Схема регулирования и стабилизации частоты вращения коллекторного двигателя с независимым возбуждением.

Наиболее широкое применение  в устройствах электропривода, находят коллекторные двигатели с независимым возбуждением. Их преимущество перед другими двигателями обусловлено в первую очередь простотой схемы управления, т. к. здесь нет необходимости использовать громоздкие и сложные в обслуживании системы на основе датчиков положения ротора и тахогенераторов. Кроме того данные двигатели обеспечивают значительный крутящий момент, при возможности регулирования частоты вращения ротора в широких пределах (от максимальной рабочей частоты, вплоть до нуля).

По принципу действия схемы управления коллекторными двигателями с независимым возбуждением можно разделить на две основные группы:

1.        Схемы с широтно-импульсным регулированием частоты вращения ротора двигателя;

2.        Схемы с фазовым регулированием частоты вращения ротора двигателя.

Принцип действия заложенный в первую из них, обеспечивает наилучшие параметры. Схема  работает на частотах 1-20 Кгц, в качестве ключевых элементов здесь используются мощные транзисторы. Однако, на практике, данная схема не обеспечивает должной надежности, из-за неустойчивой работы транзисторов при импульсных токах.

Значительно более надежной зарекомендовала себя методика с фазовым управлением частотой вращения, где в качестве регулирующих элементов используются тиристоры. Однако промышленные схемы в которых используется указанный принцип, достаточно громоздки. В результате анализа некоторых из указанных схем выяснилось, что можно добиться значительного их упрощения без всякого ухудшения технических характеристик устройства.

Вариант реализованной, с учетом этих соображений, схемы  приведен на рисунке. В основу работы схемы положен описанный выше принцип фазовой регулировки частоты вращения коллекторного двигателя, с использованием обратных связей по току и напряжению. Таким образом указанная схема позволяет обеспечить стабильные обороты двигателя при значительных колебаниях нагрузки на валу, а также питающего напряжения. Возможно так же реализовать режим когда при увеличении нагрузки обороты двигателя будут увеличиваться.

 Устройство питается от выпрямленного пульсирующего напряжения 36-48В. Стабилизированное сглаженное напряжение для питания ОУ DA1, формируется стабилизатором собранным на транзисторе VT1, резисторах R5-R7, конденсаторах C1-C3 и стабилитроне VD7. Диод VD6 разделяет пульсирующее напряжение необходимое для работы тиристора VS4,  и сглаженное - стабилизатора напряжения.  Светодиод HL1, служит для индикации подачи напряжения питания.

см. также http://lainslav.iteam.lg.ua/

Список использованной литературы