Регулятор скорости вращения для микроэлектродвигателя постоянного тока

О П И С А Н И Е (9574О1

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АР ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическик

Республик (61} Дополнительное к ввт. свид-ву № 884062 (22) Заявлено Ol.l2.80(21} 3009690/24-07 (5l)M. Кл.

Н 02 Р 5/16 с присоединением заявки J4

9кудлрстаанвй кемктет

GGGP ае делам «заервтеикл и еткрытвв (23} Приоритет

Опубликовано 07,09;82. Бюллетень Фв 33

Дата опубликования описания 07.09.82. (53) УДК621.313..2 (088. 8) {72} Авторы изобретения

В, О. Вяземский и С, Н.,Панипин

Ленинградский ордена Ленина электроте. ническфФ фнсФит гр . им. B. И. Ульянова (Ленина) / :" (7l ) Заявитель

k9! g>) (54) РЕГУЛЯТОР CKOPOCTVi ВРАЩЕНИЯ

ДЛЯ МИКРОЭЛЕКТРОБВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и и может быть использовано в электропроигрывающих устройс айвах, лентопротяжных механизмах аппаратов магнитной записи, в многоскоростных кинокамерах, 5 в системах программного управления.

По основному ввт. св. ¹ 884062 известен регулятор скорости вращения микроэлектродвигвтеля постоянного тока, содержащий последовательно соединенные импульсный датчик скорости вращения, преобразователь частота-напряжение, пороговый блок, усилитель мощности, K которому подключен электродвигатель, делитель частоты, схему совпадения И, три переключателя, диод н конденсатор, причем выход импульсного датчика. скорости вращения соединен со входом первого переключателя, первый выход которого соеди 2о нен со входом делителя частоты, в второй:"o входом преобразователя частота-напряжение и первым выходом делителя частоты, выход которого связан с од2 ним 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 перекщочателя„второй вход третьего переключателя через диод соединен с источником питания усилителя моппвзсти, а через конденсатор — с выходом „" или геля мощности, выход третьего переключателя связан с электродвигателем (1

Недостатком известного устройства является уменьшение в два раза динами ческого диапазона регулирования при переходе от режима стабилизации скорос- -. тей порядка единиц оборотов в секунду к режиму стабилизации скоростей порядка ста оборотов в секунду.

Цель изобретения - расширение дчап азона регулирования.

Указанная цель достигается тем, что в известный регулятор скорос ги врвще957401 ния микроэлектродвигателя постоянного тока допслнительно введен одновибратор, вход которого подключен ко второму выходу .делителя частоты, а выход — ко второму входу второго переключателя.

На фиг. 1 показана блок-с!сема регулятора скорости; на фиг. 2 и 3 — диаграммы напряжений в различных точках схемы соответственно для режима малой и большой скорости. tO

Регулятор 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 переклю ателя 2 подключен к делителю 6 частоты, первый выход которого подключен к первому вы- 26 ходу переключателя 2, а второй — к одновибратору 7, выход преобразователя 5 подключен к схеме совпаденця И 8, выход которой подключен к усилителю 9 мощности, конденсатор 10, диод 11, выход 25 одновибратора 7 подключен ко второму входу второго переключателя 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 переключателя 13 подключен к точке соединения конденсатора 10 и диода 11, а выход — к элекгродвигателю

14, связанному с датчиком.1.

Устройство работает следующим образом.

В режиме малой скорости, 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 дели гель 6 частоты, инвертиру- каций выход которого соединен со входом одновибратора 7. Выход одновибратора подсоединяется за счет изменения положения переключателя 12 ко второму входу схемы И 8. Переключатель 13 также изменяет. свое положение и теперь электродвигатель 14 соединен с выходом усилитеги 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 ротора электродвигателя (фиг. 2а,5), поступает через переключатель 2 на преобразователь

3 частота — напряжение, где формируется постоянное напряжение, пропорциональное частоте входного сигнала, модулируемое йилообразным напряжением с частотой этого сигнала (фиг. 2 ). . С момента достижения .суммарным напряжением порога срабатывания (0п фиг. 2е} порогового блока 4 на выходе последнего появляются импульсы со скваж ностью, пропорциональной частоте поступающего сигнала (фиг. 2с и фиг. 2 (3

4, f).

Таким образом, стабилизация скорости вращения ротора электродвигателя в режиме малой скорости происходит путем. изменения действующего значения напряжения, питающего электродвигатель от напряжения, соответствующего холостому ходу, до напряжения, бпизкого к напряжению источника питания, за счет изменения скважности импульсов от некоторого начального значения до "единицы .

Динамический диапазон регулирования определяется отношением размаха пилообразного напряжения к значению напряжения порога ()и (фиг. 2 ). Вне этого диапазона цепь авторегулироваиия 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 преобразоserena 5 резко уменьшается за счет подключения между его входом и выходом датчика 1 делителя 6 частоты с коэффициентом деления k . 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. Зо) через переключатель 12 на вход усилителя

9 мо.цности. Усиленный сигнал через схему прквязки нижнего уровня, образованную конденсатором 10 и диодом 11, и переключатель 13 подается на пвига957401 6 с постоянной составляющей импульсного сигнала (1 - — ) . Е. т

Величина 7.„выбирается не меньше времени, необходимого на полное восстановление заряда конденсатора "10, и может составлятк- не менее 0,1 Т. Предлагаемое устройство стабилизарует скорости вращения микроэлектродвигателя постаянног тока, различающиеся

10 на два порядка и более в широком диапаа зоне нагрузок на вал при фиксированном налряжении источника питания.

5 тель (фиг. Эф, пунктир), обеспечивая ускоренный разгон за счет совместного действия наппяжения источника питания

Е и импульсного сигнала с выхода уси; литепя мощности.

При приближении скорости двигателя к номинальному значению, в К раз превышающему соответствующее значение в режиме малой скорости, напряжение на aadrоде преобразователя 5 вновь становится импульсным, так как частот сигнала на его входе приближается к значениям частоты датчика в режиме малой скорости. А как только длитеш ность 7 выходных импульсов преобразова 35 теля 5 станет меньше разности периода . выходного сигнала делителя 6 частоты и длительности о импульса, возникающего на выходе одновибратора 7, цепь авторегулирования замкнется (фиг. 3, сплошало ная линия).

Динамический диапазон регулирования в режиме большой скорости равен отношению рааМеха пилообразного напряжения, умноженного на (1-,- ) Е, к напряжениюИ порога; вне этого диапазона на двига, тель будет подаваться либо напряжение исто„юника питания Е, либо напряжение (2- — )1Е полученное путем сложения Е

Формула изобретения

Регулятор скорости вращения для микроэлектродвигателя постоянного тока по авт. св. М 884062; о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в него допоуппРГельно введен одновибраторр вход которого подключен к второму выходу делителя частоты, а выход — к второму входу второго переключателя .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидтельство СССР

¹ 884062, юх. Н 02 Р 6/16, 1980.

957401

de

Ewp

Г

Составитель А, Иванов

Редактор Н. Безродная Техред Т.Маточка Корректор А. Дзятко

Заказ 6620/47 Тираж 721 П одписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4