Устройство для стабилизации скорости микроэлектродвигателя

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 26.0471 (21) 1652356/24-07 с присоединением заявки МО Н 02 Р 5/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытнй(53) УДК 621,316, ,718,5 (088.8) Дата опубликования описания 300580Смоленский Филиал Московского ордена Ленинаэнергетического институтат(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ МИКРОЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯИзобретение относится к электротехнике, предназначено для стабилизации скорости микроэлектродвигателяпостоянного тока и может быть использовано для преобразования напряжения постоянного тока в угловуюскорость вращения вала.Известны устройства для стабилизации скорости, содержащие в качестве измерительного блока тахомост1) и 2).Однако расстройка тахомостаявляется причиной неустойчивостиработы таких устройств,Наиболее близко к предлагаемомуустройство 3), содержащее в качестве измерительного блока тахомостс якорем электродвигателя, включенным в одно плечо тахомоста, и резисторами в других плечах и подключенный к тахомосту сравнивающий блок,Такое устройство также неустойчивопри расбалансировке моста,Цель изобретения - повышениеустойчивости работы устройства путемвведения в него корректирующего элемента.Цель достигается тем, что парал"лельно резистору тахомоста, подсоединенному одним концом к якорюЭлектродвигателя, а другим -к измерительной диагонали тахомоста, включен корректирующий конденсатор, величина еМкости которого выбрана изусловия5 АТа ,Н 2 ргде С - емкость конденсатора;Ат,1 . т и - исаффиииеит расстроеновйки" моста;Т - электромеханическая постоян 6ная времени электродвигателя;к Я, Р - сопротивления резисторов,От 1) 2включенных в плечи моста,причем В- сопротивление ре 15 зистора, параллельно которому подключен конденсатор 1й - сопротивление "якоря, - -"На фиг.1 показана функциональнаясхема устройства; на фиг,2 а,б -2 О Принципиальные схемы замещения тахомоста без емкости и с емкостью; нафиг,3 представлена структурнаясхема устройства для стабилизациискорости микроэлектродвигателя25 постоянного тока,Устройство (фиг.1) содержит тахомост с якорем Вй электродвигателя Р- и резистОрами" Во, В. и В тв плечахмоста, измерительная диагональ кото 30 рого подключена к сравнивающему бло738078 4 Таким образом, передаточная Функция тахомоста без корректирующей емкости С имеет вид в,( РТмАн до в (рт 15 7 2 овеличина выходного напряжения Овыкпропорциональна мгновенному значению скорости, Однакб практически реализовать условие баланса моста трудно, 2 О так как сопротивление якоря зависит от величины протекающего по якорю тока, пропорционального моменту нагрузки, от температуры окружающей среды, от надежности щеточного контакта микроэлектродвигатйля и т.д.В соответствии со схемой замещения фиг,2,а приращение выходного напряжения тахомоста относительно некоторого базисного выражения определяется по ФормулеЗОвью ффсгв ф 2 вр (2) . где дЧ и дФ - приращения потенциаЮВ 26лов между соответствующими точками схемы.При постоянном по величине моменте нагрузки на валу двигателя изображения сигналов, действующих в схеме, по Лапласу равны:о Ртм 40дф, =дО ( 1 (3)Р м(4)а45- электромеханическая постоянная времени двигателя, определяемая паспортными данными и приведенным моментом инерции 5 Онагрузки;Т =Т + - - электромеханическая по/,1 оф ф Мвя ) стоянная времени двигателя, зависящая от схе-.мы. его включения.Подставляя выражения (3) и (4) впреобразованное по Лапласу выражение .(2), находим(+РТ Дмгде К , - оэрфициент передаГЛ % ф%7. чи тахомоста;яяия-ИяйсА ноэфриииент расстройя йи таномоста.65 где Т где Фд= СЙ- корректирующая постоян 55ная времени,Практически, так как мост является измерительным блоком, величина(А 1 ( 0,05,СледоватеЛьно, для малоинерционщ ных двигателей (Т1 с) подобнаякоррекция легко осуществима. Дляэтого требуется, чтобы СяииефюэЭФяйаэияаэйяеирмяятяатя, таем:".-т - т. -и яе т ку СБ, соединенному через усилитель У с входной диагональю моста. Параллельно резистору й подключен коррек 2тирующий конденсатор С,Устройство работает следующим образом.На входы сравнивающего блока СБ поступают сигналы Б и Пв 1 к.Сигнал (1 определяет установленное значение угловой скорости юо вращения вала двигателя Э. Ошибка регулирования ЮБ усиливается усилитйтем У и в виде напряжения Бпоступает ,на тахомост.В случае выполнения условия баланса моста На фиг, 3 звено с коэффициентом передачи К соответствует усилителю, Тахомост, содержащий двигатель, представлен двумя звеньями с передаточными функциями вида Жд(Р) = -0 1 РТвылищм(р)д ьивагде ЬО ,ЬЯ,Ь 0,1- изображения приращений, действующих в схеме сигналов по Лапласу;К = -- коэффициент про 7. Епорциональностимежду ЭДС якоря искоростью враще-;ния якоря вПоскольку тахомост находится в цепи обратной связи устройства. то наиболее опасным режимом расстройки его с точки зрения нарушения условия устойчивости устройства является Расстройка, соответствующая АО, В этом случае тахомост является устойчивым неминимальнофазовым звеном первого порядка. При достаточно большой величине. К( передаточная функция замкнутой системы имеет види система в целом из-за расстройкитахомоста оказывается неустойчивой,Устранение неминимально-фазности тахомоста, являющейся причиной неустойчивости системы, может быть произведено с помощью введения корректирующей емкости С (фиг,2,6), В этом случае передаточная функция скорректированного тахомоста принимает вид д О Выъ Р тм(кфр(С+Атд+1мК " ДО м О+Рт 1(1 РК,Ч-. т сй Ат или С)АТйяа7 рл7С можно выбирать тем меньше, чем меньше возможные значения А, которых можно добиться мерами по термостабилозации тахомоста.В случае применения корректирующей емкости С устройство устойчиво работает при любых значениях коэффициента КФормула изобретенияУстройство для стабилизации скорости микроэлектродвигателя постоянного тока с возбуждением от постоянного .магнита, содержащее в качестве измерительного блока тахомост с якорем электродвигателя, включенным в 15 одно плечо моста, и резисторами в других плечах и подключенный к тахо- мосту сравнивающий блок, о т л и ч а - ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, параллель О но резистору моста, подсоединенному одним концом к якорю электродвигателя, а другим - к измерительнойдиагонали моста, включен корректирующий конденсатор, величина емкостикоторого выбрана из условия) Ьм.,Вд1где . ф - емкость конденсатора;Я 1- в - коэффициент расстройкиямоста;ВйТ - электромеханическаяпостоянная времениэл ект родвиг ател я;О,1, - сопротивления резисторов,включенных в плечи моста, причем В - сопротивление резистора,параллельйо которомувключен конденсатор 1к я - сопротивление якоря.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции 91530223,кл, Н 02 Р, опублик, 19682. Патент США 93358204,кл.318-331,опублик. 1967.3. Патент США 93412305,кл,318-331,опублик, 1968.. Горело Подписное ул. Проектная,едактор И.Грузова Заказ 2825/34ЦНИИПИпо113035, М Филиал ППП оставитель ехред М,КУ Тираж 783 осударственного ком лам изобретений и о ква, Ж, Раушская 1 атент,г. Ужгор тета СССРкрытийнаб., д. 4/5 ектор Г,Решетни