КОНТРОЛЛЕР КОЛЛЕКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ТАХОГЕНЕРАТОРОМ

Область техники, к которой относится полезная модель
Заявляемый контроллер относится к области электротехники и может быть использован в регулируемых приводах с коллекторным двигателем переменного тока, оснащенным тахогенератором. Техническим результатом является обеспечение плавного регулирования частоты вращения вала коллекторного двигателя от минимальных до максимально возможных оборотов со стабилизацией заданной частоты оборотов.
Уровень техники
Известен симисторный фазный универсальный контроллер коллекторного двигателя переменного тока с обратной связью по таходатчику TDA1085C «Motorola».
Контроллер включает в себя все необходимые управляющие узлы и элементы, обеспечивающие функционирование электродвигателя в режимах разгона и стабилизации заданной частоты вращения вала. Кроме того, контроллер защищает систему от переменного тока питающей сети, при остановке или колебаниях, и от перегрузки по току в двигателе или при неисправности таходатчика.
Согласно принципиальной схеме рекомендуемой производителем, контроллер содержит электрическую цепь прямого питания от источника переменного тока. Цепь построена на гасящих резисторах 6.8 кОм и 270 Ом и выпрямителе. Массивный гасящий резистор 6,8 кОм имеет значительное тепловое рассеивание мощности и его температура может достигать 90°С. Этот недостаток исключает размещение контроллера в изолированном корпусе без организации принудительного охлаждения, требует подбора дорогостоящих элементов с повышенной температурной границей при совместном монтаже с другими цепями на печатной плате. Также к недостаткам относится узкий интервал тока нагрузки, который может иметь критический скачок, например при износе щеток двигателя.
В заявляемом контроллере эти недостатки устранены благодаря тому что, вместо гасящего резистора используется цепь питания с делителем на конденсаторе. Благодаря этому заявляемый контроллер не имеет элементов с критическим тепловыделением, все элементы могут быть расположены на одной печатной плате, не требуется принудительное охлаждение. Цепь питания отличается устойчивостю к скачкам тока нагрузки. Дополнительно заявляемый контроллер кроме потенциометра регулировки частоты вращения снабжен тремя подстроечными резисторами для согласования по напряжению с тахогенераторами, отличающимися по характеристикам для задания границы максимальной частоты вращения и для задания плавного набора частоты вращения.
В основу полезной модели положена задача улучшения эксплуатационных характеристик контроллера, включающая улучшение регулировочных характеристик, устранение нагрева элементов и повышение безопасности эксплуатации.
Раскрытие полезной модели
Основной задачей заявляемого прибора является создание универсального контроллера коллекторного двигателя, более безопасного в эксплуатации, с модернизированной цепью преобразования питания и улучшенными регулировочными характеристиками.
Контроллер отвечает вышеприведенным целям и содержит следующие конструктивные решения:
На фиг. 2 изображена принципиальная схема заявляемого контроллера.
Контроллер оснащен цепью питания с делителем напряжения на конденсаторе. С14 совместно с R26 образуют гасящее сопротивление, на котором падает излишек напряжения. Резистор R26 ограничивает импульс тока в момент включения. R25 служит для разряда С14 после отключения питания. При протекании тока во время положительного полупериода на стабилитроне VS1 падает напряжение, равное напряжению стабилизации 24В. При протекании тока во время отрицательного полупериода VS1 работает как диод, таким образом, образуется однополупериодный выпрямитель. С13 служит для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Диод VD1 не дает конденсатору С13 разряжаться во время отрицательного полупериода. R24 и С12 образуют фильтр, дополнительно подавляющий пульсации напряжения. Балластный резистор R23 и VS2 образуют параметрический стабилизатор напряжения. Резистор R14 ограничивает ток через светодиод HL1. Резистор R7 согласует напряжение, поступающее с тахогенератора. Резистор R27 регулирует границу максимальной частоты вращения при максимальном положении потенциометра R1. Резистор R2 согласован с генератором разгона контроллера и регулирует плавность набора частоты вращения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 Принципиальная схема контроллера коллекторного двигателя рекомендованная производителем «Motorola».
Фиг. 2 Принципиальная схема заявляемого контроллера коллекторного двигателя.
Фиг. 3 Изображение платы заявляемого контроллера коллекторного двигателя в сборе.