DPR、DPM 等电动机的转速稳定器。方案、说明

用于 DPR、DPM 等类型电机的转速稳定器。无线电电子电气工程百科全书

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很多时候，在机械、自动化的各种设备中，都需要非常精确地稳定直流电动机（EM）的转速。文献中可以找到的大多数装置通过在轴上的负载增加期间改变 ED 消耗的电流来稳定 ED 转速。同时，与 ED 串联的电阻被接通。如果 ED 的功率较低，这是可以接受的。如果ED的功率比较大，消耗的电流超过1A，那么电阻上的损耗就会很大。此外，这种方案可以在轴上负载的较窄变化范围内稳定速度。

我提出的直流EM速度稳定器没有上述缺点，并且能够以非常高的精度保持EM轴上的速度。它允许您连接具有不同电源电压和功耗的ED。这种稳定性是通过位于 EM 轴上的传感器的反馈以及以下事实来确保的：随着轴上负载的增加，电路将 EM 上的电压增加到最大值，并且随着电磁速度（出于任何原因），其上的电压会降低。因此，会发生振荡过程，从而在特定负载下在 EM 上建立最佳电压。该稳定器与功率约为30W的波兰制造的电动机（我不知道它的名字）以及DLM-30型电动机一起使用，在两种情况下都显示出良好的效果。

速度稳定器示意图如图1所示。它基于 KR1108PP1A 微电路，在数模转换器 (DAC) 模式下开启。

（点击放大）

来自速度传感器（图 2）的信号通过 DD1.1 芯片上的稳定脉冲发生器馈送到 DAC 输入。

DPR、DPM等电动机的转速稳定器

在 DAC 的输出（引脚 13 DA1）处获得锯齿波电压，其幅度越高，DA1 输入处的频率越高。该电压被降低三倍，由 R6、R7、C7 链平滑并馈送到运算放大器 DA2 的直接输入。示例性电压被提供给运算放大器的反相输入，该电压取自电阻器R8、R9、R10上的分压器和稳定器DA5。将参考电压与 DAC DA1 的电压进行比较。如果运算放大器的输入电压小于示例性的电压，则在运算放大器的输出处设置低电平，该低电平通过二极管VD1馈送到晶体管VT1（保护晶体管VT1免受负电压影响）。晶体管保持闭合，并且电阻器R13的电流通过平滑电路R3、C8打开晶体管VT2、VT3。最大电压施加到 ED，它开始旋转。

随着 EM 加速，来自传感器的信号频率会增加，运算放大器直接输入处的输入电压也会相应增加。一旦等于示例性的，运算放大器的输出端将被设置为高电平，并且晶体管VT1将打开，并且随着电容器C2充电，晶体管VT3、VT8将开始闭合。 ED 速度将会降低。结果，获得了减小的振荡过程（持续时间约为 0,5 秒，取决于电容器 C8 的电容），之后将设置 EM 速度，在该速度下，旋转速度可以获得等于到运算放大器直接输入端的示例。在运行期间运算放大器的输出端设置了一定的脉冲占空比，该占空比根据转速和 EM 轴上的负载而变化。这些脉冲由电容器 C8 平滑。原则上，它们不能被平滑，但在我看来，使用变化的电压而不是占空比来运行 ED 似乎更可取。

该电路由相对于公共线而言约 20 V 的不稳定电压和 +30 V 的稳定电压供电。 +30 V 电压可以在非常宽的范围内变化，这对于所使用的 EM 类型来说是必需的。如果超过了稳压器DA3和晶体管VT1-VT3的最大允许输入电压，则需要更换晶体管（具有更允许的集电极-发射极电压），并从单独的未稳压+3V为DA20供电来源。

速度传感器是一个由不透明材料制成的圆盘（用textolite制作非常方便），圆盘上一圈钻有30-60个孔（图3）。

DPR、DPM等电动机的转速稳定器

圆盘固定在 ED 轴上。图2所示电路将圆盘的旋转转换为矩形脉冲。如果使用有60个孔的圆盘，则可以将测量时间为1秒的频率计连接到传感器输出。它将显示转速（以 RPM 为单位）。

印刷电路板如图4所示。它包含图 1 中的所有元件，除了晶体管 VT3 和电位器 R9 之外。

DPR、DPM等电动机的转速稳定器

DD1 微电路未使用的引脚连接到地和电源（图中未显示）。晶体管VT3应位于散热器上，其表面积根据ED的功率来选择。当使用 DPM-30 型 ED 时，我使用了尺寸为 50x100 mm 的铝板，带有字母 P 的弯曲。固定电阻器和电容器的平面尺寸为 1206（R8、R10 类型 C3-23 或 MLT-0,125 除外）电阻器）。 K50-35 型电解电容器。 SP-16v 型微调电阻器或其他合适尺寸。

电阻器 R9 最好使用 SP5-35a 型，但任何其他类型也是可能的。作为稳压器，我使用了杂志“Radio”2/1981，第44-46页中描述的电路。作为传感器（参见图 2），您可以使用在输出端输出幅度为 12 ... 15 V 的脉冲的任何其他电路。

调谐电路时，可以不用电阻R8、R10，安装两个调谐电阻，比较方便。首先，将它们设置为最小电阻。将电阻R9的滑块设置到较低（根据方案）的位置，并且将电阻R5选择为最大值。连接ED后，旋转调节器R9，增加转速。此时，需要用电压表控制13脚DA1的电压。如果其上的电压达到10V，而ED的转速仍然不够，则减小电阻R5，使得在ED轴的最大转速下，引脚13DA1上的电压为10 ... 10,5 V。然后，使用电阻器 R8 和 R10 分别设置最大和最小限制，并由电阻器 R9 调节。之后，测量电阻R8、R10并用常数代替。这样就完成了设置。

细节。您可以使用 KR1108PP1B 代替 KR1108PP1A 芯片。 OU KR140UD6 可以替换为任何其他产品，例如 KR140UD7、KR544UD1。稳压器KR142EN8E可替换为KR142EN8V； 79L15 - KR1168EN15、78L05 - KR1170EN5、KR1157EN502。

K561LA7芯片可以用K561LE5替换。在传感器电路（见图2）中，可以使用K561LA1、K561LE7代替K561TL5微电路（在这种情况下，最好串联打开它们的三个反相器）。

作者：I.A. 科罗特科夫

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