Регулятор частоты вращения для микроэлектродвигателя постоянного тока

Регулятор частоты вращения для микроэлектродвигателя постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

б 6

О П И С-А Н-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27.12.78(2! ) 2703303/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 23.1 1.80. Бюллетень ¹43 (5) ) M. Кл.

Н 02 P 5/06

Йвуаврствавхвй каиитет

СССР

Rb двааи нэобретеим» н вткрытив (5З) Л К 62 l. 316, .718.5 (088.8} .

Дата онублнковаиия описания 27,11.80

В. О. Вяземский и В. Ю. Суходольский (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В . И. Ульянова (Ленина) ; 54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ДЛЯ МИКРС1ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННСГО ТОКА

t

Изобретение относится к электротех-, нике, в частности к автоматизированному элеитроприводу, и может быть использовано. в маломощных низкоскоростных системах электропривода.

Известен регулятор частоты вращения с электродвигателя постоянного токар содержащий. операционный усилитель, источник опорного непрнжепнн (1)

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройст- во, содержащее операционный усилитель, источник опорного напряжения, первый и второй управляемые ключи, подключенные и нмпупесной схеме упреепеннп (2 .

Недостатком этих регуляторов являет-

cs неустойчивая работа при малых значениях регулируемой частоты вращений по рядка 50-200 об/мин. Основной причиной этого является малое на таких частотах вращения значение противо ЖС якора - порядка десятков милливопьт, труднос ть выделения ее рассмотренным способом «путем компенсации с помощью I

2 ,мостовой схемы падения напряжения на .омическом сопротивлении якоря и на со противлении щеточного перехода коллектора. Последняя составляющая при малых частотах вращения имеет наибольшую, по сравнению с остальными, величину, и, включая в себя"значительную шумовую кжтпоненту, меняющуюся со временем по мере износа секций коллектора и щеток, практически не поддается компенсации.

11епь изобретения - расширение диапазона регулирования частоты вращения электродвигателя.

Поставленная пель достигается тем, что вход первого ключа соединен с выходом операционного усилителя, выход - с коллектором электродвигателя и входом второго ключа, выход которого соединен с инвертируклцим входом операционного усилителя, а неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к источнику опор)тон го напряжения.

На фиг. 1 приведена блок-схема регулятора; на фиг. 2 - временные диаграм10

3 7 мы напряжений в различных точках схемы регулятора.

Регулятор содержит операционный усилитель 1, первый ключ 2, двигатель 3, второй ключ 4, источник 5 опорного напряжения и импульсную схему 6 управле ния.

Импульсы с выхода схемы 6 управления (фиг. 2а) отпирают первый ключ 2 и на его выходе формируются импульсы питания электродвигателя, амплитуда ко" торых изменяется под действйем управля ющего сигнала на выходе операционного усилителя l таким образом, что частота вращения электродвигателя поддерживается постоянной (фиг. 2в ).

В паузе между импульсами питания, по окончании nepexcesoro процесса, импульс с выхода ключа 2 схемы 6 управ;ления (фиг. 2б) отпирает второй ключ 4, в результате чего якорь электродвигателя через малое сопротивление открытого ключа 4 соединяется с инвертирующим входом операционного усилителя 1, и в контур авторет лйрования подается проти» во ЭДС якоря, прямо пропорциональная частоте вращения (фиг. 2 в, r). Поскольку ток через обмотку якоря и коллектор при этом отсутствует, а входное сопротивление операционного усилителя 1 во много раз превосходит сопротивление яко-. ря и щеточиого перехода коллектора, в напряжении на входе операционного усилители 1 отсутствуют составляющие падения напряжения на омическам сонротивлении-якоря и соцротивлении щеточного перехода коллектора следовательно нет необходимости в их компенсации.

В случае применения в качестве ключа

4 интегрального црерыватела нн двух встречно включенных транзжторах контактные разности потенциалов насыщенных транзисторсз взаимно комценснруются, и остаточное напряжение на отарытом ключе, суммирующееся с противо ЗДС якоря, оказыва ется пренебрежимо мальм.

В макенты же, когда ключ 4 закрыт, а на двигатель 3 подан импульс питания с выхода ключа 2, высокое сопротивление закрытого ключа 4 надежно защищает вход операционного усилителя 1 от перегрузки.

82112 4

Во входном каснаде операционного уса лителя 1 выходное напряжение ключа 46 сравнивается с опорным напряжением U

Использование измеряемой в паузах между импульсами питания электродвигателя противо ЗДС якоря в качестве сигнала отрицательной обратной связи в контуре авторегулирования, исключает необходимость компенсации падения напряжения на омическом сопротивлении якоря и сопротивлении щеточного перехода коллектора . Это позволяет расширить диапазон. регулирования в сторону низких скоростей. Вхождение регулятора в режим стабилизации не зависит от коэффициента усиления операционного усилителя, следовательно, не требуется подстроечных эле ментов.

Формула изобретения

Регулятор частоты вращения для микроэлектродвигателя постоянного тока, содержащий операционный усилитель, ис3S тснник опорного напряжения, первый и второй управляемые ключи, подключенные к импульсной схеме управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, вход nepsore ключа соединен с вЪпсодом операционного усилителя, выход - с, коллектором электродвйгателя и входом второго ключа, выход которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а неинвертирующий .вход операционного усилителя подключен к источнику опорного напряжения.

Источники информапи, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 598204,; кл. Н 02 P 5/06, 1978.

2. Патент ФРГ ¹ 2224662, кл. Н 02 P 5/06, 1975.

782112 фиа2

Составитель Ю. Воробьев

Редактор С. Патрушева Техред А.Ач Корректор Л. Иван

Заказ 8164/71 Тираж 78.3 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Paymczas наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г, Унагород, ул. Проектная, 4