Устройство для регулирования скоростивращения электродвигателя постоянного toka

Оа ф- нОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социапкстнческнк Республнк(22) Заявлено 2009.78 (2) 2665573/24-07с присоединвнием заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 2 3,0 1,81.Бюллетень Йо 3Дата опубликования описания 30. 01, 81 51)М, Кл,з Н 02 Р 5/16 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(7 ) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к электрб технике, в частности к устройствам для регулирования и стабилизации скорости электродвигателя постоянногоРтока.По основному авт, св. Р 728203 известно устроиство для регулирования скорости вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее выпрямитель, подключенный к обмотке возбуждения.электродвигателя, соединенные последовательно якорь двигателя и тиристор, релаксационный генератор, выполненный на полупроводниковом переключающем элементе с зарядным кон денсатором, включенным через регулятор скорости и диод параллельно тиристору, а также формирователь напряжения, выполненный в виде мостовой схемы, подключенной к выпрямителю, и 20 согласующий каскад, вход которого соединен через резисторы с диагональными точками мостовой схемы, а выход с цепью питания релаксационного генератора 13.Однако несмотря на высокую точность регулирования скорости, это устройство не обеспечивает синхронную скорость вращения двигателя, привязанную к некоторой опорнои частоте, которую 30 необходимо иметь, например, в звуковых кинопроекторах.Цель изобретения - обеспечение синхронизации скорости вращения электродвигателя с частотой опорного сигнала.Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены генератор синхронизирующих импульсов, генератор пилообразного напряжения, составленный из последовательно соединенных резистора и разрядного транзистора,. зашунтированного конденсатором, датчик скорости.электродвигателя с ключевым элементом на выходе, два согласующих каскада и запоминающий конденсатор, при этом выход генератора синхронизи.рующих импульсов подключен к базе. разрядного транзистора, эмиттер которого соединен с выходом формирователя напряжения, коллектор через упомянутый резистор подключен к одной из диагональных точек формирователя напряжения, общая точка резистора и конденсатора генератора пилообразного напряжения соединена с базой транзистора первого согласующего каскада, эмиттер которого через ключевой элемент связан с базой транзисторавторого согласующего каскада, вход которого зашунтйрован запоминающим конденсатором, а выход через диод связан с релаксационным генератором.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит выпрямитель 1, к выходу которого подключены обмотка 2 возбуждения и формирователь 3 напряжения, диагональные точки которого через резисторы 4 и 5 и согласующий каскад 6 соединены с релаксационным генератором, выполненным на элементах 7-11, с подключенным к нему катодом - диодом 12. Якорь двигателя 13 подключен к выпрямителю 1 через 15 тиристор 14Генератор 15 синхронизирующих импульсов связан входом с источником опорного сигнала (на чертеже не показан), а выходом - с разрядным транзистором 16., подключенным па Ораллельно конденсатору 17, который через резистор 18 соединен с одним извыходов. формирователя 3 напряжения.Первый согласующий каскад, выполненный в виде эмиттерного повторителяна транзисторе 19 и резисторе 20,через ключевой элемент 21, управляемый датчиком 22 скорости двигателясвязан с вторым согласующим каскадомна транзисторе 23 и резисторе 24, сзапоминающим конденсатором 25 на входе.Устройство работает следующим образом.Напряжение, подаваемое на якорьдвигателя 13, регулируется путем из- З 5менения фазы включения тиристора 14релаксационным генератором на однопереходном транзисторе 14 (ОПТ) 7.ОПТ заперт до тех пор, пока напряжение на его эмиттере меньше напряже Ония включения, составляющего около70 от межбазового напряжения. В начале каждого полупериода тиристор14 заперт, а конденсатор 10 заряжендо напряжения на выходе второго согласующего каскада, которое должнобыть меньше напряжения включения ОПТ.Напряжение на запертом тиристоре,представляющее собой. разность междунапряжением на выходе выпрямителя 1; и противо эдс якоря, заряжает конденсатор 10 через потенциометр 11 и диод 9. Момент, когда напряжение наконденсаторе 10 достигнет напряжениявключения ОПТ, определяется величиной противо эдс (скоростью двигателя), положейием движка потенциометра 11 и исходным напряжением на конденсаторе 10.Включение ОПТ вызывает разряд конденсатора 10 через .резистор 8. Возни- окающий при этом импульс отпирает тиристор 14. При открытом тиристоренапряжение выпрямителя оказываетсяприложенным к якорю двигателя. В конце каждого полупериода сетевого напряжения, когда оно спадает до нуля,тиристор снова запирается,,Дополнительное управление, обеспечивающее синхронность скоростивращения двигателя, осуществляетсяпутем воздействия на исходное напряжение конденсатора 10 с помощью схемы, содержащей генератор пилообразного напряжения (элементы 16-18), первый согласующий каскад (элементы 19и 20), ключевой элемент 21, запоминающий конденсатор 25 и второй согласующий каскад (элементы 23 и 24) .Генератор пилообразного напряжения образован конденсатором 17, заряжающемся через резистор 18, и разрядным транзистором 16, управляемымгенератором 15 синхронизирующих импульсов.Генератор 15 вырабатывает последовательность коротких импульсов с частотой повторения, равной или кратнойопорной частоте. В качестве опо(ного сигнала используется питающаясеть (внутренняя синхронизация), илилюбой внешний сигнал, в том числевоспроизводимый с носителя информации, При внутренней синхронизации, нпростейшем случае, генератор представляет собой модульно-дифференцирующий каскад, содержащий стабилитрон,конденсатор и два резистора,Пилообразное напряжение накладывается на напряжение, снимаемое состабилитрона, включенного в одно плечо второй ветви формирователя напряжения, и через первый согласующийкаскад и ключевой элемент 21 подается на запоминающий конденсатор 25,Ключевой элемент 21 управляется датчиком 22, закрепленным на валу двигателя или приводном механизме. (Вкачестве ключевого элемента можетбыть использован геркон, а датчикаминиатюрный постоянный магнит) . Вмомент кратковременного замыкания ключевого. элемента 21 конденсатор 25 перезаряжается до соответствующегомгновенного значения пилообразногонапряжения и запоминает его до следующего замыкания. Запомненное напряжение тем выше, чем больше сдвиг повремени между началом пилы (импульсгенератора 15) и замыканием ключевого элемента 21 (импульс датчика 22) .В установившемся синхронном режиме частоты импульсов генератора 15и датчика 22 равны, а сдвиг междуними, напряжение на конденсаторе 25и исходное напряжение,на конденсаторе 10 постоянны. Если нагрузка напривод по какой-либо причине возрастает, скорость двигателя уменьшается, импульсы датчика 22 отстают отимпульсов генератора 15. Это тотчас:приводит к возрастанию исходного напряжения на конденсаторе 10 и, какследствие, к более раннему отпираниютиристора, т. е. к увеличению тока799093 10 15 20 Формула изобретения ал каз 10087/81 Тираж 741 Подписное ПИ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,якоря, что скомпенсирует рост нагрузки. При падении нагрузки на валу двигателя эта схема вызывает понижениетока якоря. В результате скорость двигателя остается синхронной, изменяется несколько лишь сдвиг между импульсами генератора 15 и датчика 22.Стабилизированное положительноесмещение пилообразного напряженияслужит для компенсации влияния наскорость двигателя изменений напряжения питающей сети. При падениинапряжения сети соответственно уменьшается и межбазовое напряжение ОПТ,а исходное напряжение на конденсаторе 10 остается постоянным, что приводит к более раннему запуску тиристора, компенсирующему падение напряжения. И наоборот, при возрастаниинапряжения сети тиристор отпираетсяпозже.Данное устройство позволяет обеспечить скорость вращения двигателя,синхронную с частотой напряжения сети или частотой внешнего опорногосигнала при существенных колебанияхнагрузки на валу двигателя и напряжения питающей сети,Устройство для регулирования скорости вращения электродвигателя постоянного тока по авт. св. Р 728203 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения синхронизации скорости вращения электродвигателяс частотой опорного сигнала, в неговведены генератор синхронизирующихимпульсов, генератор пилообразного,напряжения, составленный из последовательно,соединенных резистора иразрядного транзистора, зашунтированного конденсатором, датчик скорости электродвигателя с ключевымэлементом на выходе, два согласующих каскада и запоминающий конденсатор, при этом выход генераторасинхронизирующих импульсов подключен к базе разрядного транзистора,эмиттер которого соединен с выходомформирователя напряжения, коллекторчерез упомянутый резистор подключенк одной из диагональных точек формирователя напряжения, общая точка резистора и конденсатора генераторапилообразного напряжения соединенас базой транзистора первого согласующего каскада, эмиттер которого через ключевой элемент связан с базой .транзистора второго согласующего кас.када, вход которого зашунтирован запоминающим конденсатором, а выходчерез диод связан с релаксационнымгенератором. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2508331/24-07,кл. Н 02 Р 5/16, 1977.ЪС