Устройство для регулирования числа оборотов двигателей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧИСЛА ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЕЙ, прежде всего приводных двигателей бытовых приборов и электроинструментов, содержа1цее один или несколько тиристоров , включенных в якорную цепь электродвигателя , управляющие электроды которых подключены к схеме зажигания, последовательно соединенные переменный резистор и конденсатор, соединенные с якорной цепью электродвигателя , отличающееся тем, что введены резистор 8 в цепь якоря электродвигателя и последовательно соединенные диод 23 и резистор 24, причем резистор В через диод 23 и резистор 24 соединен с обкладками конденсатора зажигания 25, резистор 30, через который общая точка переменного резистора 27 и конденсатора зажигания 25 соединена с отрицательной клеммой двигателя 28, схема за);сигания выполнена на транзисторах и эмиттер транзистора 20 соединен с i конденсатором зажигания 25. (Л О5 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 Н 02 P 5 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

21) 7771123/24-07

89) 148918 ГДР (22) 28.03.80 (31) WP Н 02 Р/212551 (32) 27.04.79 (33) ГДР (46) 23.01.84. Бюл. Р 3 (72) Дитер Шултц (ГДР) (71) ФЕБ Комбинат Текстима (ГДР) (53) 621.316.718.5(088.8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЧИСЛА ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЕЙ, прежде всего приводных двигателей бытовых приборов и электроинструментов, содержащее один или несколько тиристоров, включенных в якорную цепь электродвигателя, управляющие электроды

„„SU„„111 А которых подключены к схеме зажигания, последовательно соединенные перемен- ный резистор и конденсатор, соединенные с якорной цепью электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что введены резистор 8 в цепь якоря электродвигателя и последовательно соединенные диод 23 и резистор 24, причем резистор 8 через диод 23 и резистор 24 соединен с обкладками конденсатора зажигания 25, резистор

30, через который общая точка переменного резистора 27 и конденсатора зажигания 25 соединена с отрицательной клеммой двигателя 28, схема зажигания выполнена на транзисторах и эмиттер транзистора 20 соединен с ф конденсатором зажигания 25.

1069111

Изобретение касается устройства для регулирования числа оборотов двигателей последовательного включения, в особенности приводных двигателей для бытовых приборов и электроинструментов.

Известно большое количество электрических схем для регулирования, числа оборотов двигателей последовательного включения, при которых используется противоэлектродвижущая 0 сила для регулирования числа оборотов, причем в зависимости от числа оборотов ток зарядки конденсатора зажигания изменится так, что при уменьшении числа оборотов ток зарядки уве-15 личится за счет увеличения вращающего момента и достигается смещение угла зажигания, из-за которого передается большое напряжение к двигателю. Патент США Р 4228383, 20 кл. Н 02 P 7/28, 1980) .

Недостатком этого принципа является то, что для устранения связи противоэлектродвижущей силы необходимо дальнейшее присоединение на двигателе и таким образом ограничивается универсальность схемы регулирования.

При других известных решениях используется ток двигателя для регулирования числа оборотов, причем падением напряжения на сопротивлении, включенном последовательно с электродвигателем, генерируется ток, который заряжает конденсатор. (Патент Швейцарии Р 438469, кл. H 02 Р 3/12, 1967) . заряд конденсатора используется 35 либо для влияния на ток зарядки конденсатора зажигания, либо для воздействия на величину потенциала зажигания схемы зажигания.

Недостатком является то, что ря- 40 дом с конденсатором зажигания должен быть включен конденсатор с большей емкостью, и либо -конденсатором влияют на динайику системы, либо должна быть в.распоряжении дополнительная схема для разрядки конденсатора, что означает повышенный расход элементов.

Целью изобретения является устройство для регулирования числа. оборотов, которое по сравнению с известными ус.гройствами было построено проще, которое должно надежно работать с малым количеством малогабаритных элементов и которое должно иметь универсальную область применения.

Технической задачей изобретения является такое регулирование двигателя последовательного включения, который может быть универсальным двигателем или двигателем постоянного 60 тока последовательного возбуждения, что йри увеличении нагружаемого момента вращения поддерживается постоянное число оборотов двигателя без .изменения установленного значения ре-65 гулируемого омического сопротивления и что соответствующий электродвигатель можно присоединить к электронной схеме регулирования без технических изменений.

Согласно изобретению задача решается таким образом, что включается тиристор последовательно с электродвигателем к пульсирующему источнику постоянного тока и что передается зависимое от нагружаемого момента вращения напряжение во время протекания тока через тиристор таким о6разом, что компенсируются колебания числа оборотов двигателя беэ изменения установленного значения регулируемого омического сопротивления.

Существенным является то, что во время протекания тока через тиристор или тиристоры передается зависимое от нагружаемого вращающего момента двигателя напряжение через диод и сопротивление к конденсатору зажигания, которое его частично заряжает, и что конденсатор зажигания соединен через один или несколько резисторов с отрицательной клеммой двигателя, причем его частичный подзаряд зависит от угла отсечки тока двигателя.

На фиг.1 изображена блоксхема предлагаемого устройства.

Через Р и Ир переменный ток течет к выпрямителю мостовой схемы 7, положительный полюс которой соединен с анодом тиристора 5 и через регулируемый резистор 27 с конденсатором 25 зажигания и схемой 26 зажигания. Схема 26 зажигания соединена с управляющим электродом тиристора 5 и катод тиристора 5 расположен. над двигателем 28 на отрицательном полюсе выпрямителя мостовой схемы 7.

Отрицательный полюс присоединен через резистор 30 с конденсатором 25 зажигания. Зависимое от нагружаемого вращающего момента двигателя напряжение подается через диод 23 и резистор 24 к конденсатору 25 зажигания.

Ма фиг.2 изображены формы важнейших характеристик изменения напряжения предлагаемого устройства. о характеристика изменения напряжения на положительном полюсе выпрямителя мостовой схемы, UZ характеристика изменения напряжения на конденсаторе зажигания при нормальной нагрузке, 0 характеристика изменения напряжения на конденсаторе зажигания при повышенной нагрузке; характеристика изменения напряжения на соединительных клеммах электродвигателя при нормальной нагрузке, U - .характеристика изменения íà соединительных клеммах электродвигателя при повышенной нагрузке.

1069111

Конденсатор 25 зажигания заряжает-. ся соответствующим током, установленным регулируемым сопротивлением 27.

Если напряжение на конденсаторе 25 зажигания достигает потенциала зажигания схемы 26 зажигания (t

Схема 26 зажигания становится с момента 1 опять высокоомной и до момента t конденсатор 25 зажигания частично заряжается в зависимости от нагружаемого вращающего момента двигателя 28 напряжением, вследствие 15 которого протекает соответствующий ток через диод 23 и резистор 24 к конденсатору 25 зажигания.

Резистор 30, соединенный с отрицательным полюсом выпрямителя мостовой 7р схемы 7, так влияет на частичную зарядку конденсатора 25 зажигания, что между моментами 1 и t конденсатор 25 зажигания заряжается на небольшой отрицательный потенциал, зависимый от падения напряжения на соединительных клеммах электродвигателя.

Тиристор 5 запирается в момент и конденсатор 25 зажигания заря- 30 жается током, протекающим через регулируемый резистор 27, до величины потенциала зажигания. В момент 14 схема 26 зажигания зажигает опять тиристор 5 и на соединительные клеммы 9 и

10 электродвигателя подается напря- З5 жение, соответству. щее у лу регулирования зажиганнр.

Если нагрузка электродвигателя 28 растет, то в период от .1 до <.3 конденсатор 25 зажигания заря;;<ается на 40 более высокий потенциал и при неизменной величине резистора 27 потенциал зажигания на конденсаторе 25 зажигания достигается раньше, так что время зажиганйя тиристора 5 пе- 45 ремещается от момента t4 до t5

Прирост напряжения на соединительных клеммах 9 и 10 двигателя скомпенсирует обусловленное током падение напряжения в обмотках возбуждения и якоря двигателя 28, так что число оборотов остается постоянным.

Так как повышение напряжения на соединительных клеммах электродвигателя вызывает между моментами 1< и также зарядку конденсатора 25 зак<игания на отрицательный потенциал, предотвращается (угол регулирования зажигания перемещается за моментом

ty) и таким образом обеспечивается стабильность регулирования. 60

На фиг. 3 — вариант исполнения предлагаемого устройства.

Аноды тиристоров 5 и 6 и катоды .диодов 3 и 4, а также первое присоединение резистора 12 и первое присо- 65 единение резистора 13 соединены через точки 1 и 2 присоединения к источнику переменного тока. Катоды тиристоров 5 и 6 соединены через резистор 8 и двигатель 28 с анодами диодов 3 и 4.

Параллельно к электродвигателю 28 подключен диод 29 так, что катод диода 29 присоединен к соединительной клемме 9 и анод диода 29 к соединительной клемме 10 ° Соединитель ный пункт 14 присоединен с вторым концом резистора 13, с вторым концом резистора 12, с анодом диода 17, с регулируемым омическим сопротивлением 27 и через резистор 15 с базой транзистора 16.

Катод диода 17 соединен с катодом полупроводникового стабилитрона 11 и через подстроечный потенциометр 18 и участок коллектор-эмиттер транзистора 16 с соединительной клеммой 9 и анодом полупроводникового стабилитрона 11. Регулируемое присоединение подстроечного потенциометра 18 соединено с базой транзистора 20 и через участок коллектор-эмиттер транзистора 21 с управляющими электродами тиристоров 5 и 6.

База транзистора 20 соединена через конденсатор 19 с соединительным пунктом 14. Другое присоединение регулируемого омического сопротивления 27 соединено с конденсатором 25

Ф зажигания и через резистор 24 и участок катод-анод диода 23 с катодами тиристоров 5 н 6, через резистор

30 — с соединительной клеммой 10 и через участок амиттер-коллектор транзистора 20 с базой транзистора

21, которая через резистор 22 соединена с другим концом конденсатора 25 зажигания и соединительной клеммой 9.

Амплитуда пульсирующего напряжения постоянного тока на катоде диода 17 ограничивается полупроводниковым стабилитроном 11. Таким образом стабилизированное напряжение подается к делителю напряжения базы, который состоит из подстроечного потенциометра 18 и участка коллектор-эмиттер транзистора 16.

С помощью подстроечного потенциометра 18 можна регулировать величину потенциала зажигания схемы зажигания, которая состоит из кремниевого транзистора типа »р п 21 и кремниевого транзистора типа <>рп 20. Через регулируемое омнческое сопротивление протекает ток в конденсатор 25 зажигания, соответствующий установленному значению этого сопротивления.

Когда напряжение на конденсаторе

25 зажигания превышает установленное значение напряжения 0,6 В на базе транзистора 20, схема зажигания становится ниэкоомной и конденсатор 25

Зажигания может разряжаться через

1069111

5peanungsverkef Ы pormuLer бе1айцп

5pannuriysve ug 5е ейойег8е1айигу

Фиг Р схему зажигания и участки управляющий электрод-катод тиристоров 5 и б, До конца полуволны запирающее,. действие тиристора заканчивается, на аноде которого имеется в этот момент положительная полуволна переменного тока.

Так как измерительное сопротивление 8 предотвращает то, что конденсатор 25 зажигания полностью разряжается конденсатор в период между 11 и 1 заряжается через сопротивление

30 на небольшой отрицательный потенциал, который зависит от величины напряжения на соединительных клеммах электродвигателя. !5

Протекающий иэ-эа прекращения запирающего действия тиристора 5 или б импульс тока через измерительное сопротивление 8 и двигатель 28 создает зависимое от нагружаемого вращаю- 2ц щего момента двигателя 28 падение напряжения на измерительном сопротивлении 8, определяющее величину протекающего тока через диод 23 и резистор 24, вызывающего частичную зарядку конденсатора 25 зажигания.

Транзистор 16, закрытый во время протекания тока через тиристоры 5 и б, предотвращает то, что конденсатор

25 зажигания разряжается через участок база-эмиттер транзистора 20.

Транзистор 16 снова открывается тогда, когда тиристор 5 или б в конце положительной полуволны закрыт, так как напряжение на соединительном. пункте 14 становится снова положительным и через резистор 15 может протекать ток, который открывает транзистор 16., Конденсатор 19 обеспечивает, что в переходной фазе транзистора 16 от закрытого состояния в открытое на базе транзистора 20 имеется более положительное напряжение чем на змиттере транзистора 20. (Признано изобретением по результатам экспертизы осуществленной Йедомl ством по изобретательству Германской

Демократической Республики. (Составитель М.Кряхтунова

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Микеш Корректор A. Повх

Заказ 11487/53 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4