Стабилизатор частоты вращения коллекторного электродвигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электродвигатели

 Комментарии к статье

Широкое применение в электроприводах различных механизмов находят коллекторные двигатели с независимым возбуждением. Они создвют значительный крутящий момент, позволяя при этом изменять частоту вращения вала от нулевой до максимальной рабочей. Автору предлагаемой статьи удалось изготовить сравнительно простое устройство для ручного регулирования частоты вращения подобного электродвигателя, автоматически поддерживающее ее постоянной при изменениях напряжения питания и механической нагрузки на вал.

Устройства управления коллекторными электродвигателями с независимым возбуждением двлят на две основные группы: широтно-импульсные и фазовые регуляторы. Последние зарекомендовали себя более надежными. Однако промышленные изделия такого типа построены по слишком громоздким схемам. Анализ показал, что их можно значительно упростить без ухудшения технических характеристик. Предлагаемый стабилизатор и регулятор частоты вращения предназначены для двигателей КПА-563, КПК-564 и аналогичных мощностью 90... 120 Вт при напряжении питания до 42 В.

Схема устройства показана на рисунке.

(нажмите для увеличения)

На электродвигатель М1 подают пульсирующее напряжение, полученное с помощью диодного моста VD1 - VD4 из переменного 36...42 В. Цепь VD6C2 превращает пульсирующее напряжение в постоянное, которым через стабилизатор напряжения на стабилитроне VD9 и транзисторе VT1 питают микросхему DA1. Светодиод HL1 служит индикатором включения питания.

Со стабилитрона VD10 снимают образцовое напряжение для цепей стабилизации и регулирования. Требуемую частоту вращения устанавливают переменным резистором R12, изменяющим напряжение, которое подают на неинвертирующий вход ОУ DA1 через фильтр R15C5R16. Здесь его суммируют с напряжением обратной связи по току. Последнее снимают с резистора R3, включенного последовательно в цепь якоря двигателя М1, и подают на вход ОУ через делитель напряжения R5R8 и фильтр R3C4R13. Элементы R6, VD7, VD8 ограничивают напряжение токовой обратной связи при перегрузках двигателя.

На инвертирующем входе ОУ DA1 образцовое напряжение, поступающее через резисторы R19 и R20, суммируют с напряжением, которое снимают с якоря двигателя М1 и подают на ОУ через резисторы R14, R21, R22.

ОУ DA1 включен по схеме интегрирующего усилителя, коэффициент передачи и постоянная времени которого определяют характеристики системы стабилизации в целом. Выходное напряжение ОУ управляет формирователем импульсов на однопереходном транзисторе VT2. От их длительности зависят угол открытия тринистора VS1 и среднее значение тока, протекающего через обмотку якоря двигателя М1. Оптрон U1 изолирует цепи управления от силовых.

В устройстве использованы конденсаторы С1 - МБГО или МБГЧ, С2, С4, С5, С9 - К50-35, С7, С10 - серий К73, C3, С6, С8 - малогабаритные керамические; резисторы R2 - С5-16, R15, R19, R22 - СП5-2, R12 - ППБ-1В, остальные - МЛТ. При замене КР140УД1Б другим ОУ, например, К140УД6, следует учесть их различия в назначении выводов и парвметрах цепей коррекции

Для нaлaживaния стабилизатора необходим регулируемый источник переменного напряжения 36...42 В. Кроме того, нужно иметь возможность контролироввть частоту вращения вала двигателя при изменении механической нагрузки на него.

Простой и удобный датчик частоты вращения - обычнвя мвгнитофонная головка, установленная на расстоянии нескольких миллиметров от вала, нв котором закреплен небольшой постоянный магнит. Импульсы, нвведенные в обмотке головки, можно нвблюдать на экране осциллографа, в их чвстоту - измерять частотомером. Переменную механическую нагрузку на вал создают, прижимая к нему кусок плотной резины. Этот способ пригоден для двигателей мощностью не более 200 Вт.

Приступая к налаживанию, вместо постоянного резистора R5 устанавливают подстроечный номиналом 470 Ом Движок переменного резистора R12 переводят в положение, соответствующее минимальному сопротивлению. Включив питание, подстроечным резистором R19 добиваются полной остановки двигателя. Затем подстроечным резистором R15 заставляют двигатель начать вращение с минимальной скоростью.

После этого движок переменного резистора R12 устанавливают в среднее положение и, дождавшись разгона двигателя до постоянной скорости, механически нагружают его вал. Изменением сопротивления резистора R5 добиваются минимальной зависимости частоты вращения от нагрузки. Теперь подстроечный резистор можно заменить постоянным нужного сопротивления.

Подстроечный резистор R22 устанавливают в положение, в котором обороты двигателя остаются практически постоянными при изменении напряжения питания на 10...20%. Затем вновь уменьшают сопротивление резистора R12 до минимума и подстроечным резистором R19 устанавливают частоту вращения равной нижней границе заданного интервала регулирования. На этом налаживание стабилизатора закончено.

Автор: В.Тушнов, г.Луганск, Украина

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Песчаная батарея Polar Night Energy 30.06.2025 В Финляндии успешно реализован инновационный проект - крупнейшая в мире песчаная батарея, способная аккумулировать тепло и существенно повысить стабильность "зеленой" энергетики. Эта уникальная система, разработанная компанией Polar Night Energy совместно с энергетическим предприятием Loviisan Lampo, расположена в муниципалитете Порнайнен. Представляет собой стальной резервуар высотой 13 метров и диаметром 15 метров, наполненный около 2000 тонн измельченного стеатита - горной породы, обладающей высокой теплопроводностью и способностью долго сохранять тепло. Мощность батареи составляет 1 мегаватт, а ее емкость достигает 100 мегаватт-часов, что в десять раз превышает показатели предыдущей модели, введенной в эксплуатацию в 2022 году. Принцип работы песчаной батареи достаточно прост, но эффективен. В периоды, когда солнечные панели или ветровые турбины генерируют энергию в избытке, она направляется на нагрев воздуха, который затем через систему труб циркулирует внутри резервуара, прогревая каменную крошку. Накопленное тепло может сохраняться часами, днями и даже неделями с минимальными потерями. При необходимости энергия высвобождается для нагрева воды в централизованной системе отопления города, обеспечивая теплом жилые дома и предприятия. Основное преимущество такой технологии заключается в решении проблемы нестабильности возобновляемых источников энергии, поскольку солнце и ветер не всегда доступны. Песчаная батарея функционирует как крупный буфер, аккумулирующий излишки энергии в периоды ее избытка и обеспечивающий ее в периоды повышенного потребления. Ожидается, что благодаря этому проекту выбросы углерода в местной системе теплоснабжения сократятся почти на 70%, что станет важным вкладом Финляндии на пути к достижению климатической нейтральности к 2035 году. Кроме экологической пользы, песчаные батареи предоставляют и экономические преимущества. Они помогают стабилизировать электросети, уменьшают зависимость от ископаемого топлива и могут участвовать в рынках резервной электроэнергии, повышая общую эффективность системы. Этот проект служит наглядным примером того, как использование доступных и сравнительно простых материалов позволяет создавать мощные и устойчивые решения в области энергетики. Запуск самой крупной в мире песчаной батареи в Финляндии демонстрирует большой потенциал технологий хранения тепловой энергии для поддержки перехода к экологически чистым источникам. Такие инновации становятся ключевыми звеньями в цепочке борьбы с изменением климата, обеспечивая надежность энергоснабжения и снижая негативное воздействие на окружающую среду.

Другие интересные новости:

▪ Вихревой электронный микроскоп

▪ Бесшумные самолеты на совиных крыльях

▪ Усовершенствование перовскитного элемента термостойким органическим слоем

▪ Суточные ритмы мозга меняются с возрастом

▪ Windows 8 испортит этот год для компании Intel

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоэлектроника и электротехника. Подборка статей

▪ статья Фрэнк Синатра. Знаменитые афоризмы

▪ статья На каких выборах победила партия, заранее заявившая, что не будет выполнять обещания? Подробный ответ

▪ статья Вулкан Кракатау. Чудо природы

▪ статья Акустический переключатель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Мешок для исчезновения. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026