Электропривод постоянного тока

 

Использование: в устройствах записи и воспроизведения звука Сущностьустройство содержит электродвигатель, якорь 1 которого соединен с положительным выводом источника 2 питания через регулирующий транзистор 3, а с отрицательным - через балластный резистор 4. Первый делитель 5 напряжения вместе с якорем 1 и балластным резистором 4 образуют тахометрический моста, в диагональ которого включена цепь: источник 16 опорного напряжения, второй делитель 7 напряжения, входы дифференциального усилителя 6. Источник 16 опорного напряжения выполнен в составе трех транзисторов 9, 10, 11 и трех резисторов 12, 13, 14 и подключен к источнику 2 питания через источник 8 тока. За счет стабильного с большой величиной напряжения опорного источника возможно регулирование различных типов электродвигателей и задание нескольких стабильных частот вращения . 1 ил.

(19) О I) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 P 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOI СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4771892/07 (22) 20.12,89 (46) 07.07.92 Бюл. r+ 25 (71) Научно-производственное объединение

"Энергия" (72) В,M.Êoíäðàøîâ. В.Н.Колаев и А.П.Новиков (53) 621.316,718.5 (088,8) (56) Заявка Японии

М 43-3456, кл. Н 02 P 5/16, 1968.

Авторское свидетельство СССР

N 1328917, кл, Н 02 P 5/16, 1988. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО TO,КА (57) Использование; в устройствах записи и воспроизведения звука. Сущность: устройство содержит электродвигатель, якорь 1 которого соединен с положительным выводом источника 2 питания через регулирующий транзистор 3, а с отрицательным — через балластный резистор 4. Первый делитель 5 напряжения вместе с якорем 1 и балластным резистором 4 образуют тахометрический моста, в диагональ которого включена цепь: источник 16 опорного напряжения, второй делитель 7 напряжения, входы дифференциального усилителя б. Источник 16 опорного напряжения выполнен в составе трех транзисторов 9, 10, 11 и трех резисторов 12, 13, 14 и подключен к источнику 2 питания через источник 8 тока. За счет стабильного с большой величиной напряжения опорного источника возможно регулирование различных типов электродвигателей и задание нескольких стабильных частот вращения, 1 ил, 1746506

15

Изобретение относится к электротехни ке измажет найти применение в устройствах записи и воспроизведения звука, Целью изобретения является расширение диапазона регулирования, На чертеже представлена схема устройства.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель, подключенный якорем 1 к положительному выводу источника 2 питания через регулирующий транзистор 3, а к отрицательному.— через балластный резистор 4, первый двигатель 5 напряжения, один вход которого подключен к отрицательному выводу источника 2 питания, другой — к точке соединения коллектора регулирующего транзистора 3 с якорем 1 электродвигателя, дифференциальный усилитель 6, инвертирующий вход которого подключен к средней точке первого делителя 5 напряжения, выход — к базе регулирующего транзистора 3, а неинвертирующий вход — к средней точек второго делителя 7 напряжения. Первый вывод второго делителя 7 напряжения подключен к точке соединения якоря 1 электродвигателя и балластного резистора, второй — к положительному выводу источника 2 питания через источник 8 тока.

Устройство содержит также первый 9, второй 10 и третий t1 транзисторы, первый

12, второй 13, третий 14 и четвертый t5 резисторы, Эмиттер первого транзистора 9 подключен к эмиттерам второго 10 и третьего 11 транзисторов, а также к первому выводу второго делителя 7 напряжения через первый резистор 12. База первого 9, база и коллектор второго 10 транзисторов соединены с первым выводом второго резистора

13, второй вывод которого подключен к первым выводам третьего 14 и четвертого 15 резисторов, коллектору третьего транзистора 11 и к второму выводу второго делителя

7 напряжения. Второй вывод третьего резистора 14 соединен с коллектором первого 9 и базой третьего 11 транзисторов, а второй вывод четвертого резистора 15 — с коллектором регулирующего транзистора 3.

Якорь 1 электродвигателя, балластный резистор 4 и первый делитель 5 напряжения тахометрический мост, а транзисторы 9-11 и резисторы 12-14 — источник 16 опорного напряжения., Электропривод работает следующим образом.

При включении источника 2 питания открывается регулирующий транзистор 3 и на тахометрический мост подается напряжение питания. Вал электродвигателя начинает вращаться, увеличиваются ЭДС якоря 1 и напряжение между точками а и б измерительной диагонали тахометрического моста.

Происходит сравнение этого напряжения с нап ряжением источника 16 опорного напряжения, величина которого устанавливается вторым делителем 7 напряжения, и их разность поступает на вход дифференциального усилителя 6.

С выхода дифференциального усилителя 6 снимается сигнал, который управляет работой регулирующего транзистора 3, изменяя степень его насыщения. При изменении степени насыщения регулирующего транзистора 3 изменяется напряжение, поступающее. от источника к тахометрическому мосту, Когда частота вращения электродвигателя становится равной номинальной. в устройстве наступает равновесие, соответствующее определенному значению величин напряжений на опорном источнике и в точках а и б измерительной диагонали тахометрического моста, а следовательно, и определенному напряжению на якоре 1 электродвигателя. Происходит стабилизация частоты вращения электродвигателя в пределах статической ошибки системы регулирования.

При увеличении (уменьшении) момента нагрузки на валу электродвигателя уменьшается (увеличивается) разность потенциалов между точками а и б в измерительной диагонали тахометрического моста, открывается (закрывается) регулирующий транзистор 3, который увеличивает (уменьшает) напряжение на тахометрическом мосте и электродвигателе на величину, достаточную для восстановления частоты вращения электродвигателя.

Термокомпенсация ошибки стабилизации частоты вращения электродвитателя осуществляется следующим образом. Стабильность частоты вращения электродвигателя в. устройстве при изменении температуры окружающей среды определяется стабильностью сопротивления якоря 1 электродвигателя и напряжения опорного источника 16. Изменение сопротивления якоря 1 электродвигателя, включенного в одно из плеч мостовой схемы, компенсируется балластным резистором 4, включенным в другое плечо мостовой схемы. Стабильность напряжения опорного источника зависит от стабильности параметров транзисторов, Температурный коэффициент напряжения база-эмиттерного перехода транзистора составляет — 2 мВ/К. Он может быть уменьшен, если это напряжение суммировать с другим напряжением, имеющим по1746506

10

Ооп=0бэ +UR, =1.2 В

0оп — 0,6 В

Ic= 14

I«O R14 ВЗ с9 13 12 .

UR =08Е,р -UBE 13 >1 12

55 ложительный температурный коэффициент.

Это напряжение получается как разность напряжений база-эмиттер транзисторов 9 и

10, которые работают при различных токах коллекторов, Транзистор 10 используется в качестве диода. Его коллекторный ток составляет

Ооп — 0,6 В ! с -, где 0оп — напряжение 1З опорного источника на входах второго делителя напряжения.

На коллекторе транзистора 9 так же, как и на коллекторе транзистора 10, устанавливается потенциал 0,6 В, Ток коллектора транзистора 9 составляет

Соотношение коллекторных токов транзисторов 9 и 10 не зависит от напряжения на опорном источнике и равно

Напряжение на резисторе R12, включенного в цепь эмиттера транзистора 9, равно разности напряжений база-эмиттер транзисторов 9 и 10

= pin()= — In

Ic 1p kT В1э

Icg . q Р14

Для положительной разности необходимо выполнение условия т.е, Ic >I< . Допустим, что =10, тогда для г1З

10 . 812 комнатной температуры (Т=.300 К) получают

0я, =0,025ln10=60 м В.

Температурный коэффициент этого напряжения является положительным и составляет

8UR» К я1з „R» — 6In In — = д q R12 Т R12

1 мВ

= — О » =0,2

Т

Для получения компенсирующего напряжения с требуемым температурным коЗО

50 эффициентом, составляющим +2мВ/К. необходимо увеличить величину напряжения

0в„1 в десять раз. Эту задачу выполняет транзистор 9. Для получения коэффициента усиления, равного 10, необходимо, чтобы величина резистора 12 была в десять раз меньше величины резистора 14. При этом получают Оя =0,6 В;

За счет отрицательной обратной связи, осуществляемой транзистором 11, напряжения опорного источника и почти не зависит от температуры.

При соответствующем выборе параметров резисторов можно добиться, что температурный коэффициент напряжения опорного источника равен нулю. За счетстабильного о большой величиной напряжения опорного источника возможно регулирование различных типов электродвигателей и задание нескольких стабильных частот вращения.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный якорем к положительному выводу источника питания через регулирующий транзистор, а к отрицательному — через балластный резистор, первый делитель напряжения, один вход которого подключен к отрицательному выводу источника питания, другой — к точке соединения коллектора регулирующего транзистора и якоря электродвигателя, дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к средней точке первого делителя напряжения, выход — к базе регулирующего транзистора, а неинвертирующий вход — к средней точке второго делителя напряжения, первый вывод которого подключен к точке соединения якоря электродвигателя и балластного резистора, второй — к положительному выводу источника питания через источник .тока, первый и второй транзисторы, первый и второй резисторы, причем эмиттер первого транзистора подключен к эмиттеру второго транзистора через первый резистор, база первого транзистора соединена с базой второго транзистора и с первым выводом второго резистора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в него. введены третий транзистор и соединенные первыми выводами третий и четвертый резисторы, их общая точка подключена к второму выводу второго делителя напряжения, второму выводу второго резистора и коллектору треть1746506

Составитель В.Поспелов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

Редактор И.Шулла

Заказ 2402 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 его транзистора, эмиттер которого подключен к эмиттеру второго транзистора и первому выводу второго делителя напряжения, база подключена к коллектору первого транзистора и второму выводу третьего ре- 5 зистора, при этом первый вывод второго резистора подключен к коллектору второго транзистора, а второй вывод четвертого резистора подключен к коллектору регулирующего транзистора.