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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 전기 모터용 사이리스터 속도 컨트롤러. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
전기 운송의 전기 드라이브, 자동화, 원격 기계 및 기타 기술 분야에서 DC 전기 모터가 널리 사용됩니다. 비동기 기계에 비해 DC 기계의 주요 장점은 큰 시작 토크와 원활한 속도 제어 가능성입니다. DC 모터의 기계 부품은 전기자와 고정자로 구성됩니다. 전기자(로터)는 전기 모터의 회전 부분입니다. 수집기는 앵커에 설치됩니다. 여자 권선이 있는 자극은 고정자에 쌍으로 고정됩니다. 극의 수는 다를 수 있습니다(최대 수는 컴퓨터 하드 드라이브의 스테퍼 모터가 있음). 소형 전기 모터에서는 고정자에 병렬 권선 대신 영구 자석을 사용하여 자기장을 생성합니다. 회전자 권선의 자기장은 고정자 권선의 자기장 또는 영구 자석과 상호 작용하여 토크를 생성합니다. DC 전기 기계는 가역적입니다. 전기자 샤프트의 기계적 회전으로 전기 모터 모드와 DC 발전기 모드에서 모두 작동할 수 있습니다. 전기 모터의 회전 속도는 여자 권선의 매개변수에 의해 영향을 받습니다. 전기자 및 여자 권선과 직렬로 조정 저항(가변 저항)을 켜면 전기 모터의 다양한 성능 특성(자연에서 급격하게 떨어지는 것까지)을 얻을 수 있습니다. 이러한 특성은 주로 도시형 전기 자동차의 견인 모터에 사용됩니다. 가변 저항의 저항이 감소하면 전기 모터의 속도가 증가하지만 현재 가변 저항은 속도 제어에 실제로 사용되지 않지만 전기 모터의 속도를 제어하는 사이리스터 회로가 더 효과적이기 때문입니다. 전기 모터를 강제로 제동하거나 정지하는 경우 전기의 복구 모드(반환)가 전력 시스템으로 다시 생성되어 경제적으로 매우 유익합니다. 이것은 전자 장치를 사용하여 사이리스터를 적절하게 켜면 달성됩니다. 무부하 직렬 권선으로 DC 전기 모터를 켜는 것은 전기 모터의 속도가 제어되지 않고 고장날 수 있으므로 권장하지 않습니다. 이를 방지하기 위해 전기 모터의 고정자에는 직렬 여자 권선 외에도 병렬 여자 권선도 배치됩니다. 추가 권선을 사용하면 자속을 변경하고 전기 모터의 속도를 조정할 수 있습니다. 예를 들어 자동차 발전기에서 전자 계자 전류 제어 회로를 사용하여 권장 배터리 충전 전류를 설정할 수 있습니다. 전기자 전류를 변경하여 회전 속도를 조정하는 것은 저전력 전동기에 사용되며 강력한 전동기에서는 병렬 여자 권선의 전류가 변경됩니다. 반전(회전 방향 변경)은 병렬 계자 권선에서 전기자 공급 또는 전압을 반전시켜 이루어집니다. 사이리스터 또는 트랜지스터로 만든 전자 장치로 전기 모터의 속도를 조절할 수 있습니다. 펄스 전류 스위칭으로 인해 사이리스터가 작동 중에 덜 가열되기 때문에 첫 번째 옵션이 더 바람직합니다. 안정적인 사이리스터 시작을 위해 제어 신호의 주파수 채우기가 제공됩니다. 제안된 DC 모터의 사이리스터 속도 제어 장치(그림 1)는 다음과 같이 구성됩니다.
DA1 아날로그 타이머 칩의 멀티바이브레이터는 직사각형 펄스 생성기로 작동합니다. 타이머의 내부 구조는 입력 2와 6에 연결된 두 개의 비교기, RS 플립플롭, 출력 증폭기 및 외부 커패시터를 방전하기 위한 스위칭 트랜지스터를 포함합니다. 타이머의 출력 7은 내부 리셋 트랜지스터의 콜렉터에 연결되며 이미 터는 공통 와이어에 연결됩니다. 이 트랜지스터의 상태는 출력 3의 상태와 동일합니다(타이머 출력이 제로 전위일 때 열림). 이 회로에서 DA7의 핀 1은 타이머의 상태를 나타내기 위해 부하 용량이 증가한 보조 출력으로 사용됩니다. 내부 트랜지스터가 꺼지면 LED HL1이 켜지며 타이머의 출력 3이 높음을 나타냅니다. 충전 커패시터 C1은 저항 R3 및 R1을 통해 출력 2 DA3에서 하이 레벨에서 발생합니다. C1의 전압이 2/3 Upit와 같을 때 내부 트리거 DA1은 출력 3을 2으로 전환하고 커패시터는 R3 및 R3을 통해 방전된 다음 출력 레벨이 다시 변경됩니다. 출력 XNUMX에서 직사각형 펄스가 형성됩니다. 타이머의 핀 5 DA1은 회로를 제어하는 데 사용됩니다. 커패시터 C2와 부하 저항 R2가 있는 조정 가능한 제너 다이오드 DA5가 연결됩니다. 제어 입력 1 DA2에 대한 신호는 설정 저항 R10에서 나오며 커패시터 C5는 회전 중에 모터 전기자에 의해 생성된 전압 리플을 평활화합니다. VD2-C7-R9-C6 회로는 콜렉터 스파크 및 사이리스터 작동에 대한 역기전력의 영향을 줄입니다. 엔진 속도가 증가하면 커패시터 C8 양단의 전압이 증가하고 DA2 칩이 열리고 DA5의 출력 1를 션트합니다. 타이머의 발전기 주파수가 떨어지고 전기 모터 M1의 속도가 감소합니다. 이미 터 회로 VT2의 LED HL1는 장치 회로의 상태를 나타냅니다. 핀 8 DA1의 전원은 아날로그 스태빌라이저 DA3의 안정화된 소스에서 공급됩니다. 타이머 작동시 전기 모터를 전환할 때 강력한 전류 서지의 영향을 줄입니다. 다이오드 VD1은 반전된 전원 공급 장치로부터 DA3을 보호합니다. 사이리스터를 시작하는 전력 증폭기는 트랜지스터 VT1에서 만들어집니다. 리튬 소스는 강력한 다이오드 브리지 VD1가 있는 전원 변압기 T3에서 만들어집니다. 사이리스터 조정기의 간섭을 줄이기 위해 커패시터 C9가 전력망에 설치됩니다. 회로 조정은 전원 점검으로 시작됩니다. 저항 R10의 엔진도 낮은 위치(다이어그램에 따라)에 있어야 합니다. 저항 R3으로 속도를 조정할 때 모터 샤프트의 안정적인 회전이 확인됩니다. 저항 R10에 의해 피드백 전압이 증가하면 샤프트의 기계적 부하에 의해 억제된 전기 모터의 피드백 동작이 확인됩니다. 피드백이 있는 전기 모터의 속도는 피드백이 없는 것보다 높아야 합니다. 차동 전압은 사이리스터 VS10의 애노드에서 저항 R1에 공급됩니다. 주전원 전압의 각 반주기의 시작과 관련하여 발전기 펄스의 지연을 변경합니다. R10을 사용하여 최적의 피드백 전압 값이 설정됩니다. 사이리스터 VS1의 애노드 전압은 닫힌 상태에서 공급 전압과 모터 M1의 회전 전기자에 의해 생성되는 전압의 차이와 같습니다. 부하 상태에서 속도를 줄이면 모터에 적용되는 전압이 증가하고 그 반대도 마찬가지입니다. 다이오드 VD2는 역전류를 제거합니다. 모터의 회전에 의해 생성됩니다. 장치의 저항은 S2-ZZN S1-4를 사용합니다. 타이머 DA1은 555 시리즈의 아날로그로 대체됩니다.사이리스터의 안정적인 시작을위한 트랜지스터 VT1은 100 이상의 이득을 가져야합니다.사이리스터 VS1은 10V 전압에서 100A 이상의 전류를 위해 설계되었습니다. KU202, T106 T112 T122 T137, VT138-152, MCR-25 유형의 사이리스터를 사용할 수 있습니다. 다이오드 브리지는 10A 이상의 전류에 대해 두 개의 애벌런치 다이오드로 구성되지만 다이오드 유형도 작동합니다. D302.305 KD203 KD206 KD213B. 필요한 경우 사이리스터와 다이오드에 라디에이터를 설치해야 합니다. 변압기는 전기 모터의 전력에 따라 선택됩니다. 적합 - TN, CCI, TS 등의 유형. 이 장치는 그림 2에 표시된 인쇄 회로 기판에 조립됩니다.
보드는 다양한 케이스(플라스틱 및 금속)의 사이리스터용으로 설계되었습니다. GVS1 지점은 점퍼로 사이리스터의 제어 전극 "katod"-음극에 연결됩니다. 저자: V.Konovalov
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