DPR、DPMなどのタイプの電気モーター用の回転速度スタビライザー。スキーム、説明

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DPR型、DPM型などの電動機用の回転速度安定装置です。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くの場合、さまざまな機械装置や自動化装置では、DC 電気モーター (EM) の回転速度を非常に正確に安定させる必要があります。文献に記載されているほとんどのデバイスは、シャフトの負荷が増加するにつれて消費電流を変更することにより、モーターの回転速度を安定化させます。この場合、EDと直列に抵抗が接続されます。 EM 出力が低い場合、これは許容されます。 EM がより強力で、EM が消費する電流が 1 A を超える場合、抵抗での損失は大きくなります。さらに、このような方式により、シャフトにかかる負荷の狭い範囲の変化内で速度が安定します。

私が提案するDC EMスピードスタビライザーは上記のような欠点がなく、非常に高い精度でEMシャフトの速度を維持することができます。これにより、供給電圧と消費電力が異なる電気モーターを接続できます。このような安定化は、モーターシャフトに配置されたセンサーからのフィードバックによって保証されます。また、シャフトの負荷が増加すると、回路がモーターの電圧を最大まで増加させ、モーターの速度が上昇すると、回路がモーターの電圧を増加させるという事実によって保証されます。（何らかの理由で）電圧が低下します。したがって、振動プロセスが発生し、その結果、特定の負荷で ED に最適な電圧が確立されます。スタビライザーはポーランド製の30W程度のED（名前はわかりません）とDLM-30タイプのEDに使用しましたが、どちらも良好な結果が得られました。

速度安定装置の概略図を図1に示します。これは KR1108PP1A マイクロ回路に基づいており、デジタル - アナログコンバータ (DAC) モードでオンになります。

（クリックして拡大）

回転速度センサー (図 2) からの信号は、DD1.1 チップ上に作られた安定したパルス整形器を介して DAC 入力に供給されます。

DPR、DPMなどのタイプの電気モーター用の回転速度スタビライザー

DAC の出力 (DA13 のピン 1) ではのこぎり波電圧が得られます。DA1 入力の周波数が高くなるほど、その振幅は大きくなります。この電圧は 6 倍に減少し、チェーン R7、R7、C2 によって平滑化され、オペアンプ DA8 の直接入力に供給されます。オペアンプの反転入力は、抵抗 R9、R10、R5 と安定化器 DA1 間の分圧器から取得した基準電圧を受け取ります。基準電圧は、DAC DA1 からの電圧と比較されます。オペアンプの入力電圧が基準電圧より低い場合、基準電圧の出力はローレベルに設定され、ダイオード VD1 (トランジスタ VT1 を負電圧から保護) を介してトランジスタ VT13 に供給されます。トランジスタは閉じたままで、平滑チェーン R3、C8 を流れる抵抗 R2 の電流によってトランジスタ VT3、VTXNUMX が開きます。 ED に最大電圧が印加され、ED が回転し始めます。

モーターが加速すると、センサーからの信号の周波数が増加し、それに応じてオペアンプの直接入力の入力電圧も増加します。標準値に等しくなるとすぐに、オペアンプの出力でハイレベルが確立され、コンデンサ C1 が充電されるにつれてトランジスタ VT2 が開き、トランジスタ VT3、VT8 が閉じ始めます。 EDの割合が減ります。その結果、振動プロセスが減少し（コンデンサ C0,5 の静電容量に応じて約 8 秒続きます）、その終了時に電気モーターの速度は、回転周波数が 8 に等しい電圧を得ることができるような速度になります。オペアンプの直接入力の基準電圧。動作中、オペアンプの出力ではパルスの特定のデューティサイクルが確立されます。このデューティサイクルは、回転速度とモータシャフトの負荷に応じて変化します。これらのパルスはコンデンサ CXNUMX によって平滑化されます。原則として、それらを平滑化する必要はありませんが、デューティサイクルではなく両端の電圧を変化させるEDを使用する方が私にとっては好ましいように思えました。

この回路は、共通線に対して約 20 V の非安定化電圧と +30 V の安定化電圧によって電力供給されます。 +30 V 電圧は、使用する ED のタイプに必要な非常に広い制限内で変更できます。 DA3 スタビライザーとトランジスタ VT1 ～ VT3 の最大許容入力電圧を超える場合は、トランジスタを他の (より許容可能なコレクタ - エミッタ間電圧を持つ) ものと交換する必要があり、DA3 には別の非安定化 + 電源から電力を供給する必要があります。 20V電源。

回転速度センサーは不透明な材料で作られたディスクであり（テキストライトで作ると非常に便利です）、円形に30〜60個の穴が開けられています（図3）。

DPR、DPMなどのタイプの電気モーター用の回転速度スタビライザー

ディスクはEDシャフトに固定されています。図2に示す回路はディスクの回転を方形パルスに変換します。 60 個の穴を持つディスクを使用する場合、測定時間が 1 秒の周波数計をセンサー出力に接続できます。回転速度が毎分回転数で表示されます。

プリント基板を図4に示します。トランジスタ VT1 とポテンショメータ R3 を除く、図 9 のすべての要素がその上にあります。

DPR、DPMなどのタイプの電気モーター用の回転速度スタビライザー

DD1 マイクロ回路の未使用のピンは、グランドと電源 (図には示されていません) に接続されています。トランジスタVT3はラジエーター上に配置する必要があり、その表面積は電気モーターの出力に応じて選択されます。 EDタイプのDPM-30を使用する場合は、50x100mmのアルミ板をPの形に湾曲させたものを使用しました。固定抵抗器とコンデンサーは平面サイズ1206です（抵抗器R8、R10タイプC3-23またはMLT-0,125を除く）。。電解コンデンサタイプ K50-35。トリマー抵抗器タイプ SP-16v または別の適切なサイズ。

他の抵抗器を使用することもできますが、SP9-5a タイプの抵抗器 R35 を使用することをお勧めします。電圧安定器として、雑誌「ラジオ」2 年 1981 月号、44 ～ 46 ページに記載されている回路を使用しました。センサー (図 2 を参照) として、振幅 12 ～ 15 V の出力パルスを生成する他の回路を使用できます。

回路を構成するには、抵抗 R8、R10 の代わりに 9 つのトリミング抵抗を取り付けると便利です。まず、最小抵抗に設定されます。抵抗 R5 スライダーは (図に従って) 低い位置に設定され、抵抗 R9 が最大になるように選択されます。電動モーターを接続したら、R13 レギュレーターを回転させて回転速度を上げます。この場合、電圧計を使用して DA1 のピン 10 の電圧を監視する必要があります。電圧が 5 V に達しても、モーターの回転速度がまだ不十分な場合は、モーターシャフトの最大回転速度でピン 13 DA1 の電圧が 10 に等しくなるように抵抗 R10,5 を減らします。 ...8 V。次に、抵抗 R10 と R9 を使用して、それぞれ最大制限と最小制限を設定し、抵抗 R8 で調整します。この後、抵抗 R10、RXNUMX を測定し、定数に置き換えます。これでセットアップは完了です。

詳細。 KR1108PP1A マイクロ回路の代わりに、KR1108PP1B を使用できます。 KR140UD6 オペアンプは、KR140UD7、KR544UD1 などの他のオペアンプに置き換えることができます。電圧安定器 KR142EN8E は KR142EN8V に置き換えることができます。 79L15 - KR1168EN15、78L05 - KR1170EN5、KR1157EN502。

K561LA7 マイクロ回路は K561LE5 に置き換えることができます。センサー回路 (図 2 を参照) では、K561TL1 マイクロ回路の代わりに、K561LA7、K561LE5 を使用できます (これらのインバーターを XNUMX つ直列に接続することをお勧めします)。

著者: I.A. コロトコフ

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