ОКОНЕЧНЫЙ КАСКАД УСИЛИТЕЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в приборах, имеющих в своем составе автоматические следящие системы.
Известен однотактный усилитель мощности, содержащий входной трансформатор, транзистор, цепи смещения его рабочей точки, выходной трансформатор (см. Баркан В.Ф., Жданов В.К. Усилительная и импульсная техника. - М.: Машиностроение, 1981, - стр. 40).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится его низкий коэффициент полезного действия (0,4…0,45).
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству по совокупности признаков является двухтактный усилитель мощности со стабилизированным смещением на базах транзисторов, работающий в режиме класса В (см. там же, стр. 51, рис. 3.20), и принятый за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится отсутствие сигнала для обратной связи следящей системы, пропорционального скорости вращения ротора двигателя.
Технический результат - выделение сигнала для обратной связи следящей системы, пропорционального скорости вращения ротора двигателя.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что известный усилитель мощности со стабилизированным смещением на базах транзисторов, работающий в режиме класса В, содержит входной трансформатор, двухтактный оконечный каскад и выходной трансформатор.
Особенностью является то, что обмотка управления двигателя подключена к коллекторам транзисторов, а первичная обмотка выходного трансформатора подсоединена к коллекторам транзисторов через диоды, включенные в обратном направлении, при этом средние точки первичной обмотки выходного трансформатора и обмотки управления двигателя соединены между собой и подключены к источнику питания оконечного каскада.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема оконечного каскада усилителя системы управления двухфазным асинхронным двигателем, на фиг. 2 - зависимости изменения токов и напряжений в схеме за два периода входного сигнала управления двигателем.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.
Оконечный каскад усилителя системы управления двухфазным асинхронным двигателем, содержит входной трансформатор 1, двухтактный оконечный каскад 2 со стабилизированным диодом 3 и сопротивлением 4 смещением на базах транзисторов 5, 6 и выходной трансформатор 7.
Обмотка 8 управления двигателя 9 подключена к коллекторам транзисторов 5, 6, а первичная обмотка 10 выходного трансформатора 7 подсоединена к коллекторам транзисторов 5, 6 через диоды 11, 12, включенные в обратном направлении, при этом средние точки 13, 14 первичной обмотки 10 выходного трансформатора 7 и обмотки 8 управления двигателя 9 соединены между собой и подключены к источнику 15 питания оконечного каскада 2. Обмотка 16 возбуждения двигателя 9 запитывается напряжением переменного тока, сдвинутого по фазе на 90° относительно напряжения на обмотке 8 управления. Сигнал управления двигателем 9 подается на первичную обмотку 17 входного трансформатора 1. Сигнал для обратной связи следящей системы снимается с вторичной обмотки 18 выходного трансформатора 7.
Оконечный каскад усилителя системы управления двухфазным асинхронным двигателем работает следующим образом.
При подаче на первичную обмотку 17 входного трансформатора 1 сигнала управления двигателем 9 импульсы тока в коллекторных цепях транзисторов 5, 6, работающих в режиме класса В, возникают поочередно. На протяжении первого полупериода открывается коллекторная цепь транзистора 5, а на протяжении второго полупериода - цепь транзистора 6. Поскольку импульсы коллекторных токов проходят через половины обмотки 8 двигателя 9, то их действия суммируются, что и приводит к вращению двигателя 9.
Так как первичная обмотка 10 выходного трансформатора 7 подсоединена к коллекторам транзисторов 5, 6 через диоды 11, 12, включенные в обратном направлении, то коллекторные токи транзисторов 5, 6 через первичную обмотку 10 выходного трансформатора 7 не проходят.
В то же время на протяжении второго полупериода закрывается коллекторная цепь транзистора 5, а на протяжении первого полупериода - цепь транзистора 6. Импульсы коллекторных токов через половины обмотки 8 двигателя 9 не проходят. В эти моменты времени в половинах обмотки 8 индуктируется напряжение, пропорциональное скорости вращения двигателя 9.
Индуктируемые в половинах обмотки 8 напряжения через диоды 11, 12 прикладываются к половинам первичной обмотки 10 выходного трансформатора 7. На протяжении первого полупериода открывается диод 12, а на протяжении второго полупериода - диод 11. Импульсы, индуктируемых этими напряжениями токов, проходят через половины первичной обмотки 10 выходного трансформатора 7 и их действия суммируются. Во вторичной обмотке 18 выходного трансформатора 7 формируется напряжение переменного тока, пропорциональное скорости вращения двигателя 9.
5
6
11
12
18
Результаты экспериментального исследования опытного образца предлагаемого оконечного каскада усилителя системы управления двухфазным асинхронным двигателем (фиг. 1) приведены на фиг. 2, где I, I - зависимости изменения импульсов тока в коллекторных цепях транзисторов 5, 6, работающих в режиме класса В; I, I - зависимости изменения импульсов тока через диоды 11, 12 (а следовательно, и через половины первичной обмотки 10 выходного трансформатора 7); U - зависимость изменения напряжения во вторичной обмотке 18 выходного трансформатора 7 за два периода входного сигнала управления двигателем 9.
Исследования показали, что предлагаемый оконечный каскад усилителя системы управления двухфазным асинхронным двигателем имеет возможность выделения сигнала для обратной связи следящей системы, пропорционального скорости вращения ротора двигателя.
Предлагаемый оконечный каскад усилителя системы управления двухфазным асинхронным двигателем может найти применение в измерительных приборах, имеющих в своем составе автоматические следящие системы.