187494. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és mérési elrendezés egyenáramú motorok fordulatszámstabilizálására alkalmazott motoráramkörök fordulatszámtartó tulajdonságának mérésére és beállítására
1 187 494 2 A bejelentés tárgya eljárás és mérési elrendezés egyenáramú motorok fordulatszám-stabilizálására. alkalmazott motoráramkörök fordulatszámtartó tulajdonságának mérésére és beállítására. Az eljárás lényege az, hogy valamely, negatív kimenő állású motoráramkör által meghajtott forgó motor indukált feszültségének megjelenítése érdekében a negatív kimenő ellenállású motoráramkör kimenetére egy, a megállásig lefékezett motort és/vagy műterhelést csak egyik pontjával csatlakoztatunk, és a terhelő kört egy vezérelhető áramgenerátoron keresztül zárjuk. így a vezérelhető áramgenerátor kapcsain jó közelítéssel az indukált feszültséggel azonos, nagyságú, a mérés szempontjából zavaró váltakozó feszültségű komponenst nem tartalmazó egyenfeszültség jelenik meg. A motoráramkör fordulatszámtartó tulajdonságának mérése így differenciális ellenállásmérésre, a fordulatszám mérése pedig indukált feszültség mérésre módosul. A bejelentés szerinti mérési elrendezés az eljáráson alapuló mérést úgy valósítja meg, hogy a terhelő kört záró vezérelhető áramgenerátort egy fűrészgenerátor vezérli, és a vezérelhető áramgenerátor terheléssel közös pontján megjelenő feszültségből két mintavételező-tartó áramkör mintát vesz a fűrészgenerátortól érkező mintavételezési parancs pillanatában. A mintavételező-tartó áramkörök kimenetei közt a differenciális ellenállással, a mintavételező-tartó áramkörök kimenete és a vezérelhető áramgenerátor motoráramkörrel közös pontja közt adott áramterheléskor kialakuló, az indukált feszültséggel arányos feszültség mérhető. Ismeretes, hogy a kazettás magnómechanikák hajtására alkalmazott egyenáramú motorok elsősorban a rézveszteség következtében rossz hatásfokkal rendelkeznek. A fordulatszám stabilizálása érdekében ezért fordulatszámszabályzó áramkörök használata szükséges, amelyek túlnyomó részét negatív kimenőellenállásuk tesz alkalmassá a feladat megvalósítására. Egy negatív kimenőellenállású szabályozóáramkör kimenetére kapcsolt motor fordulatszámmal arányos Uj indukált feszültsége a következő kifejezéssel adható meg: Ui = U0-Im(-Rki+ RJ, ahol U0 forrásfeszültség, Im motoráram, Rkj kimenőellenállás, Rm forgórészellenállás. Az U, indukált feszültség kifejezése arról tájékoztat bennünket, hogy ha - Rki kimenőellenállás abszolút értékben megegyezik Rm forgórészellenállással, akkor U, indukált feszültség függetlenné válik az Im motoráramtól, vagyis a motor fordulatszámát az U0 forrásfeszültség határozza meg. A kimenőellenállás helyes beállítása a fordulatszámstabilizáló tulajdonság minősége szempontjából lényeges tényező, ugyanis a helytelen beállítás a fordulatszámtartó hatás elégtlenségét, vagy ezzel ellenkező esetben a túlszabályozás jelenségét vonja maga után. A motoráramkörök felépítéséről annyit, hogy általában pozitív áramvisszacsatolást tartalmazó, egységnyi feszültségerősítésű teljesítményerősítők. Beállításuk általában utólag beültetett jusztírozó ellenállással vagy ellenállásokkal, a korszerűbb típusoknál potenciométerrel vagy potenciométerekkel lehetséges. A motoráramkörök beállításukat nehezítő tulajdonsága, hogy mind a fordulatszám, mind a - R^ kimenőellenállás állítása kölcsönhatásban áll egymással, kivéve az integrált áramköröket, és egyes korszerű, diszkrét elemekből felépített motoráramköröket, melyekben a fordulatszám állításakor - Rki kimenőellenállás értéke változatlan marad. A beállítás hagyományos módszere az ún. forgó motoros beállítás, ami egy olyan célműszer segítségével lehetséges, mely az előírásoknak megfeleld értékű és pontosságú nyomatékokkal képes terhelni a forgó motort. Ezen felül tartalmaznia kell a motoráramkör megfelelő pontjaira csatlakoztatható egy vagy két ellenállássort is. A beállítás alapelve szerint a motoráramkörről meghajtott motor tengelyét különböző nyomatékokkal terhelve a fordulatszám csak tűrésen belül változhat. A mérést névleges fordulatszámon járó motorral kell elvégezni, egyrészt azért, mert az ettől jelentősen eltérő fordulatszámon beállított szabályzás mértéke megváltozik, ha a fordulatszámot a névlegesre állítják, másrészt azért, mert a pontos leolvashatóság érdekében a kijelzésre kis méréshatárú műszert kell alkalmazni. A beállítás menete a következő: a motor befogása és az áramkör csatlakoztatása után első lépésben névleges terhelőnyomatékon beállítják a fordulatszámot. Ezután a terhelő nyomatékot meghatározott értékkel megnövelik, és ha a fordulatszám az előírtnál kevesebbet, vagy többet változik, a jusztírozó ellenállások értékét korrigálják. Eközben megváltozott a fordulatszám, ezért a névleges terhelő nyomatékra visszakapcsolva újból beállítják a fordulatszámot. Következik az ismételt ellenőrzés a megnövelt terhelő nyomatékkai, és ha a fordulatszám az előírt értékhatárok közt marad, a mérés befejezettnek tekinthető. Ha nem, úgy más ellenállásértékekkel a leírt lépéseket meg kell ismételni, és a mérés befejeztével következhet az áramkörre eddig kívülről csatlakoztatott ellenállás, vagy ellenállások beültetése. Az MMC által gyártott 6A9M típusú belső áramkörös motoijáról megállapítható, hogy a beállítás forgó motorral történt, pedig az alkalmazott integrált áramkör olyan tartalékot rejt magában, amit nem érdemes kiaknázatlanul hagyni. A forgó motoros beállítás hátrányaként elsősorban az időigényességet kell kiemelni, ugyanis az esetek túlnyomó részében két vagy három mérési ciklusra is szükség van, így a beállítási idő eléri a 90 másodpercet. A beállítás idejének csökkentését az átkapcsoláskor lezajló tranziensek mellett a mérést végzők reakcióideje, és az utólagosan beültetendő ellenállások normaidőszükséglete alapvetően meghatározza. Hátrányos másodsorban a motorok mechanikus terhelését végző szerkezet használatának szükségessége. A motortengely patronbaforgásával az egyszerű csatlakoztatás ugyan megoldható, de a terhelőnyomaték pontos értéken tartása - akár súrlódásos, akár örvényáramú fékezéssel történik is a terhelés - már nehezebb feladat. A súrlódásos féke5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
