集电极电机速度稳定器。方案、说明

集电器电机速度稳定器。无线电电子电气工程百科全书

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独立励磁集电电动机广泛应用于各种机构的电力驱动。它们产生显着的扭矩，同时允许您将轴速度从零更改为最大运行速度。这篇文章的作者成功地制造了一种相对简单的装置，用于手动调节这种电动机的转速，随着电源电压和轴上机械负载的变化自动保持转速恒定。

用于具有独立励磁的集电极电动机的控制设备主要分为两大类：脉冲宽度控制器和相位控制器。事实证明后者更为可靠。然而，这种类型的工业产品是根据过于繁琐的方案构建的。分析表明，可以在不影响技术特性的情况下显着简化它们。建议的稳定器和速度控制器专为 KPA-563、KPK-564 和类似发动机而设计，电源电压高达 90 V，功率为 120 ... 42 W。

设备示意图如图所示。

（点击放大）

将脉动电压施加到 M1 电动机上，该电压是使用二极管电桥 VD1 - VD4 从交流 36 ... 42 V 电压获得的。VD6C2 电路将脉动电压转换为恒定电压，该电压通过稳压管由稳压二极管VD9和晶体管VT1组成。 HL1 LED 用作电源指示灯。

从齐纳二极管 VD10 去除示例性电压以用于稳定和调节电路。所需的速度由可变电阻器 R12 设置，该电阻器改变通过 R1C15R5 滤波器施加到运算放大器 DA16 非反相输入端的电压。这里它与当前反馈电压相加。后者从电阻器 R3 中取出，串联到电机电枢电路 M1，并通过分压器 R5R8 和滤波器 R3C4R13 馈送到运算放大器的输入端。元件R6、VD7、VD8限制电机过载期间的电流反馈电压。

在运算放大器 DA1 的反相输入端，通过电阻器 R19 和 R20 提供的参考电压与从电机 M1 电枢移除并通过电阻器 R14、R21、R22 馈送到运算放大器的电压相加。

运放DA1按照积分放大器的方案连接，其传输系数和时间常数决定了整个稳定系统的特性。运算放大器的输出电压控制单结晶体管VT2 上的脉冲整形器。三极管VS1的开度角和流过电机M1电枢绕组的电流平均值取决于它们的持续时间。光耦合器U1将控制电路与电源电路隔离。

装置采用电容器C1-MBGO或MBGCH、C2、C4、C5、C9-K50-35、C7、C10-K73系列、C3、C6、C8-小型陶瓷电容器；电阻R2 - C5-16，R15，R19，R22 - SP5-2，R12 - PPB-1V，其余 - MLT。当KR140UD1B更换为另一运放时，例如K140UD6，应考虑它们在结论目的和校正电路参数上的差异

为了调节稳定器，需要36 ... 42 V的可调交流电压源。此外，还必须能够在电机轴上的机械负载发生变化时控制电机轴的速度。

简单方便的速度传感器是安装在距轴几毫米处的传统麦克风头，轴中固定有小永磁体。引入磁头绕组的脉冲可以在示波器屏幕上观察到，并且可以用频率计测量它们的频率。通过将一块致密橡胶压在轴上，可以在轴上产生可变的机械负载。此方法适用于 200 W 以下的电机。

开始建立，不再安装恒定电阻R5，而是安装标称值为470欧姆的调谐电阻，将可变电阻R12的引擎调至阻值最小对应的位置。接通电源，微调电阻R19，实现发动机完全停止。然后，通过微调电阻R15，发动机被迫以最小速度开始旋转。

之后，将可变电阻器R12的发动机置于中间位置，等待发动机加速至恒速后，对其轴进行机械加载。通过改变电阻器R5的阻值，可以实现速度对负载的最小依赖性。现在调谐电阻器可以替换为所需电阻的常数。

调谐电阻器 R22 设置在电源电压变化 10 ... 20% 时发动机转速实际上保持恒定的位置。然后，电阻器R12的阻值再次减小到最小值，并且调谐电阻器R19将转速设置为等于指定控制间隔的下限。这样就完成了稳定器的稳定。

作者：V.Tushnov，乌克兰卢甘斯克

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