Регулировка скорости электродвигателей переменного тока
Однофазные электродвигатели переменного тока, например, типа PD-09 широко применяются в различных устройствах автоматики и бытовых приборах.
Серьезным недостатком таких двигателей является невозможность регулировать скорость вращения, которая жестко связана с частотой питающей сети. Как показали испытания, двигатель PD-09 достаточно устойчиво работает при частоте питающего напряжения в диапазоне 25-80 Гц, что позволяет регулировать скорость вращения в пределах примерно 600-1900 об/мин.
Построить генератор синусоидального напряжения 127-220 В достаточной мощности довольно сложно, значительно проще - генератор прямоугольного напряжения с применением мостовой или полумостовой схемы на транзисторах, работающих в режиме насыщения.
Схема устройства для питания двигателя PD-09 изображена на рис.1. Устройство состоит из задающего мультивибратора на транзисторах VT1, VT2, делителя частоты на 2, выполненного на триггере DD1, оптронных ключей DA1, ключевых транзисторов VT3, VT4.
Особенностью схемы является раздельное питание базовых цепей транзисторов, что позволяет легко обеспечить режим насыщения, исключить необходимость подбора транзисторов и подобрать транзисторы с низким коэффициентом передачи тока.
Выходное напряжение полумостовой схемы равно, как известно, половине напряжения питания и составляет около 150 В. Избыточное напряжение 30 В гасится резистором R15.
Наладка устройства сводится к установке необходимого диапазона регулировки подбором элементов С1, R2. В случае неустойчивой работы двигателя на минимальных оборотах следует увеличить емкость конденсатора С9.
При использовании двигателей, рассчитанных на напряжение 220 В, напряжение 150 В может оказаться недостаточным. В этом случае вместо полумостовой схемы следует применить мостовую схему, увеличить число токовых ключей до четырех (рис.2).
Устройство можно также использовать для питания двигателей, рассчитанных на частоту 400 Гц. Для этого достаточно увеличить в 8 раз частоту задающего генератора, уменьшив емкость конденсатора С1.
В принципе возможно создание аналогичного устройства и для питания трехфазных двигателей небольшой мощности, если увеличить число ключей до шести. Трехфазную последовательность прямоугольных напряжений можно получить с помощью известной схемы, состоящей из счетчика-делителя на шесть и логических элементов "исключающее ИЛИ" (рис.3).
А.Н. Спиридонов, г.Киев.