УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ


RU (11) 2097905 (13) C1

(51) 6 H02P5/418 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95105214/07 
(22) Дата подачи заявки: 1995.04.06 
(45) Опубликовано: 1997.11.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. SU, авторское свидетельство, 630727, кл. H 02 P 5/16, 1978. 2. SU, авторское свидетельство, 1156230, кл. H 02 P 5/418, 1992. 
(71) Заявитель(и): Государственное предприятие "Ижевский механический завод" 
(72) Автор(ы): Завьялов В.П. 
(73) Патентообладатель(и): Государственное предприятие "Ижевский механический завод" 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 

Использование: для стабилизации скорости вращения однофазных коллекторных электродвигателей, в частности ручных электроинструментов. Сущность изобретения: устройство содержит симистор, включенный последовательно с электродвигателем в цепь переменного тока, блок управления симистором к цепи обратной связи по току двигателя с трансформатором тока, выпрямителем, параллельным ему конденсатором памяти, резистором, включенным последовательно между выпрямителем и конденсатором и параллельным ему ограничителем. Предлагаемое устройство технологично в изготовлении, более надежно при своей простоте схемного решения, обеспечивает высокие динамические характеристики. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации скорости вращения однофазных коллекторных электродвигателей, в частности ручных электроинструментов.

Известно устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя [1] содержащее симметричный тиристор, включенный последовательно с электродвигателем в цепь переменного тока, управляющий конденсатор, подключенный к пороговому элементу, выполненному в виде выпрямительного моста с динистором, включенным в его диагональ, и цепь обратной связи по току двигателя, включающую трансформатор тока с выпрямителем, конденсатор памяти и усилитель.

Недостаток указанного устройства состоит в снижении заданной точности стабилизации при определенных режимах работы электродвигателя. Во-первых, из-за наличия эффекта триггера, который проявляется как качание скорости вращения электродвигателя, например, при включении. Данное явление происходит из-за того, что заряд конденсатора памяти производится амплитудным значением тока и поэтому напряжение заряда конденсатора не пропорционально изменению нагрузки на валу двигателя. Во-вторых, из-за избыточного заряда конденсатора памяти.

Известно устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя [2] наиболее близкое к предлагаемому устройству и содержащее симистор, включенный последовательно с электродвигателем в цепь переменного тока, блок управления симистором и цепь обратной связи по току двигателя с трансформатором тока, выпрямителем и параллельным ему конденсатором памяти.

Вышеперечисленные недостатки в этом устройстве устранены введением дополнительно обратной связи по напряжению, содержащей трансформатор напряжения, диод, параллельно соединенный конденсатор и потенциометр. Однако при этом снижается технологичность устройства, т.к. требуется подключение высоковольтной обмотки трансформатора напряжения непосредственно к щеткам ротора, усложняется процесс настройки в связи с введением дополнительного потенциометра, снижается надежность из-за усложнения конструкции.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение технологичности и надежности устройства.

Для решения поставленной задачи в устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя, содержащее симистор, включенный последовательно с электродвигателем в цепь переменного тока, блок управления симистором и цепь обратной связи по току двигателя с трансформатором тока, выпрямителем и параллельным ему конденсатором памяти, согласно изобретению, в цепь обратной связи введены резистор, включенный последовательно между выпрямителем и конденсатором памяти, и параллельный последнему ограничитель напряжения. При введении резистора последовательно между выпрямителем и конденсатором памяти последний заряжается действующим значением тока. Напряжение заряда конденсатора памяти при этом пропорционально мощности, подаваемой на двигатель и, следовательно, нагрузке на валу двигателя. Введение наряду с резистором ограничителя напряжения, параллельного конденсатору памяти, позволяет исключить эффект триггера, повышает динамическую точность стабилизации скорости вращения электродвигателя, обеспечивая эффективность работы устройства и при резком сбросе нагрузки на валу двигателя. Обеспечивая заданную точность стабилизации, предлагаемое устройство технологично в изготовлении, т.к. не требует подключения к щеткам ротора и сложной настройки, более надежно при своей простоте, обладает лучшими динамическими характеристиками.

На фиг. 1 показана схема устройства для стабилизации скорости вращения электродвигателя; на фиг. 2 эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя содержит симистор 1, включенный последовательно с электродвигателем 2, блок 3 управления симистором и цепь 4 обратной связи по току двигателя. Цепь 4 обратной связи содержит трансформатор 5 тока, выпрямитель 6 с параллельным ему резистором 7, резистор 8, конденсатор 9 памяти, параллельно соединенный с ограничителем напряжения в виде стабилитрона 10, резисторы 11 и 12, двухкаскадный усилитель 13 на транзисторах 14 и 15 и выходной выпрямитель 16. Блок 3 управления симистором содержит управляющие RC-цепи с резисторами 17 - 19, конденсаторами 20 и 21, подключенные через выпрямительный мост 22 с динистором 23 в диагонали к управляющему электроду симистора 1.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме частота вращения электродвигателя 2 определяется сдвигом фазы управляющего сигнала, формируемого RC-цепями 18, 20, 17 и 21, напряжением срабатывания динистора 23 и сигналом обратной связи по току двигателя, формируемым в виде проводимости выпрямителя 16 шунтирующего совместно с веристором 19 конденсатор 21. Конденсатор 9 памяти в цепи 4 обратной связи по току двигателя повышает динамическую точность стабилизации. В зависимости от величины заряда конденсатора 9 памяти, усилитель 13 шунтирует выходной выпрямитель 16. При увеличении нагрузки (момента М) на валу двигателя 2 (фиг. 2,а) происходит подзаряд конденсатора 9 памяти через резистор 8. Величина сопротивления резистора 8 выбирается исходя из характеристик электродвигателя 2. Резистор 8 и конденсатор 9 памяти составляют интегральную цепь, что обуславливает пропорциональность величины заряда конденсатора 9 действующему значению тока двигателя 2 (фиг. 2,б). Следовательно, уровень заряда конденсатора 9 памяти пропорционален нагрузке на валу двигателя 2 и при скачкообразном увеличении момента от М1 до М2 плавно возрастает с величины Uc1 до Uc2 (см. кривую 24 на фиг. 2,в). Напряжение на конденсаторе памяти в прототипе пропорционально амплитудному значению тока двигателя IA, которое резко возрастает в начальный момент времени увеличения нагрузки ( фиг. 2,г), чем объясняется характер изменения заряда конденсатора памяти в прототипе (кривая 25 на фиг. 2,в). Скачки напряжения на конденсаторе являются причиной эффекта триггера. Заряд конденсатора 9 Uc ограничивается стабилитроном 10. Величина напряжения ограничения Uогр. (фиг. 2,б), обеспечивая полное открывание транзисторов 14 и 15 усилителя 13, снижает инерционность разряда конденсатора 9 при резком сбросе нагрузки на величину t.

Таким образом, обеспечивая заданную точность стабилизации, предлагаемое устройство технологично в изготовлении, надежно, обладает более высокими динамическими характеристиками. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для стабилизации скорости вращения электродвигателя, содержащее симистор, включенный последовательно с электродвигателем в цепи переменного тока, блок управления симистором, выходом соединенный с управляющим электродом симистора, и цепь обратной связи по току, выходом соединенную с входом блока управления симистором, содержащую трансформатор тока, первичная обмотка которого включена последовательно в цепь электродвигателя, вторичная подключена к входу выпрямителя, параллельно выходу которого подключен конденсатор памяти, отличающееся тем, что в цепь обратной связи введены резистор, включенный последовательно между выпрямителем и конденсатором блока памяти, и ограничитель напряжения, параллельный последнему.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru