Электропривод постоянного тока

 

Использование: для регулирования частоты вращения коллекторных электродвигателей постоянного тока, например, в устройствах записи и воспроизведения звука, Сущность: электропривод содержит последовательно соединенные электродвигатель, первый резистор и регулирующий транзистор , подключенные к положительному и отрицательному выводам, делитель напряжения, один вывод которого подключен - Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулированиячастоты вращения коллекторных электродвигателей постоянного тока, например , в устройствах .записи и воспроизведения звука. Известен электропривод двигателя постоянного тока, содержащий резистивный мост, усилитель мощности на составном эмиттерном повторителе, параллельно выходной диагонали моста подключен усилитель постоянного тока, представляющий к коллектору регулирующего транзистора.а его средняя точка подключена к базе первого транзистора, эмиттер которого через второй резистор соединен с отрицательным выводом и непосредственно - с эмиттером второго транзистора, база которого через источник опорного напряжения подключена к общей точке электродвигателя и первого резистора, коллектор второго транзистора соединен с положительным выводом через третий резистор, база регулирующего транзистора соединена непосредственно С коллектором первого транзистора и через четвертый резистор - с положительным выводом . Кроме того, введены пятый и шестой резисторы и выключатель, причем второй вывод делителя напряжения через пятый резистор подключен к отрицательному выходу и непосредственно к одному из выводов выключателя, второй вывод выключателя через шестой резистор подключен к эмиттеру первого транзистора, что позволяет расширить функциональные возможности устройства путем получения второй стабильной частоты вращения. 1 ил. собой цепочку из последовательно соединенных перехода база-эмиттер транзистора проводимости n-p-п, резистора и перехода эмиттер-база транзистора проводимости рп-р, коллектор которого нагружен одновременно на динамическое сопротивление, выполненное из двух последовательно соединенных разнополярных транзисторах и на упомянутый усилитель мощности, при этом в одной паре противоположных плеч моста установлены соответственно резистор и стабилизируемый электродвигатель, (Л XJ 00 о о GJ) Ю

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 Р 5/16

ГОСУДАР CTHE ННОЕ ПАТЕ НТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) .4867736/07 (22) 21.09.90 (46) 07.01.93. Бюл. ¹1 (71) Научно-производственное объединение

"Энергия" (72) В.M.Êîíäðàøîâ, В.Н.Колаев, А,П.Новиков, О.А.Тищенко, О.С.Семенов и С.А.Двойнев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 298033, кл. Н 02 P 5/165, 1969.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1166253, кл. Н 02 P 5/16, 1986. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО Т0КА (57) Использование: для регулирования частоты вращения KoilhBKTopHblx электродвигателей постоянного тока, например, в устройствах записи и воспроизведения звука, Сущность: электропривод содержит последовательно соединенные электродвигатель, первый резистор и регулирующий транзистор, подключенные к положительному и отрицательному выводам, делитель напряжения, один вывод которого подключен —:-. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования- частоты вращения коллекторных электродвигателей постоянного тока, например, в устройствах, записи и воспроизведения звука.

Известен электропривод двигателя постоянного тока, содержащий резистивный мост, усилитель мощности на составном эмиттерном повторителе, параллельно вы ходной диагонали моста подключен усилитель постоянного тока, представляющий

SU 1786632 А1 к коллектору регулирующего транзистора,а его средняя точка подключена к базе первого транзистора, эмиттер которого через второй резистор соединен с отрицательным выводом и непосредственно — с эмитгером второго транзистора, база которого через источник опорного напряжения подключена к общей точке электродвигателя и первого резистора, коллектор второго транзистора соединен с положительным выводом через третий резистор, база регулирующего транзистора соединена непосредственно с коллектором первого транзистора и через четвертый резистор — с положительным выводом, Кроме того, введены пятый и шестой резисторы и выключатель, причем второй вывод делителя напряжения через пятый резистор подключен к отрицательному выходу и непосредственно к одному из выводов выключателя, второй вывод выключателя через шестой резистор подключен к эми.ггеру первого транзистора, что позволяет расширить функциональные возможности устройства путем получения второй стабильной частоты вращения. 1 ил. собой цепочку из последовательно соединенных перехода база-эмиттер транзистора проводимости п-р-п, резистора и перехода эмиттер-база транзистора проводимости рп-р, коллектор которогонагружен одновременно на динамическое сопротивление, выполненное из двух последовательно соединенных разнополярных транзисторах и на упомянутый усилитель мощности, при этом в одной паре противоположных плеч моста установлены соответственно резистор и стабилизируемый электродвигатель, 1786632 большом падении напряжения на транзисторах, и работе под нагрузкой, транзисторы усилителя. мощности будут 35 перегреваться, т.е. появляются дополни тельные потери мощности и снижение КПД.

Наиболее близким по технической сущности к изобретени о является устройство для регулирования частоты вращения элек- 40 тродвйгагеля постоянного тока, содержащее;делитель напряжений и первый резистор, образующие с якорной обмоткой электродвигателя мостовую схему, подключенную к положительному выводу источника питания через регулирующий транзистор, а к отрицательному — непосредственно, в измерительную диагональ мостовой схемы вкл}очены три транзистора, причем эмиттеры первого и"второго транзисторов объединены 50 и через второй резистор подключены к отрицательному выводу, база первого транзистора подюгючеФМ делйтелю напря>кения, а его коллектор — к базе регулирующего транзистора, база второго транзистора соединен с эмиттером третьего транзистора, а коллектор — с третьим резистором, четвертый транзистор, эмиттер"которого подключен к делителю напряжения, а коллектор и база — к коллектору второго транзистора, при этом а в другой — набор резисторов коммутируемых реле.

Недостатки такого электропривода: — для получения двух стабильных частот вращения необходимо иметь дополнительные крупно-габаритные элементы: реле, устройство для включения и отключения реле, два моточных резистора; — при работе на нижней частоте вращения в цепь электродвигателя включается OT" носительно большое сопротивление, что приведет к дополнительному падению напряжения на этом резисторе, особенно при работе с максимальным моментом нагрузки и при пуске электродвигателя, В этих крайних случаях, при ограниченной величине напряжения источника питания, напряжения приложенного к электродвигателю будет недостаточно для обеспечения надежного запуска и получения необходимой стабильности частоты вращения; — в устройстве по авт, св. М 298033 транзисторы усилителя мощности включены по схеме эмиттерного повторителя. Падение напряжения на нагрузке является запирающим для транзисторов усилителя мощности. Чем больше ток, тем труднее на- сытить транзисторы усилителя мощности, тем больше на них падение напряжения.

При запуске электродвигателя от источника питания.с ограниченным напряжением, запуск может не произойти. Кроме того, при

30 коллектор третьего транзистора соединен с его эмиттером, база подключена к общей точке первого резистора и якорной обмотке электродвигателя, а второй конец третьего резистора соединен с положительным выводом источника питания.

Недостатком такого устройства является то, что в данном устройстве нельзя получить две стабильных частоты вращения, т.к. при переходе с одной частоты на другую происходит разбаланс тахометрического моста, смещаются рабочие точки транзисторов и опорного элемента. Поэтому стабильность частоты вращения на второй частоте не велика — не выше 10%.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем получения второй стабильной частоты вращения.

Электропривод постоянного тока содержащий последовательно соединенные электродвигатель, первый резистор и регулирующий транзистор, подключенные к выводам для питания, делитель напря>кения, один вывод которого подключен к коллектору регулирующего транзистора, а его средний вывод подключен к базе первого транзистора, эмиттер которого через второй резистор соединен с отрицательным выводом питания и с эмиттером второго транзистора, база которого через источник опорного напряжения подключена- к общей точке соединения электродвигателя и первого резистора, коллектор второго транзистора соединен с положительным выводом питания через третий резистор, база регулирующего транзистора соединена с коллектором первого транзистора и через четвертый резистор, с положительным выводом питания, дополнительно содержит пятый и шестой резисторы и выключатель, причем второй вь вод делителя напряжения через пятый резистор подключен к отрицательному выводу питания и к одному из выводов выключателя, второй вывод выключателя через шестой резистор подключен к эмиттеру первого транзистора.

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

Устройство содержит последовательно соединенные электродвигатель 1, первый резистор 2, регулирующий транзистор 3, подключенные к положительному и отрицательному выводу. Делитель напряжения 4, один вывод которого подключен к коллектору регулирующего транзистора, а его средняя точка подключена к базе парного транзистора 5, эмиттер которого через второй резистор 6 соединен с отрицательным выводом и непосредственно с эмиттером

1786632 второго транзистора 7. База второго транзистора 7 через источник опорного напряжения

8 подключена к общей точке соединения электродвигателя 1 и первого резистора 2.

Коллектор второго транзистора 7 соеди- 5 нен с положительными выводом через третий резистор 9. База регулирующего транзистора 3 соединена непосредственно с коллектором первого транзистора 5 и через четвертый резистор 10 с положитель- 10 ным выводом. Второй вывод делителя напряжения 4 через пятый резистор 11 соединен с отрицательным выводом и непосредственно к одному из выводов выключателя 12, второй вывод которого че- 15 рез шестой резистор 13 подключен к эмиттеру первого транзистора 5.

Электродвигатель 1, первый резистор 2, делитель напряжения 4 и пятый резистор 1.1 образуют тахометрический мост 14. 20

Устройство работает следующим образом, При подключении источника питания и открытии регулирующего транзистора, когда выключатель отключен, электродвига- 25 тель работает на низкой частоте вращения, Стабилизация частоты вращения осуществляется следующим образом.

Напряжение в измерительной диагонали тахометрического моста (точки "а" и "б") 30 равно:

Оаб=Ооп+Обэ7 Обэб где Uoï — напряжение опорного источника;

Обд — напряжение на переходе базаэмиттер транзистора 7; 35

Оьб — напряжение на переходе базаэмиттер транзистора 5, Уменьшение (увеличение) момента нагрузки на валу электродвигателя 1 приводит к увеличению (уменьшению) частоты враще- 40 ния и ЭДС двигателя. Увеличивается (уменьшается) разность потенциалов между точками "а" и "б", измерительной диагонали. Это приведет к увеличению (уменьшению) йасыщения транзистора 7 и к 45 уменьшению (увеличению) насыщения транзистора 5 и регулирующего транзистора 3, к уменьшению (увеличению) напряжения на электродвигателе. Частота вращения восстановится в пределах статической 50 ошибки устройства. . Для перехода на вторую, верхнюю частоту вращения включается выключатель 12, при этом резистивный разбаланс плеч тахометрического моста практически не проис- 55 ходит, т.к. величина сопротивления резистора 11 значительно меньше сопротивления плеч делителя напряжения 4.

После включения выключателя 12 ток от источника через резистор 11 значительно увеличится, следовательно, значительно увеличится падение напряжения на этом резисторе. Падение напряжения на резисторе 11 суммируется с напряжением опорного источника 8 и напряжением на переходе база-эмиттер тра н з исто ра 7. Резул ьти рующее напряжение увеличится, что приведет к дополнительному отпиранию управляющеготранзистора 5 и регулирующего транзистора 3 и к увеличению напряжения на электродвигателе

1. Электродвигатель перейдет на вторую верхнюю частоту вращения.

Стабилизация на верхней частоте вращения будет осуществляться также как и на нижней частоте вращения.

Кроме того, падение напряжения на резисторе 11, является динамическим смещением для управляющего -транзистора 5 под действием которого, при увеличении (уменьшении) частоты вращения электродвигатель 1 управляющий транзистор 5 будет дополнительно запираться (отпираться), следовательно, будет подзапираться (приоткрываться) регулирующий транзистор 3, что приведет к дополнительному понижению (повышению) напряжения на электродвигателе 1 и уменьшению ошибки частоты вращения электродвигателя, Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий последовательно соединенныЕ электродвигатель, первый резистор и регулирующий транзистор, подключенные к выводам для питания, делитель напряжения, один вывод которого подключен к коллектору регулирующего транзистора, а его средний вывод подключен к базе первого транзистора, эмиттер которого через второй резистор соединен с отрицательным выводом питания и с эмиттером второго транзистора, база которого через источник опорного напряжения подключена к общей точке соединения электродвигателя и первого резистора, коллектор второго транзистора соединен с положительным выводом питания через третий резистор, база регулирующего транзистора соединена с коллектором первого транзистора и через четвертый резистор — с положительным выводом питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем получения второй стабильной частоты вращения, в него дополнительно введены пятый и шестой резисторы и выключатель, причем второй вывод делителя напряжения через пятый резистор подключен к отрицательному выводу питания и к одному из выводов выключателя, второй вывод выключателя через шестой резистор подключен к эмиттеру первого транзистооа.

1786632

Составитель А. Новиков

Техред M.Mîðãåíòàë 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

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5