разбаланс. Посто нное напр жение поступает на управл ющий вход переменного резистора , который под действием напр жени  измен ет свое сопротивление так, чтобы минимизировать разбаланс моста, т.е. Сопротивление резистора k измен етс  и несмотр  на изменение сопротивле5

ни  RO всегда выполн етс  равенство (1).

При сохранении равенства (1) баланс моста по посто нному току достигаетс  только при условии равенства противоЭДС электродвигател  1 напр жению опорного источника 3.

При изменении скорости вращени  электродвигател  1 измен етс  величина противоЭДС. В диагонали тахометрического моста по вл етс  посто нное напр жение, равное разности напр жений противоЭДС и источника опорного напр жени  3. Это напр жение одновременно с переменным напр жением, характеризующим разбаланс моста по переменному току, усиливаетс  усилителем 6 разбаланса, однако переменное напр жение не пропускаетс  заграждающим фильтром 7 и на вход усилител  8 мощности поступает только напр жение , характеризующее разбаланс тахометрического моста по посто нному току . Усилитель 8 мощности измен ет напр жение питани  моста, что измен ет ток, протекающий по  корю электродвигател . Изменение тока  кор  электродвигател  приводит к изменению его скорости вращени  и соответственному изменению противоЭДС двигател . Изменение противоЭДС восстанавливает баланс тахометрического моста по посто нному току, а следовательно, восстанавливаетс  и скорость вращени  двигател .

Такое построение стабилизатора скорости вращени  позвол ет исключить дестабилизирующее вли ние изменени  сопротивлени  в цепи  кор , привод щее к разбалансу тахометрического моста и ухудшающее точность стабилизации скорости вращени  двигателей.

Claims (2)

1.Онацевич Н.А. Электродвигатели посто нного тока дл  магнитофонов. М., Энерги , 1971, с. ЗЗЗ.

2.Патент США If 3560828, кл. 318-3 5, 1967.