Stabilizator prędkości obrotowej do silników elektrycznych typu DPR, DPM i innych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Silniki elektryczne

 Komentarze do artykułu

Dość często w różnych urządzeniach mechaniki, automatyki wymagane jest bardzo dokładne ustabilizowanie prędkości obrotowej silnika elektrycznego prądu stałego (EM). Większość urządzeń, które można znaleźć w literaturze, oferuje stabilizację prędkości obrotowej ED poprzez zmianę pobieranego przez niego prądu podczas wzrostu obciążenia wału. W tym samym czasie rezystancja jest włączana szeregowo z ED. Jest to dopuszczalne, jeśli moc ED jest niska. Jeśli ED jest mocniejszy, a prąd przez niego pobierany jest większy niż 1 A, wówczas straty na rezystorze będą duże. Ponadto taki schemat stabilizuje prędkość w wąskim zakresie zmian obciążenia wału.

Zaproponowany przeze mnie stabilizator prędkości DC EM nie posiada powyższych wad i jest w stanie utrzymać prędkość na wale EM z bardzo dużą dokładnością. Pozwala na podłączenie ED o różnym napięciu zasilania i poborze mocy. Taką stabilizację zapewnia sprzężenie zwrotne z czujnika umieszczonego na wale EM, a także fakt, że wraz ze wzrostem obciążenia wału obwód zwiększa napięcie na EM do maksimum, a wraz ze wzrostem Prędkość EM (z jakiegokolwiek powodu), napięcie na nim spada. W ten sposób zachodzi proces oscylacyjny, w wyniku którego ustala się optymalne napięcie na EM przy określonym obciążeniu. Stabilizator był używany z silnikiem elektrycznym polskiej produkcji o mocy około 30 W (nie znam jego nazwy), a także z silnikiem elektrycznym typu DLM-30 iw obu przypadkach dał dobre wyniki.

Schemat ideowy stabilizatora prędkości przedstawiono na rys.1. Oparty jest na mikroukładzie KR1108PP1A, włączonym w trybie przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC).

(kliknij, aby powiększyć)

Sygnał z czujnika prędkości (rys. 2) podawany jest przez stabilny generator impulsów, wykonany na chipie DD1.1, na wejście DAC.

Na wyjściu przetwornika DAC (pin 13 DA1) uzyskuje się napięcie piłokształtne, którego amplituda jest tym większa, im wyższa jest częstotliwość na wejściu DA1. Napięcie to jest trzykrotnie redukowane, wygładzane przez łańcuch R6, R7, C7 i podawane na bezpośrednie wejście wzmacniacza operacyjnego DA2. Przykładowe napięcie podawane jest na wejście odwracające wzmacniacza operacyjnego, pobierane z dzielnika na rezystorach R8, R9, R10 i stabilizatorze DA5. Napięcie odniesienia jest porównywane z napięciem z przetwornika DAC DA1. Jeśli napięcie wejściowe wzmacniacza operacyjnego jest mniejsze niż przykładowe, wówczas na wyjściu tego ostatniego ustawia się niski poziom, który jest doprowadzany do tranzystora VT1 przez diodę VD1 (chroniąc tranzystor VT1 przed ujemnym napięciem). Tranzystor pozostaje zamknięty, a prąd rezystora R13 przez obwód wygładzający R3, C8 otwiera tranzystory VT2, VT3. Maksymalne napięcie jest przykładane do ED i zaczyna się obracać.

Gdy EM przyspiesza, częstotliwość sygnału z czujnika wzrasta, a zatem napięcie wejściowe na bezpośrednim wejściu wzmacniacza operacyjnego. Gdy tylko dorówna wzorcowemu, na wyjściu wzmacniacza operacyjnego zostanie ustawiony wysoki poziom i tranzystor VT1 otworzy się, a tranzystory VT2, VT3 zaczną się zamykać w miarę ładowania kondensatora C8. Prędkość ED zmniejszy się. W efekcie uzyskuje się malejący proces oscylacyjny (o czasie trwania około 0,5 s, w zależności od pojemności kondensatora C8), po którym zostanie ustawiona prędkość EM, przy której prędkość obrotowa umożliwia uzyskanie napięcia równego do przykładowego na wejściu bezpośrednim wzmacniacza operacyjnego. Na wyjściu wzmacniacza operacyjnego podczas pracy ustawiany jest określony cykl pracy impulsów, który zmienia się w zależności od prędkości obrotowej i obciążenia wału EM. Impulsy te są wygładzane przez kondensator C8. Zasadniczo nie można ich wygładzić, ale działanie ED ze zmiennym napięciem, a nie cyklem roboczym, wydawało mi się bardziej preferowane.

Obwód zasilany jest nieustabilizowanym napięciem ~20 V i stabilizowanym +30 V względem wspólnego przewodu. Napięcie +30 V można zmieniać w bardzo szerokim zakresie, niezbędnym dla zastosowanego typu EM. Jeśli przekroczy maksymalne dopuszczalne napięcie wejściowe stabilizatora DA3 i tranzystorów VT1-VT3, konieczna jest wymiana tranzystorów na inne (o bardziej dopuszczalnym napięciu kolektor-emiter) i zasilanie DA3 z oddzielnego niestabilizowanego +20 V źródło.

Czujnik prędkości to dysk wykonany z nieprzezroczystego materiału (bardzo wygodne jest wykonanie go z tekstolitu), w którym wierci się 30-60 otworów w kole (ryc. 3).

Dysk jest zamocowany na wale ED. Obwód pokazany na ryc. 2 przekształca obrót dysku w prostokątne impulsy. W przypadku zastosowania dysku z 60 otworami, do wyjścia czujnika można podłączyć częstościomierz o czasie pomiaru 1 s. Pokaże prędkość obrotową w RPM.

Płytka drukowana jest pokazana na rysunku 4. Zawiera wszystkie elementy z ryc. 1, z wyjątkiem tranzystora VT3 i potencjometru R9.

Niewykorzystane piny mikroukładu DD1 są podłączone do masy i źródła zasilania (nie pokazano na schemacie). Tranzystor VT3 powinien znajdować się na grzejniku, którego powierzchnia jest wybierana w zależności od mocy ED. Przy zastosowaniu ED typu DPM-30 zastosowałem blaszkę aluminiową o wymiarach 50x100 mm, zakrzywioną na literę P. Stałe rezystory i kondensatory są płaskie o wielkości 1206 (z wyjątkiem R8, R10 typu C3-23 lub MLT-0,125 rezystory). Kondensatory elektrolityczne typu K50-35. Rezystor trymera typu SP-16v lub inny odpowiedni rozmiar.

Rezystor R9 jest pożądany do użycia typu SP5-35a, chociaż możliwy jest dowolny inny. Jako stabilizatora napięcia użyłem układu opisanego w czasopiśmie „Radio” 2/1981, s. 44-46. Jako czujnik (patrz ryc. 2) można użyć dowolnego innego obwodu, który wyprowadza impulsy o amplitudzie 12 ... 15 V na wyjściu.

Aby dostroić obwód, zamiast rezystorów R8, R10 wygodnie jest zainstalować dwa rezystory strojenia. Po pierwsze, są ustawione na minimalny opór. Suwak rezystora R9 jest ustawiony w dolnym (zgodnie ze schematem) położeniu, a rezystancja R5 jest wybrana jako maksymalna. Po podłączeniu ED obróć regulator R9, zwiększając prędkość obrotową. W takim przypadku należy kontrolować napięcie na pinie 13 DA1 za pomocą woltomierza. Jeśli napięcie na nim osiągnie 10 V, a prędkość obrotowa ED jest nadal niewystarczająca, wówczas rezystancja R5 jest zmniejszana, tak że przy maksymalnej prędkości obrotowej wału ED napięcie na pinie 13 DA1 wynosi 10 ... 10,5 V. Następnie za pomocą rezystorów R8 i R10 ustawić odpowiednio górną i dolną granicę, regulowaną przez rezystor R9. Następnie rezystancje R8, R10 są mierzone i zastępowane stałymi. To kończy konfigurację.

Detale. Zamiast układu KR1108PP1A można użyć układu KR1108PP1B. OU KR140UD6 można zastąpić dowolnym innym, na przykład KR140UD7, KR544UD1. Stabilizator napięcia KR142EN8E można wymienić na KR142EN8V; 79L15 - KR1168EN15, 78L05 - KR1170EN5, KR1157EN502.

Układ K561LA7 można zastąpić układem K561LE5. W obwodzie czujnika (patrz ryc. 2) zamiast mikroukładu K561TL1 można zastosować K561LA7, K561LE5 (w tym przypadku pożądane jest włączenie trzech ich falowników szeregowo).

Autor: I.A. Korotkowa

Zobacz inne artykuły Sekcja Silniki elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Elastyczny smartfon Samsung 06.08.2015 Koreańska firma Samsung Display (spółka zależna Grupy Samsung wraz z Samsung Electronics) złożyła wniosek patentowy w Urzędzie Patentów i Znaków Towarowych USA na sposób wyświetlania informacji na elastycznych wyświetlaczach mobilnych. Wniosek został zarejestrowany w kwietniu 2014 roku pod numerem 20150185787 i został niedawno opublikowany. Aplikacja opisuje urządzenie mobilne wyposażone w elastyczny wyświetlacz, czujnik stanu wyświetlacza (stan zwinięty lub rozwinięty), timer określający czas, jaki upłynął od momentu złożenia wyświetlacza. Urządzenie posiada elastyczny korpus, który można złożyć o 180 stopni. Główny problem, jak mówi Samsung, polega na tym, że wyświetlacz może się odkształcić, jeśli jest składany przez długi czas. Dlatego firma proponuje w urządzeniu umieścić timer, za pomocą którego urządzenie będzie w stanie ostrzec użytkownika o konieczności rozmieszczenia wyświetlacza. Zakłada się, że w ten sposób możliwe będzie wydłużenie jego żywotności. Jedną z głównych zalet smartfona z elastycznym wyświetlaczem jest możliwość ochrony ekranu przed zarysowaniami i przypadkowym uszkodzeniem. Po zwinięciu będzie bezpieczny przed ciałami stałymi. Dodatkowo po złożeniu urządzenie zajmie mniej miejsca i bez problemu zmieści się w kieszeni. To nie pierwszy dowód na zainteresowanie Samsunga elastycznymi gadżetami. Na początku lipca 2015 r. firma otrzymała patent na elastyczny wyświetlacz od Urzędu Patentów i Znaków Towarowych USA. Samsung opatentował sposób na wykorzystanie takich wyświetlaczy w tabletach, niezależnie od tego, czy korzystają one z technologii LCD, czy OLED.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nowa platforma elektroniczna SemiCube

▪ US: E inteligentny zamek do drzwi;

▪ Philips Xenium E580 Super Standalone Telefon komórkowy

▪ Gęste drzewo kuloodporne

▪ Samochód elektryczny jest ładowany przez antenę

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny internetowej elektryka. Wybór artykułu

▪ artykuł Tego, co mamy, nie przechowujemy, zgubiwszy, płacząc. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Gdzie znika lód z zamrożonego na mrozie mokrego prania? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Bezpieczeństwo pożarowe w placówce. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Automatyczny termostat do osobistej działki. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Mocna stabilizowana przetwornica napięcia DC do zasilania urządzeń sieciowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024