Традиційна схема стабілізатора частоти обертання вала електродвигуна постійного струму в переносних касетних магнітофонах, реалізована на двох транзисторах або на транзисторної микросборке і одному транзисторі, застосовується нашою промисловістю вже більше 15 років у незмінному вигляді Сучасні радіоелементи дозволяють побудувати більш прості в схемотехническом відношенні стабілізатори частоти обертання, але які мають більш досконалими характеристиками

Рис 331 Схема стабілізатора

У пропонованому варіанті стабілізатора використано всього шість радіоелементів (не рахуючи електродвигуна), але вдалося домогтися більш високої стабільності роботи при зміні температури навколишнього середовища і напруги джерела живлення Діапазон живлячих напруг для даної схеми становить 6 .. 20 В При необхідності змістити діапазон регулювання швидкості в область малих оборотів валу електродвигуна слід змінити полярність включення стабілітрона або замінити його іншим, з меншою напругою стабілізації

Величина опору резистора R3 залежить від опору ланцюга якоря (Rя) застосовуваного двигуна н приблизно дорівнює 1,5 Rя Замість мікросхеми К140УД6 перевірялася робота К140УД7 Транзистор КТ815А можна замінити транзисторами КТ815 і КТ817 з будь-яким буквеним індексом Підлаштування резистор R1 типу CП5-2

П ЛЕОНЕНКО, м Кемерово, Радіо

Як і в попередньому розділі, почнемо розповідь з розгляду роботи схеми

У колекторних двигунів постійного струму швидкість обертання валу визначається, як правило, напругою на двигуні Напруга на двигуні і споживаний їм струм визначать деякий еквівалентний опір, яке буде відрізнятися від виміряного омметром опору обмотки двигуна Якщо у вас є конкретний моторчик, для якого ви маєте намір створити схему стабілізації, то можна провести вимірювання і визначитися з параметрами моделювання Якщо ні, то можна вибрати їх «навмання», а пізніше привести до конкретного виду

З розподілу напружень у схемі і почнемо

Позначення резисторів на схемі нижче я не зберіг Двигун замінив резистором R2 І, оскільки програма дозволяє додати багато вимірювальних приладів, в кількості вольтметрів я себе не обмежував

Рис 332 Розподіл напружень у схемі

Робоча напруга стабілітрона КС133А – це 33В Якщо напруга на двигуні стало більше, зростає струм через стабілітрон, збільшується падіння напруги на резистори R2 При цьому напруга на виході операційного підсилювача зменшується, що призводить до зменшення струму бази транзистора VT1 і зменшенню напруги на емітер транзистора, а, отже, на двигуні При зменшенні напруги процеси проходять у зворотному напрямку Змінюючи напруга живлення, можна отримати наступні результати:

Рис 333 Напруги на двигуні при різних напругах живлення

Напруга на двигуні, що вимірюється вольтметром Pr1 змінюється незначно при істотній зміні напруги живлення

Еквівалентнаопір двигуна (струм через моторчик) залежатиме від навантаження на валу двигуна Ток зростатиме зі зростанням навантаження Зростаючий ток збільшить падіння напруги на резисторі R1 Що збільшить падіння напруги на резистори R4 і приведе до збільшення напруги на виході операційного підсилювача, тобто, до збільшення напруги на двигуні А це, в свою чергу, має збільшити швидкість обертання вала, що сповільнилося від збільшення навантаження на валу Збільшення навантаження на валу я буду моделювати зменшенням опору R2 з 30 до 20 Ом

Рис 334 Зміна напруги на двигуні при зміні навантаження

Резистори R1 і R2 ми можемо розглядати як резистори негативного зворотного звязку, а резистори R5 і R4 як резистори позитивного зворотного звязку Негативний зворотний звязок повинен стежити за напругою на двигуні при зміні живлячої напруги, а позитивна змінювати напругу на двигуні при зміні навантаження на валу

Розібравши на моделі роботу схеми, постараємося реалізувати подібну або схожу схему на мікроконтролері Знову скажу, що змінювати операційний підсилювач на мікроконтролер, я особливого сенсу не бачу Але вважаю, що корисно це виконати хоча б за компютером

Отже Мікроконтролер пристрій у своїй основі цифрове Тому можна використовувати такий принцип регулювання напруги на двигуні:

Як і в інших випадках з змінною напругою, напруга на двигуні буде чинним У даному випадку середнім за період коливань

Зменшуючи тривалість імпульсу з високим рівнем напруги, збільшивши при цьому тривалість імпульсу з низьким рівнем напруги, ми отримаємо зменшення середньої напруги І навпаки

Такий принцип регулювання напруги на двигуні найкращим чином підходить для цифрового пристрою

Звичайно, як і у випадку аналогового управління, схема поповниться керуючим транзистором

Рис 335 Принцип регулювання напруги на колекторному двигуні

Відтворити таку напругу за допомогою програми не складає труднощів Ми збирали таку програму для генератора прямокутних імпульсів Ту частину аналогової схеми, яка стежить за напругою живлення, можна поки залишити без уваги: ​​мікроконтролер краще живити стабілізованою напругою

Джерело: Гололобов ВН, – Самовчитель гри на паяльнику (Про електроніці для школярів і не тільки), – Москва 2012