188554. lajstromszámú szabadalom • Fordulatszám szabályozóval ellátott villamosan kommutált egyenáramú motor, továbbá tekercselő-szerszám a motor állórészének a tekercselésére
1 188 554 2 zott elhelyezett 4 rugó egy péidakénti kiviteli alakja látható felülnézetben és az A—A vonal mentén vett oldalnézetben. A 12., 13., 14. és 15. ábrákon a találmány egy további péidakénti kiviteli alakja látható, mégpedig a 12. ábrán oldalnézeti metszetben látható a találmány szerinti motor egy további kiviteli alakja, a 13., 14. és 15. ábrákon pedig a 3 csapágy egy-egy további péidakénti kiviteli alakja látható. Ennél a péidakénti kiviteli alaknál az alkatrészek nagy része műanyagból készül és az 1. és 2. ábrán látható 13 ház és 12 védősapka funkcióit 17 műanyagtubus látja el, amely biztosítja a 6 záróvaslemezek, a 3 csapágyak és a nyomtatott 15 áramköri lemez megfelelő helyzetét. A szerelt állórész technológiája és konstrukciója az előzőekkel megegyezik. Hasonló módon a 14 záróeleni és a 16 fedél összevonásából alakítottuk ki a 18 műanyagfedelet, amely az összes további helyezést elvégzi és magába foglalja a 3 csapágyakat is. A 13., 14. és 15 ábrákon a 3 csapágyaknak egy-egy olyan kiviteli alakja látható, ahol a 3 csapágy síklócsapágy vagy egyszerű csúszócsapágy. Ezekkel a kiviteli alakokkal a találmány szerinti konstrukció lényegesen leegyszerűsíthető. Legegyszerűbb esetben a 15. ábrán látható csapágyazás alkalmazható, amely természetesen csak igen kis terheléseknél alkalmazható. Ebben az esetben a mágneses 2 forgórész vezetését maga a 17 műanyagtubus, illetőleg a 18 műanyagfedél végzi. Itt külön csapágyazásra nincs is szükség. A találmány szerinti motorral kis iégrésű, viszonylag nagy teljesítményű, elektromosan koni,mutált, nagy megbízhatóságú és hosszú élettartamú, kisméretű egyenáramú motor készíthető, amelynek nyomaték-fordulatszámkarakterisztikáját a motorhoz rendelt villamos kommutáló cs fordulatszám-szabályozó elektronika határozza meg, A találmány felismerése - ahogyan arról már a bevezetőben is írtunk — alapvetően négy részből tevődik öszsze. Egyrészt az elektromos kommutűlás a szinkronmotorhoz hasonló külső vezérléssel van megvalósítva, ahol a külső vezérlőjel egy oszcillátor szinuszos jele, amire az egyenletes futás érdekében van szükség. A felismerés második része az, hogy indításkor a villamos áramköri elrendezéssel biztosítjuk a fokozatosan időben eltolt gerjesztést az egyes 5 tekercsek számára. A felismerés harmadik része az ehhez a villamosán kommutált motorhoz kiképzett fordulatszám-szabályozó kialakítás volt, amelynek segítségével tachogenerátor nélkül igen széles tartományban (1500-8000 fordulat/perc) lehet a motor fordulatszámát állítani úgy, hogy a beállított fordulatszám ±l%-on belül marad. Ezt a találmány szerinti fordulatszám-szabályozóva! úgy érjük el, hogy az 5 tekercsekben indukált feszültség van a szabályozóban mérőjelként, azaz ellenőrző jelként felhasználva. A 16. ábrán a találmány szerinti fordulatszám-szabályozó blokkvázlata valamint annak a motor 5 tekercseivel való összekapcsolása látható. A 17. ábrán az elektronikus kommutáló egység és fordulatszám-szabályozó egy péidakénti kiviteli alakjának részletesebb rajza látható. A motor 5 tekercseiről - amelyet ezen az ábrán a W1, W2 és W3 tekercsegységek képeznek - levett feszültség egyrészt egy 21 visszaszabályozó áramkörön keresztül el van vezetve a motor 5 tekercseit vezérlő 19 vezérlő áramkörnek egy további bemenete a 21 visszaszabályozó áramkörön és 20 alapjelállító és beavatkozó áramkörön keresztül van az 5 tekercsekkel összekapcsolva. A 19 vezérlő áramkör tehát a két bemenetére kapcsolt jel függvényében avatkozik be, ahol az egyik jel, amelyet közvetlenül a 21 visszaszabályozó áramkörről kap, képezi az ellenőrző jelet, a másik bemenő jel pedig az alapjelet. A 17. ábrán látható tehát a találmány szerinti elektronikus kommutáló és fordulatszám-szabályozó egység egy példaként! kiviteli alakjának részletesebb kapcsolási rajza. A Î 9 vezérlő áramkört a TI, T2, T4, T5, T7 és T8 tranzisztorokból képezett erősítők, valamint ezen erősítők bemenetelre kapcsolt RÍ, Cl, R5, C4 és R9, C7 fázistoló tagok képezik. Az állórész Wl, W2 és W3 tekercsegységei tehát a TI —'T2, T4 -T5 és T7—T8 tranzisztorokat magukba foglaló erősítőkön át kapcsolódnak a tápfeszültségre. A 19 vezérlő áramkör oszcillátorként működik, ahol az egyes oszcillátorok rezgési frekvenciáját az RiCl, R5C4 és R9C7 fázistoló tagok határozzák meg. Az egyes Wl, W2 és W3 tekercsegységek a mágneses 2 forgórész gerjesztési sorrendjének megfelelően vannak gerjesztve, és a gerjesztés hatására a 2 forgórész a gerjesztési sorrendnek megfelelő irányban kezd el forogni. A kétpólusú mágneses 2 forgórész az éppen nem gerjesztett Wl. W2 vagy W3 tekercsegységekben feszültséget indukál. amely azután az előbb említett T1-T2, T4-T5 és T7-T8 tranzisztorokat tartalmazó erősítőkön keresztül vezérli a motort. A 21 visszaszabályozó áramkör a T3, T6 és T9 tranzisztorokat foglalja magába és az egyes T3, fö és T9 tranzisztorok kollektora a megfelelő Wl, W2 és W3 tekercsegységek nem tápfeszültségre kapcsolt kivezetéseivel van összekapcsolva. Ezek a T3, T6 és T9 tranzisztorok figyelik lényegében az 5 tekercs egyes Wl, W2 és \V3 tekercsegységeiben indukált feszültséget. Növekvő ordulatszám esetében, azaz amikor az 5 tekercsben indukált feszültség is nő, a T10 tranzisztoron keresztül csökken az armatúra gerjesztése. A 21 vísszaszabályozó áramkör T3. T6 és T9 tranzisztora tölti az ezen T3, Tó és Tó tranzisztorok összekapcsolt bázisára Csatlakoztatott CiO és Cli kondenzátorokat, miközben a terhelésével a forgást csillapítja, illetőleg egyenletesebbé teszi. \ 20 alapjel állító és beavatkozó áramkörben a forduiatrzám alapjele a T10 tranzisztor bázisára csatlakoztatott D3 Zener-dióda és vele sorosan kapcsolt D4, D5...Dn diódák, valamint a D4...Dn diódákkal sorosan kapcsolt 421 potenciométer segítségével állítható oly módon, hogy a durva szabályozáshoz a Du,.,Dn diódák közül adott számú Du...Dn dióda FI, F2...FÍ pontjait rövidre • árjuk, míg a finom szabályozást az R21 potenciométerrel végezzük el. Az R2! potenciométer középső kivezetése van a D4.,.Dn diódákra csatlakoztatva, az R21 potentiometer két végének kivezetése pedig adott esetben R22 ellenálláson keresztül a pozitív tápfeszültségre, illetőleg a CIO és Cll kondenzátoroknak a T3, T6, T9 tranzisztorokkal közös pontjaira van kapcsolva D2 diódán keresztül. Ezzel az elrendezéssel a fordulatszám igen széles tartományban (1500-6000 forduiat/perc) állít! ató és a tapasztalatok szerint maximum 1 Nem nyomaték mellett ±1% fordulatszám tartási pontosság érhető el. A 16. ábrán bemutatott blokkvázlatnál tehát a 19 '■ezerlő áramkörhöz tartozik a 17. ábrán bemutatott pél (iakcníi kiviteli alakból a TI, T2, T4, T5 és T7, T8 tranzisztorokat magába foglaló fokozat, a 21 visszaszabályozó korhoz tartozik a T3, T6 és T9 tranzisztorokat, 'alamint a CiO és Cll kondenzátort magába foglalóegysíg, míg a 20 alapjelállító és beavatkozó egységet a T10 t unzisztort és a bázisára csatlakoztatott R19 ellenállást és sorosan kapcsolt D4...Dn diódák és R21 potenciométer képezi. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
