Регулятор скорости вращения для микроэлектродвигателя постоянного тока

(53)М. Кл. Н 02 Р 5/16 с присоединением заявки М Ркударстюый камтет СССР в делам зоарвтееткрцт(72) Авторы изобретения В, О. Вяземский и С, Н. Данилин хМЛенинградский ордена Ленина электроте".ни ескфФ фнсФитрр,им, В, И, Упьяновв (Ленина)(54) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ МИКРОЭЛЕКТРОБВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к электротехнике и и может Йать использовано в электропроигрывающих устройствах, лентопротяжных механизмах аппаратов магнитной записи, в многоскоростных кинокамерах,5 в системах программного управления. По основному ввт. св. % 884062 известен регулятор скорости вращения микроэлектродвигвтеля постоянного тока, содержащий последовательно соединенные импульсный датчик скорости вращения, преобразователь частота-напряжение, пороговый блок, усилитель мощности, к которому подключен электродвигатель, делитель частоты, схему совпадения И, три переключателя, диод и конденсатор, причем выход импульсного датчика. скорости вращения соединен со входом первого переключателя, первый выход которого соеди 20 нен со входом делителя частоты, в второй - со входом преобразователя частота-напряжение и первым выходом делителя частоты, выход которого связвн с од 2ним из входов схемы совпадения И, дру гой вход схемы совпадения И соединен с выходом порогового блока и вторым входом второго переключателя, выход схемы совпадения И связан со входом усилителя мощности, выход которого подключен к первому входу третьего переключателявторой вход третьего переключателя через диод соединен с источником питания усилителя мощности, а через конденсатор - с выходом " илигеля мощносги, выход третьего переключателя связан с электродвигателем 1Недостатком известного устройства является уменьшение в два раза динвмин ческого диапазона регулирования при переходе от режима стабилизации скорос- тей порядка единиц оборотов в секунду к режиму стабилизааии скоростей порядка ста оборотов в секунду.Цель изобретения - расширение дчапазона регулирования,Указанная цель достигается тем, что в известный регулятор скорости врвще 957401ния микроэлектродвигателя постоянного тока дополнительно введен одновибратор, вход которого подключен ко второму выходу делителя частоты, а выход - ко второму входу второго переключателя,На фиг. 1 показана блок-ссема регулятора скорости; на фиг. 2 и 3 - диаграммы напряжений в различных точках схемы соответственно для режима малой и большой скорости. 19Регулятор содержит импульсный датчик 1, подключенный к входу первого переключателя 2, первый выход которого подключен к последовательно соединенным преобразователю частота-напряже- И ние и пороговому блоку 4, составляющих преобразователь 5 частота-скважность, второй выход первого переключателя 2 подключен к делителю 6 частоты, первый выход которого подключен к первому вы ходу переюпочателя 2, а второй - к одновибратору 7, выход преобразователя 5 подкпючен к схеме совпаденця И 8, выход которой подключен к усилителю 9 мощности, конденсатор 10, диод 11, выход 2 З одновибратора 7 подклточен ко второму входу второго переютючателя 12, первый вход которого подключен к выходу преобразователя 5, а выход - ко второму входу схемы совпадения И 8; третий пере- зя ключатель 13, первый вход которого под-, ключен к точке соединения выхода усилители 9 мощности и конденсатора 1 О, второй вход переюпочателя 13 подключен к точке соединения конденсатора 10 и диода 1 1а Выход - к элетггрОдвигателю 14, связанному с датчиком 1.Устройство работает следующим образом. В режиме малой скоросги, т,е, скорос ти порядка единиц оборотов в секунду, благодаря соответствующему положению переключателей 2, 12 и 13 соединены последовательно друг с другом датчик 1, преобразователь 5, схема И 8, усилитель 9 мощности и двигатель 14. В режиме большой скорости, т.е. скорости порядка ста оборотов в секунду, между датчиком 1 и преобразователем 5 подключается делигель 6 частоты, инвертиру-фй копий выход которого соединен со входом одновибратора 7. Выход одновибратора подсоединяется за счет изменения положения переключателя 12 ко вгорому входу схемы И 8, Переюпочатель 13 также фф изменяет. свое положение и теперь электродвигатель 14 соединен с вмсодом усилитегя 9 через конденсатор 10 и с источником постоянного напряжения(плюс +Е) через диод 11.В режиме малой скорости сигнал импульсного датчика 1 с частотой, пропорциональной скорости вращения ротораэлектродвигателя (фиг. 2 а,), поступаетчерез переключатель 2 на преобразователь3 частога - напряжение, где формируется постоянное напряжение, пропорциональное частоте входного сигнала, модулируемое Пилообразным напряжением с частотой этого сигнала (фиг, 2 ),. С момента достижения .суммарнымнапряжением порога срабатывания ( Опфиг, 2 е) порогового блока 4 на выходепоследнего появляются импульсы со скважностью, пропорциональной частоте поступающего сигнала (фиг, 2 с и фиг, 2 31, ).Таким образом, стабилизация скоростивращения ротора электродвигателя в режиме малой скорости происходит путем.изменения действующего значения напряжения, питающего электродвигатель отнапряжения, соответствуктшего холостомуходу, до напряжения, близкого к напряже-.нию источника питания, за счет измененияскважности импульсов от некоторого начального значения до "единицы.Динамический диапазон регулированияопределяется отношением размаха пилообразного напряжения к значению напряжения порога Оп (фиг. 2 ), Вне этого диапазона цепь ввторегулироваиия разомкнута и на двигатель подается либо нулевое,либо полное напряжение Е.Переход к режиму большой скорости осуществляется одновременным изменением положения всех переключателей 2, 12 и 13, после чего начинается процесс разгона двигателя. В начале разгона частота импульсов на входе преобразователя 5 резко уменьшается за счет подключения между его входом и выходом датчика 1 делителя 6 частоты с коэффициентом деления к. Вследствие этого срабатывание порогового блока 4 прекращается и на его выходе устанавливается постоянный положительный потенциал, поступающий на вход схемы И 8, который обеспечивает прохождение через эту схему импульсного напряжения с выхода одновибратора 7 (фиг. Зе) через переключатель 12 на вход усилителя 9 мощности, Усиленный сигнал через схему прквязки нижнего уровня, образованную конденсатором 10 и диодом 11, и переюпочатель 13 подается на пвига957401 6с постоянной составляющей импульсногсигнала (1- - ).Е,тВеличина 7,выбирается не меньше времени, необходимого на полное восстановление заряда конденсатора 10, и можетсоставлять- не менее 0,1 Т.Предлагаемое устройство сгабилизарует скорости вращения микроэлектродвигателя постоянног тока, различающиеся10 на два порядка и более в широком диапаа зоне нагрузок на вал при фиксированномналряжении источника питания.5тель (фиг, Э, пунктир), обеспечиваяускоренный разгон за счет совместногодействия наппяжения источника питанияЕ и импульсного сигнала с выхода уси; лителя мощности.При приближении скорости двигателяк номинальному значению, в К раз превышающему соответствующее значениев режиме малой скорости, напряжениена вЫсоде преобразователя 5 вновьстановится импульсным, так как частотсигнала на его входе приближается кзначениям частоты датчика в режимемалой скорости. А как только длительность 7выходных импульсов преобразова 1%теля 5 станет меньше разности периода. выходного сигнала делителя 6 частотыи длительности ьо импульса, возникающего на выходе одновибратора 7, цепь авторегулирования замкнется (фиг. 3, сплошьная линия),Динамический диапазон регулированияв режиме большой скорости равен отношению размаха пилообразного напряжения,умноженного на (1- ) Е, к напряжениюИпорога; вне этого диапазона на двига, тель будет подаваться либо напряжениеисточника питания Е, либо напряжение(2- - ф )1 Е полученное путем сложения Е Формула изобретения Регулятор скорости вращения длямикроэлектродвигателя постоянного токапо авт. св, М 884062; о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в негодопыппРГельно введен одновибраторрвход которого подключен к второмувыходу делителя частоты, а выход - квторому входу второго переключателя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР957401 4 ъм 7Составитель А, ИвановРедактор Н. Безродная Техред Т.Маточка Корректор А. Дзятко Заказ кая наб., д, 4/5 пиал ППП Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,620/47 Тираж 7 ВНИИПИ Государстве по делам изобрете 113035, Москва, ЖПодписноеого комитета СССРй и открытийРаушс