集电极电机控制。方案、说明

免费技术库

无线电电子与电气工程百科全书
免费图书馆 / 无线电电子和电气设备方案

集电器电机控制。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

无线电电子与电气工程百科全书 / 电动马达

文章评论

该文章描述了一种自动保持直流集电电动机（EM）转速的方案（图1），该方案不需要特殊的速度传感器。其特殊之处在于，EM 的旋转速度由在短期定期重复与电源断开时惯性旋转（轴上有负载）的电枢上的电压大小决定。

集电极电机控制

利用上述电压作为控制电路的负反馈，以脉宽方式进行速度控制。 EM 旋转速度自动保持在具有设定最大值和最小值的区域内，并由手动或软件速度控制器的外部电压设置。控制区域的宽度等于：

你在哪里⁺ - OS输出的正饱和电压，V； U^- - OS输出的负饱和电压，V； R1'——电阻器R1接地部分的阻值，欧姆。

控制区域的宽度以转数偏差ΔN ED 的形式可以用以下表达式表示

其中： N 是在额定电枢电源电压 U2 下每单位时间 EM 轴的转数。

当电源电压 U2 以及负载值发生变化时，EM 轴速度自动保持在设定的控制区域内。

在结构上，控制电路可以用两个块的形式表示：调节器和关键放大器A1（图2）。图 1 显示了采用永磁体励磁的电动机 M1。如果ED中使用励磁绕组，则其电源电压必须稳定。

集电极电机控制

如果这个电压不稳定，那么随着负载变化的速度控制仍然会发生，但是励磁绕组的每个电压对应于负载变化时自动保持的其自身的EM速度。

负载和电枢供电电压的变化与已建立的控制区内的电磁速度的干扰效应成反比。按照自动化的分类，这就是比例自动控制。

控制区域的宽度随着设定旋转速度的减小而减小，反之亦然，因为它取决于可变电阻器R1滑块的位置（即，取决于电阻R1'），并且因此取决于EM速度。因此，当设置任何速度时，控制区域的宽度与 EM 旋转速度的比率保持恒定。

当使用具有恒定输出阻抗的外部控制电压源工作时，不会观察到这一有用的特性。所选运算放大器的电源 (±U1) 也可用于为 EM 速度控制器 (R1) 供电，但必须稳定。

EM 电枢由单独的 U2 电源供电。若电压U2=U1，则不装电阻R6，用跳线代替R5。电压 U2 应始终略高于所选 EM 的额定电源电压，以便在设置其最大值时能够保持恒定速度。然而，它不需要稳定。

考虑调节器的操作。我们认为可变电阻器R1滑块设置在大约中间位置。运算放大器DA1、链C1-R3和R4-R1'组成矩形脉冲发生器。随着输出DA1的正脉冲，电枢M1通过关键放大器A1从电源U2接收电源而旋转，此时VD1二极管被反向电压锁定，电容器C1通过电阻R3充电。

当C1上的电压超过同相输入端DA1上的电压时，其输出切换为负极性，开关A1将M1与电源U2断开，但其电枢与负载一起继续惯性旋转（ED的短期关闭仅会稍微降低其速度）。

在这种情况下，如果 ED 电枢处的电压低于 C1 处的电压，则该电容器通过开路二极管 VD1 连接到 ED 电枢，并且它们两端的电压（考虑到 VD1 两端的压降）相等。发电机输出从此电压开始进入发电周期的正相。

与此同时，ED 势头强劲。

电阻器R1、R4形成取自DA1输出的分压器并产生正反馈，这为运算放大器切换时输出电压的产生和迟滞提供了条件。 EM速度控制区相当于该电压。已建立的控制区域的存在并不意味着电磁速度将在该区域内从最大“冲刷”到最小。

它将保持恒定，直到负载或电源电压改变其值。然后 ED 速度将设置在新的稳定水平，但不会离开该区域。区内监管平稳。

控制电路的工作频率取决于C1-R3电路的时间常数、电源电压U2、EM负载、OS的设定速度和磁滞、EM电枢与负载的转动惯量，是一个复杂的函数。然而，通过选择时间常数 C1-R3 和电阻 R4，可以轻松设置模式，使 EM 速度处于具有所需开关频率的控制区域，并伴随 EM 负载的实际变化及其电源电压 U2 的偏差。这决定了所选 EM 的调节器的一般设置。

电路元件及其参数并不重要。 DA1也可以是140UD12，在使用单极性电源U1的情况下，可以采用双运放AS339N（LM339N、K140CA1、KR110CA2）。

它有一个集电极开路输出，必须加载一个电阻（电路中使用了一个运算放大器）。除按键外，其电路如图2所示，还可以使用光电继电器和MIS晶体管。

为了抑制调节器运行期间网络中的干扰，可能需要采取额外的措施，例如，使用 RC 电路对 ED 的电枢进行旁路。

它对控制电路的运行几乎没有影响。

ED 的转速可以在不使用转速计的情况下通过用指针电压表测量电枢上的电压来测量（其移动系统的惯性将消除电压纹波）。

作者：V. Gusarov，明斯克

查看其他文章 部分电动马达.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

花园疏花机 02.05.2024

在现代农业中，技术进步的目的是提高植物护理过程的效率。创新的 Florix 疏花机在意大利推出，旨在优化采收阶段。该工具配备了移动臂，可以轻松适应花园的需求。操作员可以通过使用操纵杆从拖拉机驾驶室控制细线来调节细线的速度。这种方法显着提高了疏花过程的效率，提供了根据花园的具体条件以及花园中生长的水果的品种和类型进行个性化调整的可能性。经过两年对 Florix 机器在各种水果上的测试，结果非常令人鼓舞。 Filiberto Montanari 等农民使用 Florix 机器多年，他们表示疏花所需的时间和劳动力显着减少。 ... >>

先进的红外显微镜 02.05.2024

显微镜在科学研究中发挥着重要作用，使科学家能够深入研究肉眼看不见的结构和过程。然而，各种显微镜方法都有其局限性，其中之一是使用红外范围时分辨率的限制。但日本东京大学研究人员的最新成果为研究微观世界开辟了新的前景。东京大学的科学家推出了一种新型显微镜，它将彻底改变红外显微镜的功能。这种先进的仪器可以让您在纳米尺度上以惊人的清晰度观察活细菌的内部结构。通常，中红外显微镜受到分辨率低的限制，但日本研究人员的最新进展克服了这些限制。据科学家称，所开发的显微镜可以创建分辨率高达120纳米的图像，比传统显微镜的分辨率高30倍。 ... >>

昆虫空气捕捉器 01.05.2024

农业是经济的关键部门之一，害虫防治是这一过程中不可或缺的一部分。来自西姆拉印度农业研究委员会中央马铃薯研究所 (ICAR-CPRI) 的科学家团队针对这一问题提出了一种创新解决方案——风力昆虫空气捕捉器。该设备通过提供实时昆虫种群数据来解决传统害虫防治方法的缺点。该捕集器完全由风能提供动力，使其成为一种无需电力的环保解决方案。其独特的设计使您能够监测有害和有益昆虫，从而全面了解任何农业地区的昆虫数量。卡皮尔说：“通过在正确的时间评估目标害虫，我们可以采取必要的措施来控制害虫和疾病。” ... >>

来自档案馆的随机新闻

MAX30205 - 医用数字温度传感器 21.07.2017

Maxim Integrated 的新型 MAX3025 数字传感器可在 0,1...37°C 的温度范围内以 39°C 的精度测量人体温度。该传感器将应用于医疗设备、运动和健身设备。

该传感器的一个特点是 16 位 sigma-delta ADC，它允许您记录千分之四度的温度变化。

该芯片具有带总线阻塞保护的 I2C 接口。通过地址选择，最多 2 个传感器可以在单个 I32C 总线上运行。除了直接温度测量之外，MAX3025 还包含一个温度比较器，该比较器在单独的线路上发出温度超过设定值的信号。

内置比较器的输出实现为开漏；它也可以在中断信号生成模式下工作。在这种情况下，在 I2C 总线上执行任何寄存器的读操作之前，输出值是固定的。 MAX30205 工作在 2,7V 至 3,6V，峰值电流消耗小于 600µA。

您可以使用 MAX30205EVSYS# 演示套件来熟悉新传感器的功能。它允许您在 PC 上显示温度值。 MAX30205 评估 GUI 软件用于显示所有传感器参数。

其他有趣的新闻：

▪ HP EliteBook Folio 笔记本电脑

▪ AMD FirePro R5000 数据中心显卡

▪ NEC LaVie GZ 800g 超极本

▪ 用于自动驾驶汽车的 7nm ARM 处理器

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章 19 世纪向时区系统过渡的主要原因是什么？详细解答

▪ 卡林吉文章。传说、栽培、使用方法

▪ 文章太阳能供暖。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章铁屑的经验。物理实验

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论