Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 P 5/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859608/07 (22) 17.08,90 (46) 07,01,93. Бюл. N 1 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро Научно-производственного объединения "Псковэлектромаш" (72) Г,В.Сухой, С.А.Двойнев, О,А.Тищенко и

А.С.Гришенков (56) Авторское свидетельство СССР и 964801, кл. Н 02 P 5/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА . (57) Использование: может быть использовано в устройствах записи и воспроизведеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока, например, в устройствах записи и.воспроизведения звука.

Известно устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее делитель напряжения и первый резистор, образующие с якорной обмоткой электродвигателя мостовую схему, в измерительную диагональ которой включены транзисторы, причем база одного транзистора подключена к делителю напряжения, база второго транзистора связана с коллектором первого транзистора и через резистор соединяются с положительными выводом источника питания; эмиттер первого транзистора имеет общую точку соединения с первым резистором, с двигателем и с резистором, который другим выводом соединяется с эмиттером второго транзистора. Коллектор

„„ Ж„„1786631 А1 ния звука. Сущность: в данном устройстве. включение транзисторов 10 — 11 задает оптимальный ток базы. транзистора 11, Высокоомный подстроечный транзистор позволяет изменять ток коллектора транзистора 10, тем самым изменяя общий коэффициент усиления системы регулирования. Включение подстроечного резистора в цель база-эмиттер транзистора 11 обеспечивает дополнительную тепловую стабилизацию перехода. Данное схемное включение значительно расширяет диапазон питающего напряжения, уменьшает ошибку отработки сигнала системы регулирования. 1 ил. второго транзистора соединяется с базой регулирующего транзистора.

Наиболее близким по технической сущ- насти к изобретению является устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее делитель напряжения и первый резистор, образующие с якорной обмоткой электродвигателя мостовую схему, в измерительную диагональ которой включены транзисторы; причем база первого транзистора подключена к делителю и соединена с коллектором второго транзистора через второй резистор. эмиттер второго транзистора имеет общее соединение с эмиттером первого транзистора и через четвертый резистор подключены к отрицательному выводу источника питания, база и коллектор третьего транзистора соединены между собой через третий резистор, общая точка соединения первого резистора и электродвигателя имеет соединение с коллектором третьего транзистора, коллектор

1786631 регулирующего транзистора соединен с электродвигателем через первый резистор, эмиттер регулирующего транзиатора под ключен к положительному выводу источника питания и через пятый резистор соединен с базой регулирующего транзистора, а в свою очередь база этого транзистора соединена с коллектором первого транзистора, Недостатком такого устройства является существенная зависимость частоты вращения от питающего напряжения, большой дрейф скорости при реализации схемы на дискретных элементах, невозможность установки регулировочной характеристики двигателя без изменения номиналов мостовой схемы, Целью изобретения является улучшение стабилизации и расширение диапазона питающего напряжения, Предлагаемое устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока намного уменьшает ошибку отработки сигнала системы регулирования, что ведет к значительному улучшению стабилизации частоты вращения электродвигателя, Указанная цель достигается тем, что в устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содер>кащее делитель напряжения и первый резистор, образующие мостовую схему, одно плечо которой предназначено для подключения к якорной обмотке электродвигателя, в измерительную диагональ мостовой

- схемы включены транзисторы, причем база первого транзистора подключена к делителю напря>кения и соединена с коллектором второго транзистора через второй резистор, коллектор и база третьего транзистора соединены между собой через третий резистор, эмиттер третьего транзистора соединен с базой второго транзистора, эмиттеры первого и второго транзисторов соединены между собой и через четвертый резистор подключены к отрицательному выводу источййка питания, коллектор третьего транзистора соединен с общей точкой первого резистора и выводом якорной обмотки электродвигателя, второй вывод первого резистора через четвертый транзистор соединен с положительным выводом источника питания ; пятый резистор, включенный между эмиттером и базой четвертого транзистора, введен дополнительный пятый транзистор, эмиттер пятого транзистора соединен с коллектором четвертого транзистора и с положительным выводом источника питания, коллектор пятого транзистора соединен с базой четвертого транзистора и с пятым резистором, а эмиттер четвертого транзистора образует общую точку с пятым резистором, с одним из плеч делителя напряжения и с первым резистором, база пятого транзистора соединена с коллектором первого транзистора.

На чертеже представлена схема устройства для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока.

Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного

10 тока содержит делитель напряжения 1 и первый резистор 2, которые образуют с якорной обмоткой электродвигателя 3 мостовую схему, база первого транзистора 4

15 подключена к делителю напряжения 1, коллектор и база третьего транзистора 5 соединены между собой через третий резистор 6, эмиттер третьего транзистора 5 соединен с базой второго транзистора 7. Эмиттеры второго транзистора 7 и первого транзистора 4

Как только после подачи напряжения питания на вход регулятора двигатель начал вращаться, транзистор 4 открывается и начинает работать схема сравнения„состоящая из транзисторов 4, 7, резисторов 8, 9 и

1, которая отрабатывает сигнал поступающий с двигателя. В зависимости от момента нагрузки, приложенного к валу электродви50 гателя, напряжение в диагонали моста (точки а, б) также изменяется, что, в свою очередь, ведет к изменению тока базы транзистора 4, С коллектора транзистора 4 сигнал поступает на составной транзистор, состоящий из транзисторов 10 и 11.

55 имеют общее соединение и подключены через четвертый резистор 8 к отрицательному выводу источника питания, второй транзистор 7 коллектором через второй резистор 9

25 соединен с базой первого транзистора 4.

Коллектор первого транзистора 4 соединен с базой пятого транзистора 10. Коллектор пятого транзистора 10 подключен к базе четвертого транзистора 11, эмиттер пятого

30 транзистора 10 соединен с коллектором чет- . вертого транзистора 11 и с положительным выводом источника питания, Эмиттер четвертого транзистора 11 через первый резистор 2 подключен к якорной цепи

35 электродвигателя 3. Между эмиттером четвертого транзистора 11 и его базой, а также коллектором пятого транзистора 10 включен пятый резистор 12, обеспечивающий более точную установку нагруэочной

40 характеристики электродвигателя путем изменения коэффициента усиления пятого транзистора 10.

Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного

45 тока работает следующим образом.

178бб31

Применение транзисторов различной проводимости позволяет построить схему составного эмиттерного повторителя, которая имеет характеристики сходные с характеристиками каскада, посроенного по схеме

Дарлингтона. Такая схема соединения тран зисторов имеет выходные характеристики . присущие эмиттерному повторителю и в то же время обладает малым входным сопротивлением, характерным для схемы с общим эмиттером, обеспечивая инвертирование сигнала и усиление по напряжению. Кроме того, входное и выходное сопротивления пропорциональны сопротивлению нагрузки и внутреннему сопротивлению источника сигнала. Изменение (увеличение, уменьшение) момента нагрузки на валу электродвигателя приводят соответственно к (уменьшению, увеличению) базового тока транзистора 4. А это в свою очередь вызывает изменение тока базы транзистора 10, что приводит к уменьшению или увеличению тока базы транзистора

11 посредством соединения коллектора транзистора 10 и базы транзистора 11. Тем самым такое включение транзисторов t011 задает оптимальный ток базы транзистора 11. Высокоомный подстроечный резистор позволяет изменять ток коллектора транзистора 10, тем самым изменяя общий коэффициент усиления системы регулирования, Включение подстроечного

° резистора в цепь база-эмиттер транзистора

11 обеспечивает дополнительную тепловую стабилизацию перехода, Формула изобретения

Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее делитель напряжения и первый резистор, образующие мостовую схему, одно плечо которой предназначено для подключения к якорю электродвигателя, 5 в измерительную диагональ мостовой схемы включены транзисторы, причем база первого транзистора подключена к делителю напряжения и соединена с коллектором второго транзистора через второй резистор, 10 коллектор и база третьего транзистора соединены между собой через третий резистор, эмиттер третьего транзистора соединен с базой второго транзистора,.эмиттеры первого и второго транзисторов соединены

15 между собой и через четвертый резистор подключены к отрицательному выводу ис точника питания, коллектор третьего траНзистора соединен с общей точкой первого резистора и вывода для подключения якор20 ной обмотки электродвигателя, второй вывод первого резистора через четвертый транзистор соединен с положительным зыводом источника питания, пятый резистор, включенный между эмиттером и базой чет25 вертого транзистора, о т л и ч а ю щ е е с i тем, что, с целью улучшения стабилизации и расширения диапазона питающего напряжения, в него введен дополнительный пятый транзистор, эмиттер пятого

30 транзистора соединен с коллектором четвертого транзистора и с положительным вы- . водом источника питания, коллектор пятого транзистора соединен с базой четвертого транзистора и с пятым резистором, а эмит35 тер четвертого транзистора образует общую точку с пятым резистором, с одним из плеч делителя напряжения и с первым резистором, база пятого транзистора соединена с коллектором первого транзистора.

1786631

Составитель Г.Сухой

Техред М.Моргентал

Корректор Н.Милюкова

Редактор. Б. Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 255 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР с 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5