Устройство для регулирования числа оборотов двигателей

(50 Н 02 Р 5 1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГВ 4 йфаййЬЯМО йю: с которых подключе ы последовательно со ный резистор и кон ные с якорной цепь ля, о т л и ч а ю что введены резист электродвигателя и соединенные диод 2 причем резистор 8 резистор 24 соедин конденсатора зажиг 30, через который менного резистора зажигания 25 соеди ной клеммой двигат гания выполнена на эмиттер транзистор конденсатором зажи н д).Текстима(54)(57) УСТРОЙСТ ЧИСЛА ОБОРОТОВ ДВ всего приводных д приборов и электр держащее один или ров, включенных в тродвигателя, упр О ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИГАТЕЛЕЙ, преждеигателей бытовыхинструментов, сонесколько тиристоякорную цепь элеквляющие электроды ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 21) 7771123/24-089) 148918 ГДР(53) 621.316,718 к схеме зажигания, ециненные перемен-денсатор, соединеню электродвигатещ е е с я тем, ор 8 в цепь якоряпоследовательно 3 и резистор 24, через диод 23 и ен с обкладками ания 25, резистор общая точка пере и конденсатора нена с отрицательеля 28, схема зажитранзисторах и а 20 соединен с а гания 25.Изобретение касается устройствадля регулирования числа оборотовдвигателей последовательного включения, в особенности приводных двигателей для бытовых приборов и электроинструментов.5Известно большое количествоэлектрических схем для регулирования,числа оборотов двигателей последовательного включения, при которых используется противоэлектродвижущая 10сила для регулирования числа оборотов, причем в зависимости от числаоборотов ток зарядки конденсатора зажигания изменится так, что при уменьшении числа оборотов ток зарядки уве личится за счет увеличения вращающего момента и достигается смещениеугла зажигания, из-за которого передается большое напряжение к двигателю. Патент США Р 4228383,20кл. Н 02 Р 7/28, 1980).Недостатком этого принципа является то, что для устранения связи противоэлектродвижущей силы необходимодальнейшее присоединение на двигателе и таким образом ограничиваетсяуниверсальность схемы регулирования.При других известных решениях используется ток двигателя для регулирования числа оборотов, причем падением напряжения на сопротивлении,включенном последовательно с электродвигателем, генерируется ток, которыйзаряжает конденсатор. (Патент Швейцарии Р 438469, кл. Н 02 Р 3/12, 1967 .Заряд конденсатора используетсялибо для влияния на ток зарядки конденсатора зажигания, либо для воздействия на величину потенциала зажигания схемы зажигания.Недостатком является то, что рядом с конденсатором зажигания должен быть включен конденсатор с большей емкостью, и либо конденсаторомвлияют на динаМику системы, либо должна быть в распоряжении дополнительная схема для разрядки конденсатора, что означает повышенный расходэлементов.Целью изобретения является устройство для регулирования числа. оборотов, которое по сравнению с известными устройствами было построено проще, которое должно надежно работатьс малым количеством малогабаритныхэлементов и которое должно иметьуниверсальную область применения.Технической задачей изобретенияявляется такое регулирование двигателя последовательного включения,который может быть универсальным двигателем или двигателем постоянного 60тока последовательного возбуждения,что йри увеличении нагружаемого момента вращения поддерживается постоянное число оборотов двигателя без,изменения установленного значения регулируемого омического сопротивления и что соответствующий электродвигатель можно присоединить к электронной схеме регулирования без технических изменений.Согласно изобретению задача решается таким образом, что включается тиристор последовательно с электродвигателем к пульсирующему источнику постоянного тока и что передается зависимое от нагружаемого момента вращения напряжение во время протекания тока через тиристор таким образом, что компенсируются колебания числа оборотов двигателя беэ изменения установленного значения регулируемого омического сопротивления.Существенным является то, что во время протекания тока через тиристор или тиристоры передается зависимое от нагружаемого вращающего момента двигателя напряжение через диод и сопротивление к конденсатору зажигания, которое его частично заряжает, и что конденсатор зажигания соединен через один или несколько резисторов с отрицательной клеммой двигателя, причем его частичный подзаряд зависит от угла отсечки тока двигателя.На фиг,1 изображена блок"схема предлагаемого устройства.Через Р и Ир переменный ток течет к выпрямителю мостовой схемы 7, положительный полюс которой соединен с анодом тиристора 5 и через регулируемый резистор 27 с конденсатором 25 зажигания й схемой 26 зажигания. Схема 26 зажигания соединена с управляющим электродом тиристора 5 и катод тиристора 5 расположен. над двигателем 28 на отрицательном полюсе выпрямителя мостовой схемы 7.Отрицательный полюс присоединен через резистор 30 с конденсатором 25 зажигания. Зависимое от нагружаемого вращающего момента двигателя напряжение подается черездиод 23 и резистор 24 к конденсатору 25 зажигания.Ма фиг,2 изображены формы важнейших характеристик изменения напряжения предлагаемого устройства. ц характеристика изменения напряжения на положительном полюсе выпрямителя мостовой схемы, 0 характеристика иаменения напряжения на конденсаторе зажиганияпри нормальной нагрузке, О характеристика изменения напряжения на конденсаторе зажиганияпри повышенной нагрузке; Ор характеристика изменения напряжения на соединительных клеммахэлектродвигателя при нормальнойнагрузке,Оц- .характеристика изменения на соединительных клеммах электродвигателя при повышенной нагрузке.Конденсатор 25 зажигания заряжает-. ся соответствующим током, установленным регулируемым сопротивлением 27. Если напряжение на конденсаторе 25 зажигания достигает потенциала зажигания схемы 26 зажигания (4), она становится кратковременно низкоомной и конденсатор 25 зажигания разряжается через участок управляющий электрод-катод тиристора 5,Схема 26 зажигания становится с момента 1 опять высокоомной и до момента 1 конденсатор 25 зажигания частично заряжается в зависимости от нагружаемого вращающего момента двигателя 28 напряжением, вследствие 15 которого протекает соответствующий ток через диод 23 и резистор 24 к конденсатору 25 зажигания.Резистор 30, соединенный с отрицательным полюсом выпрямителя мостовой 2 О схемы 7, так влияет на частичную зарядку конденсатора 25 зажигания, что между моментами 1 и 1 конденсатор 25 зажигания заряжается на небольшой отрицательный потенциал, зависимый от падения напряжения на соединительных клеммах электродвигателя.Тиристор 5 запирается в моменти конденсатор 25 зажигания заряжается током, протекающим через регулируемый резистор 27, до величины потенциала зажигания, В момент 14 схема 26 зажигания зажигает опять тиристор 5 и на соединительные клеммы 9 и 10 электродвигателя подается напря жение, соответству зщее уч.лу регулирования зажиганнр.Если нагрузка электродвигателя 28 растет, то в период от .1 до 1 3 конденсатор 25 зажигания заря;кается на 40 более высокий потенциал и при неизменной величине резистора 27 потенциал зажигания на конденсаторе 25 зажигания достигается раньше, так что время зажигания тиристора 5 пе ремещается от момента 14 до 15Прирост напряжения на соединительных клеммах 9 и 10 двигателя скомпенсирует обусловленное током падение напряжения в обмотках возбуждения и якоря двигателя 28, так что число оборотов остается постоянным.Так как повышение напряжения на соединительных клеммах электродвигателя вызывает между моментами 1 и также зарядку конденсатора 25 зажигания на отрицательный потенциал, предотвращается ( угол регулирования зажигания перемещается за моментом 1 у) и таким образом обеспечивается стабильность регулирования. 60На фиг. 3 - вариант исполнения предлагаемого устройства.Аноды тиристоров 5 и 6 и катоды ,диодов 3 и 4, а также первое присоединение резистора 12 и первое присо единение резистора 13 соединены через точки 1 и 2 присоединения к источнику переменного тока. Катоды тиристоров 5 и б соединены через резистор 8 и двигатель 28 с анодами диодов 3 и 4.Параллельно к электродвигателю 28 подключен диод 29 так, что катод диода 29 присоединен к соединительной клемме 9 и анод диода 29 к соединительной клемме 10. Соединительный пункт 14 присоединен с вторымконцом резистора 13, с вторым концомрезистора 12, с анодом диода 17, срегулируемым омическим сопротивлением 27 и через резистор 15 с базойтранзистора 16,Катод диода 17 соединен с катодомполупроводникового стабилитрона 11 ичерез подстроечный потенциометр 18и участок коллектор-эмиттер транзистора 16 с соединительной клеммой 9 и анодом полупроводникового стабилитрона 11. Регулируемое присоединение подстроечного потенциометра 18 соединено с базой транзистора 20 и через участок коллектор-эмиттер транзистора 21 с управляющими электродами тиристоров 5 и б.База транзистора 20 соединена через конденсатор 19 с соединительным пунктом 14. Другое присоединение регулируемого омического сопротивления 27 соединено с конденсатором 25Фзажигания и через резистор 24 и участок катод-анод диода 23 с катодамитиристоров 5 и 6, через резистор30 - с соединительной клеммой 10 ичерез участок амиттер-коллектор транзистора 20 с базой транзистора 21, которая через резистор 22 соединена с другим концом конденсатора 25 зажигания и соединительной клеммой 9.Амплитуда пульсирующего напряжения постоянного тока на катоде диода 17 ограничивается полупроводниковым стабилитроном 11, Таким образом стабилизированное напряжение подается кделителю напряжения базы, который состоит из подстроечного потенциометра 18 и участка коллектор-эмиттер транзистора 16,С помощью подстроечного потенциометра 18 можна регулировать величину потенциала зажигания схемы зажигания, которая состоит из кремниевого транзистора типа при 21 и кремниевого транзистора типа и рп 20. Через регулируемое омнческое сопротивление протекает ток в конденсатор 25 зажигания, соответствующий установленному значению этого сопротивления.Когда напряжение на конденсаторе 25 зажигания превышает установленное значение напряжения 0,6 В на базе транзистора 20, схема зажигания становится ниэкоомной и конденсатор 25 зажигания может разряжаться через1069111 5 вппопииегЬо Ы псгща 1 ег 5 еЫцп5 пппеуькеЮоц 1 е ейойег 8 е 1 айип Фиг Р схему зажигания и участки управляющий электрод-катод тиристоров 5 и 6,До конца полуволны запирающее, действие тиристора заканчивается, на аноде которого имеется в этот момент положительная полуволна переменного тока.Так как измерительное сопротивление 8 предотвращает то, что конденсатор 25 зажигания полностью разряжается конденсатор в период между 1 1 О и 1 заряжается через сопротивление 30 на небольшой отрицательный потенциал, который зависит от величины напряжения на соединительных клеммах электродвигателя. 5Протекающий из-эа прекращения запирающего действия тиристора 5 или 6 импульс тока через измерительное сопротивление 8 и двигатель 28 создает зависимое от нагружаемого вращаю О щего момента двигателя 28 падение напряжения на измерительном сопротивлении 8, определяющее величину протекающего тока через диод 23 и резистор 24, вызывающего частичную зарядку конденсатора 25 зажигания.Транзистор 16, закрытый во время протекания тока через тиристоры 5 и 6, предотвращает то, что конденсатор 25 зажигания разряжается через участок база-эмиттер транзистора 20. Транзистор 16 снова открывается тогда, когда тиристор 5 или 6 в конце положительной полуволны закрыт, так как напряжение на соединительном. пункте 14 становится снова положительным и через резистор 15 может протекать ток, который открывает транзистор 16Конденсатор 19 обеспечивает, что в переходной фазе транзистора 16 от закрытого состояния в открытое на базе транзистора 20 имеется более положительное напряжение чем на змиттере транзистора 20.(Признано изобретением по результатам экспертизы осуществленной Йедомством по изобретательству Германской Демократической Республики.Составитель М.КряхтуноваРедактор Н.Бобкова Техред Л.Микеш Корректор А. ПовхЗаказ 11487/53 Тираж 667. ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4