В устройствах  автоматики и телеметрии широко используются низковольтные двигатели постоянного тока со стабилизацией  частоты вращения двигателя. На эту тему было много опубликовано статей. А вот для регулирования мощных низковольтных двигателей  200-500 вт эти устройства не годятся, так как для этих целей понадобились бы очень мощные выходные транзисторы. Иногда к тому же требуется знать точно частоту вращения двигателя.
По этим причинам была разработана схема рис.1 широтно-импульсного регулятора вращения двигателя со стабилизацией и индикацией частоты.

Частота  вращения двигателя регулируесся практически от нуля до максимума
В данной схеме  используется  двигатель МЭ252 с максимальной частотой вращения 12тысяч оборотов в минуту, и потребляемой мощностью 180 ватт.
Регулируется частота вращения двигателя переменным резистором  R14, а реальные обороты индицируются на пяти светодиодных матрицах HG1-HG5.
На валу двигателя установлен диск с шестьюдесятью равномерно расположенными прорезями, для того чтобы можно было снимать показания датчика непосредственно в об/мин.
Оптронная пара установленная в разрыв между диском, снимает импульсы о реальной частоте вращения двигателя , которые усиливаются и формируются в прямоугольные импульсы микросхемой DD1. На микросхемах D1-D4 и кварце ZQ1 выполнен преобразователь частота-напряжение[1], который преобразует частоту оборотов двигателя в напряжение. На микросхеме D5 собрано устройство сравнения двух напряжений с задатчика R14 и преобразователя частота-напряжение, в результате чего формируются импульсы управления выходным ключом на VT1-VT6. Если напряжение с преобразователя меньше чем на задатчике ключ открывается и двигатель набирает обороты, как только напряжение с преобразователя превысит напряжение на задатчике ключ закрывается, двигатель за счет нагрузки на валу притормаживается. Количество параллельно установленных транзисторов VT3-VT6 для мощности двигателя 180 вт вполне можно уменьщить до двух или поставить более мощный, в этом случае придется увеличить размеры радиаторов.
Индикатором частоты вращения двигателя служит простейший низкочастотный частотомер выполненый на микросхемах D6-D17 [2]
Конструкция собрана на двух печатных платах, основной110х160 Рис2 и плате датчика 30х30.

image002 (9).gif

РИС 2

Радиаторы для  выходных транзисторов 110х50, для диодов VD4-VD7 110х50
О деталях: кварц ZQ1 –500Кгц можно заменить на 1-2Мгц, для этого понадобится перекинуть вход D3:3 на 13 или 14 ножку микросхемы D2:2 соответственно. Индикаторы АЛС324А на АЛС324Б для этого надо переключить 6 –е ножки микросхем D13-D17 на +9 вольт. Вместо 176ИЕ5 –176ИЕ12,ИЕ18. Трансформатор Т1 –270вт, обмотка 2 зависит от применяемого двигателя, намотана проводом диаметром  2,5 на 26 вольт, обмотка 3 намотана проводом диаметром  0,5 на 10 вольт, обмотка 4,5 намотана проводом диаметром  0,25 на 2х15 вольт

ЛИТЕРАТУРА
1.Б. Пионтак, Е. Скляр Радио N11,1985г, стр32
2.Я. Токарев  Радио N10,1996г, стр31

Реклама