Drehmomentantrieb. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Die Elektromotoren

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Torque-elektrische Antriebe ermöglichen die einfache Implementierung von Steuerungssystemen für Ab- und Aufwickelvorrichtungen, bei denen der Einsatz von Spannungssensoren unerwünscht ist, beispielsweise bei Folienmaterialien mit einer abgeschiedenen Schicht, bei denen ein mechanischer Kontakt nicht möglich ist.

Der vorgeschlagene Stromkreis des Torque-Elektroantriebs (siehe Abbildung) gewährleistet den Betrieb eines Gleichstrom-Elektromotors zum Abwickeln im Bremsmodus und zur Regulierung der Spannung des Bandmaterials im Bereich von 1-10 kg.

Der elektrische Antrieb zum Aufwickeln ermöglicht eine lineare Regelung der Drehzahl der Welle des Gleichstrom-Elektromotors zum Abwickeln im Bremsmodus und eine Regelung der Spannung des Bandmaterials im Bereich von 1...10 kg.

Der elektrische Antrieb zum Wickeln ermöglicht eine lineare Steuerung der Drehzahl der Welle des Elektromotors von 0,6 bis 700 U/min. Elektromotoren werden ohne Getriebe eingesetzt.

(zum Vergrößern klicken)

Der Elektroantrieb verfügt über eine automatische Geschwindigkeitsbegrenzung bei einem Bruch des Bandmaterials. Die Funktion der elektrischen Antriebssteuerung besteht darin, den Ausgangsparameter – die Spannung des Riemenmaterials – zu regulieren. Das automatische Einkreis-Spannungsregelsystem basiert auf dem Prinzip des Vergleichs der vom Sollwert Rp übernommenen Sollspannung (proportional zur erforderlichen Spannung) mit der Rückkopplungsspannung für den Ankerstrom des Elektromotors M (proportional zum entwickelten Drehmoment). durch den Elektromotor). Das Fehlersignal wirkt auf das Steuersystem und baut den gesteuerten Gleichrichter auf den Elementen VS3, VS4, VD23 und VD24 um, so dass am Anker des Elektromotors die gewünschte Spannungsänderung auftritt.

Der Stromregler (RT) basiert auf einem Operationsverstärker DA1, der gemäß einer Proportional-Integral-Reglerschaltung (PI) angeschlossen ist. Widerstand R3 und Kondensator C1 sind Elemente, die das PI-Gesetz zur Regelung des Ausgangsparameters DA1 bilden. Die Kondensatoren C2 und C3 sind Filter für die Netzteile DA1. Die eingestellte Spannung vom Regler Rð wird über den Widerstand R1 dem invertierenden Eingang DA1 zugeführt, und die aktuelle Rückkopplungsspannung vom Sensor R2 wird hier auch über den Widerstand R29 zugeführt. Über den Widerstand R4 wird die Ausgangsspannung DA1 dem Eingang des Operationsverstärkers DA2 zugeführt, der die Ausgangsspannung des Stromreglers an DA1 invertieren und die Phasenschiebervorrichtung mit Spannung versorgen soll. Zur Begrenzung der Steuerspannung dient ein einzelner Wechselrichter auf Basis eines Operationsverstärkers DA2 mit einem Schwellwertelement und einer Zenerdiode VD1.

Der Teiler an den Widerständen R8 und R9 am nichtinvertierenden Eingang DA2 dient zur Auswahl des Steuerspannungspegels, der beim Einstellen des Steuerbereichs der gesteuerten Gleichrichter VS3, VS4, VD23 und VD24 erforderlich ist. Die Steuerspannung vom Wechselrichter (DA2) wird dem Eingang des Operationsverstärkers DA3 der Phasenschiebereinrichtung (FU) zugeführt. Die FU besteht aus einem Sägezahnspannungsgenerator am Transistor VT1 und einem Nullorgan am Operationsverstärker DA3. Das Funktionsprinzip des FU basiert auf der algebraischen Summation der Ausgangsspannungen von DA2 und dem Sägezahnspannungsgenerator.

Der Transistor VT1 wird durch eine pulsierende Spannung mit einer Frequenz von 100 Hz geschaltet, die von der Diodenbrücke VD2... VD5 geliefert wird und von der Wicklung II des Transformators T1 gespeist wird. Das Nullorgan auf DA3 erzeugt Impulse basierend auf Spannungsphase, Dauer und Amplitude.

Die Spannung vom Ausgang DA2 und dem Transistor VT1 wird dem Eingang des Nullorgans DA3 zugeführt. In dem Moment, in dem das negative Signal vom Kollektor VT1 und das positive Signal vom Ausgang DA2 in der Amplitude verglichen werden, ändert sich die Polarität der Ausgangsspannung DA3 von negativ nach positiv, der Transistor VT2 öffnet und bleibt bis zum Ende des Schaltvorgangs geöffnet Spannungsperiode. Im Emitterkreis VT2 sind die LEDs der Thyristor-Optokoppler VS1 und VS2 die Last. Optokoppler-Thyristoren VS1 und VS2 werden eingeschaltet, an der Steuerelektrode eines der Thyristoren des gesteuerten Gleichrichters VS3 oder VS4 wird je nach Polarität der Netzspannung eine positive Spannung angelegt. Der gesteuerte Einphasen-Thyristor-Gleichrichter ist in einer asymmetrischen Brückenschaltung aufgebaut. Um Operationsverstärker mit einer stabilisierten Spannung von ±15 V zu versorgen, wird ein Stabilisator mit einem Operationsverstärker DA4 verwendet, der es ermöglicht, einen hohen Stabilisierungskoeffizienten und einen niedrigen Ausgangswiderstand zu erreichen.

Der Stabilisator liefert eine Ausgangsspannung von ±15 V bei einem Laststrom von 500 mA. Ein zuverlässiger Start des Stabilisators beim Einschalten wird durch einen positiven Rückkopplungskreis vom Kollektor VT3 zum nicht invertierenden Eingang DA4 über den Widerstand R20 gewährleistet. Widerstand R23 und Kondensator C9 führen die Frequenzkorrektur DA4 durch.

Details: Operationsverstärker DA1...DA4 Typ K140UD7.

Widerstand Rр Typ PPB-3A, PPB-15E kann auch SPCh2M sein, R27 - PPB-3A, PP3-43, Widerstand R29 ist drahtgewickelt, der Rest ist vom Typ MLT.

Kondensatoren: C1, C6, C9 Typ K73-17, Elektrolytkondensatoren C2 - C8 - K50-6x25 V.

Трансформатор Т1-ТА14-127/220-50.

Optokoppler-Thyristoren VS1 und VS2 - AOU115D, AOU103V.

Thyristoren VS3, VS4 - T10-50-8, T142-50-8.

Dioden VD23, VD24 - D10-50-8, D112-50-8.

Thyristoren VS3 und VS4 – Dioden VD23, VD24 sind auf Kühlern 0241 installiert, Transistor VT3 – auf einem Kühler von 25 cm2, Zenerdioden VD7 und VD8 Typ D815E – auf einem Kühler aus einer U-förmigen Aluminiumplatte, Fläche 6 cm2.

Gleichstrom-Elektromotoren mit Tachogenerator mit einer Leistung von 1-4,7 kW. In Fällen, in denen der Tachogenerator über eine unabhängige Erregung verfügt, muss ein Gleichrichter vorgesehen werden.

Beim Einrichten eines Elektroantriebs kommt es darauf an, den anfänglichen Steuerspannungspegel mithilfe des Widerstands R9 einzustellen und dann mithilfe des Widerstands R27 die Motorgeschwindigkeitsgrenze festzulegen. Die Drehzahl des Elektromotors wird über den Widerstand R5 gesteuert.

Elektrische Antriebe im Auf- und Abwickelbetrieb von Bandmaterialien sind seit langem im Einsatz und haben eine hohe Zuverlässigkeit bewiesen. Sie können für Papier und andere Zwecke verwendet werden.

Autor: V.F. Jakowlew

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