コレクターモータースピードスタビライザー。スキーム、説明

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コレクタモーター速度安定装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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独立励磁のコレクタモータは、さまざまな機構の電気駆動装置に広く使用されています。シャフト速度をゼロから最大動作速度まで変更できると同時に、大きなトルクを生成します。提案された論文の著者は、このような電気モーターの回転速度を手動で調整し、供給電圧やシャフトの機械的負荷の変化に応じて回転速度を自動的に一定に維持するための比較的単純な装置を作成することに成功しました。

独立した励磁を備えた集電モーターの制御デバイスは、パルス幅コントローラーと位相コントローラーの 563 つの主要なグループに分類されます。後者の方が信頼性が高いことが判明しました。しかし、この種の工業製品はあまりにも面倒なスキームに従って作られています。分析の結果、技術的特性を損なうことなく大幅に簡素化できることがわかりました。提案されたスタビライザーとスピードコントローラーは、最大 564 V の供給電圧で 90 ～ 120 W の出力を持つ KPA-42、KPK-XNUMX および同様のエンジン用に設計されています。

デバイスの図を図に示します。

（クリックして拡大）

脈動電圧は、ダイオードブリッジ VD1 ～ VD1 を使用して交流 4 ～ 36 V から得られ、M42 電気モーターに印加されます。VD6C2 回路は脈動電圧を定電圧に変換し、VD9 ツェナーダイオードとトランジスタ VT1 の電圧安定器を介して DA1 マイクロ回路に供給します。 HL1 LED は電源オンインジケーターとして機能します。

ツェナーダイオード VD10 からは、安定化および調整回路のために例示的な電圧が除去されます。必要な速度は可変抵抗器 R12 によって設定されます。可変抵抗器 R1 は、R15C5R16 フィルタを介してオペアンプ DA3 の非反転入力に印加される電圧を変更します。ここでは、電流フィードバック電圧と加算されます。後者は抵抗器 R1 から取り外され、モーター電機子回路 M5 に直列に接続され、分圧器 R8R3 とフィルター R4C13R6 を介してオペアンプの入力に供給されます。要素 R7、VD8、VDXNUMX は、モーター過負荷時の電流フィードバック電圧を制限します。

オペアンプ DA1 の反転入力では、抵抗 R19 および R20 を介して供給される基準電圧と、モータ M1 の電機子から除去され、抵抗 R14、R21、R22 を介してオペアンプに供給される電圧が加算されます。

オペアンプDA1は積分アンプ方式に従って接続されており、その伝達係数と時定数が安定化システム全体の特性を決定します。オペアンプの出力電圧は、ユニ接合トランジスタ VT2 のパルス整形器を制御します。トリニスタ VS1 の開き角とモータ M1 の電機子巻線に流れる電流の平均値は、その継続時間に依存します。フォトカプラ U1 は、制御回路を電源回路から絶縁します。

デバイスはコンデンサC1 - MBGOまたはMBGCH、C2、C4、C5、C9 - K50-35、C7、C10 - シリーズK73、C3、C6、C8 - 小型セラミックを使用しました。抵抗R2 - C5-16、R15、R19、R22 - SP5-2、R12 - PPB-1V、残り - MLT。 KR140UD1B を別のオペアンプ (K140UD6 など) に置き換える場合は、結論の目的と補正回路のパラメーターの違いを考慮する必要があります。

スタビライザーを調整するには、36 ～ 42 V の調整可能な AC 電圧源が必要であり、さらに、モーターシャフトにかかる機械的負荷が変化したときに、モーターシャフトの速度を制御できる必要があります。

シンプルで便利な速度センサーは、小さな永久磁石が固定されたシャフトから数ミリメートルの距離に取り付けられた従来のマイクヘッドです。ヘッド巻線に導入されたパルスはオシロスコープ画面で観察でき、その周波数は周波数計で測定できます。高密度のゴムをシャフトに押し付けることにより、シャフト上の可変の機械的負荷が生じます。この方法は最大 200 W のモーターに適しています。

定抵抗器 R5 の代わりに、公称値 470 オームの調整抵抗器が取り付けられ、可変抵抗器 R12 のエンジンが最小抵抗に対応する位置に移動されます。電源を入れるとトリミング抵抗R19によりエンジンが完全に停止します。次に、トリミング抵抗 R15 により、エンジンは強制的に最低速度で回転を開始します。

その後、可変抵抗器Ｒ１２のエンジンを中間位置に設定し、エンジンが一定速度まで加速するのを待った後、そのシャフトに機械的負荷を与える。抵抗器 R12 の抵抗値を変更することにより、負荷に対する速度の依存性を最小限に抑えることができます。これで、調整抵抗を目的の抵抗の定数に置き換えることができます。

同調抵抗器 R22 は、電源電圧が 10 ～ 20% 変化してもエンジン速度が実質的に一定に保たれる位置に設定されます。次に、抵抗器 R12 の抵抗値が再び最小値まで減少し、同調抵抗器 R19 が回転速度を指定された制御間隔の下限に等しく設定します。これでスタビライザーの安定化が完了します。

著者: V.Tushnov、ルガンスク、ウクライナ

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