Регулятор числа оборотов электродвигателя с обратной связью

 

Изобретение относится к области электропривода, в частности к регулированию скорости электродвигателей бытовых приборов с использованием электронных устройств. Регулятор числа оборотов электродвигателя с обратной связью содержит симистор и емкостно-резистивный делитель напряжения, состоящий из последовательно соединенных между собой токоограничивающего конденсатора и низкоомного переменного резистора. При этом свободный вывод конденсатора подключен к общей точке соединения анода симистора и вывода электродвигателя, противоположного выводу, подключенному к первому сетевому проводу, а свободный вывод переменного резистора подключен к общей точке соединения катода симистора и второго сетевого провода. Средний вывод низкоомного переменного резистора подключен к управляющему электроду симистора. Техническим результатом является упрощение регулятора при достаточном диапозоне автоматического регулирования. 1 ил.

Изобретение относится к электроприводам, в частности к регулированию скорости электродвигателей бытовых приборов с использованием электронных устройств.

Известные регуляторы числа оборотов электродвигателей с обратной связью [1] имеют либо узкий диапазон автоматического регулирования (см. схему 57.12 стр. 391), либо сложную, а, следовательно, и дорогую для бытовых приборов схему (см. схему 57.3, стр. 387).

Наиболее близким устройством по регулированию с обратной связью является регулятор по схеме 57.3 стр. 387 [1], недостатком которого является сложность схемы регулятора.

Техническим результатом, который обеспечивается заявляемым техническим решением, является упрощение схемы регулятора числа оборотов электродвигателя с обратной связью при достаточном диапазоне автоматического регулирования.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом регуляторе числа оборотов электродвигателя с обратной связью, содержащем симистор и емкостно-резистивный делитель напряжения, состоящий из соединенных между собой последовательно токоограничивающего конденсатора и переменного низкоомного резистора, свободный вывод токоограничивающего конденсатора подключен к общей точке соединения анода симистора и вывода электродвигателя, противоположного выводу, подключенному к первому сетевому проводу, при этом свободный вывод переменного низкоомного резистора подключен к общей точке соединения катода симистора и второго сетевого провода, а средний вывод переменного низкоомного резистора подключен к управляющему электроду симистора.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый регулятор отличается тем, что свободный вывод токоограничивающего конденсатора подключен к общей точке анода симистора и вывода электродвигателя, противоположного выводу, подключенному к первому сетевому проводу, при этом свободный вывод переменного низкоомного резистора подключен к общей точке соединения катода симистора и второго сетевого провода, а средний вывод переменного низкоомного резистора подключен к управляющему электроду симистора.

Таким образом, заявляемый регулятор числа оборотов электродвигателя с обратной связью соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, которые отличают заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень".

Изобретение является промышленно применимым, т.к. оно может быть использовано при изготовлении электробытовой техники в качестве регулятора числа оборотов электродвигателей.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемого регулятора числа оборотов электродвигателя с обратной связью.

Заявляемый регулятор содержит симистор 1 и емкостно-резистивный делитель напряжения, состоящий из последовательно соединенных между собой токоограничивающего конденсатора 2 и низкоомного переменного резистора 3. Свободный вывод конденсатора 2 подключен в общей точке 4 соединения анода симистора 1 и вывода электродвигателя 5, противоположного выводу, подключенному к первому 6 сетевому проводу. Свободный вывод переменного резистора 3 подключен к общей точке 7 соединения катода симистора 1 и второго 8 сетевого провода. Средний вывод 9 низкоомного переменного резистора 3 подключен к управляющему электроду симистора 1.

Регулятор работает следующим образом. Запуск электродвигателя 5 осуществляется на холостом ходу регулированием положения среднего вывода 9 низкоомного переменного резистора 3. Соотношение параметров симистора 1, емкостно-резистивного делителя напряжения и электродвигателя 6 выбирается таким, чтобы усредненное напряжение на электродвигателе на холостом ходу исключало его разгон более чем в 1,5 раза от номинальной скорости при максимальной нагрузке. Например, сочетание симистора типа КУ208Г с конденсатором К73-17 0, 47μF 630 V и переменным резистором сопротивлением 12 Ом обеспечивает устойчивое регулирование скорости коллекторного электродвигателя мощностью 125 Вт в пределах от 11000 об/мин (при этом напряжение на электродвигателе 150 V) на холостом ходу, и до 9500 об/мин (при этом напряжение на электродвигателе 214 V) при номинальной нагрузке. Без регулятора упомянутый электродвигатель разгонялся бы до 22000 об/мин на холостом ходу.

Положение среднего вывода 9 низкоомного переменного резистора 3 фиксируется заводом-изготовителем и не изменяется в процессе эксплуатации.

При увеличении нагрузки электродвигателя 6 в процессе эксплуатации ток, потребляемый им, изменяется от величины на холостом ходу до максимально допустимой величины при наибольшей нагрузке. Чтобы в результате этого не произошла потеря производительности электродвигателя за счет резкого уменьшения его скорости вращения, регулятор с помощью обратной связи изменяет режим работы электродвигателя, добавляя напряжение на электродвигателе вплоть до величины напряжения сети. При уменьшении нагрузки регулятор снижает пропорционально напряжение на электродвигателе, исключая таким образом нежелательный разгон электродвигателя и обеспечивая снижение энергопотребления.

Предлагаемое включение элементов схемы регулятора числа оборотов электродвигателя между собой, а также их общее подключение относительно электродвигателя обеспечивают устойчивое регулирование числа оборотов электродвигателя при изменении нагрузки.

Источники информации 1. Р. Граф. Электронные схемы. 1300 примеров.- М.: Мир, 1989 г., где: Схема 57.12, стр.391 (аналог); Схема 57.3, стр.387 (прототип).

Формула изобретения

Регулятор числа оборотов электродвигателя с обратной связью, содержащий симистр и емкостно-резистивный делитель напряжения, состоящий из соединенных между собой последовательно токоограничивающего конденсатора и переменного резистора, отличающийся тем, что в нем свободный вывод токоограничивающего конденсатора подключен к общей точке соединения анода симистора и вывода электродвигателя, противоположного выводу, подключенному к первому сетевому проводу, при этом свободный вывод переменного резистора подключен к общей точке соединения катода симистора и второго сетевого провода, а средний вывод переменного резистора подключен у управляющему электроду симистора.

РИСУНКИ

Рисунок 1