Регулирование числа оборотов миниатюрных электродвигателей постоянного тока

Радио №9/1964, ст.54

У магнитофонов и проигрывателей, снабженных малогабарит­ными батарейными электродвигате­лями, поддержание постоянства чис­ла оборотов вала электродвигателя вызывает определенные трудности.

Относительно большое внутреннее сопротивление батареи, постепенно спадающее (из-за разрядки батареи) напряжение питания, потери на тре­ние в подшипниках лентопротяжного механизма, а также между лентой и деталями, которых она касается при своем движении, вызывают сильные колебания числа оборотов ведущего вала.

В практике для поддержания нуж­ного числа оборотов часто применяют двухпозиционное регулирование при помощи центробежного выключа­теля (рис. 1). Действие его основано на том, что при уменьшении числа оборотов двигателя замыкается со­противление в цепи его питания и напряжение на обмотке электродвигателя вследствие этого возрас­тает, а значит, возрастает и число обо­ротов. По достижении номинального числа оборотов контакты 1—2 центро­бежного регулятора разрываются, напряжение на двигателе понижает­ся, и число его оборотов снова начнет уменьшаться. Таким обра­зом, число оборотов электродвигате­ля, снабженного центробежным регу­лятором с контактной группой (1 — 2), будет автоматически поддержи­ваться постоянным.

В таких простейших автоматиче­ских регуляторах в качестве гася­щего сопротивления обычно исполь­зуют индикаторную лампу 2,5— 3,5 в с током питания, близким по величине нормальному току, по­требляемому электродвигателем. Подобное автоматическое устрой­ство, хотя и кажется очень простым, на деле оказывается достаточно труд­новыполнимым, так как для дости­жения требуемой точности регули­ровки числа оборотов детали регуля­тора следует выполнять с большой точностью. Кроме того, так как кон­такты 1—2 разрывают цепь с отно­сительно большим током, то их ра­бочие поверхности быстро обгорают. Их нужно постоянно прочищать и время от времени заменять новыми.

В эксплуатации более удобно под­держивать постоянство числа оборо­тов двигателя автоматическим регу­лятором с применением транзистора (рис. 2)

Действие его заключается в том, что при изменении тока базы резко изменяется сопротивление перехода эмиттер-коллектор, а так как этот участок включен в цепь питания электродвигателя, то, следователь­но, изменяется и величина тока в этой цепи.

При значительном снижении чис­ла оборотов двигателя контакты 1—2 (рис. 2) замкнутся, на базу транзистора Т₁ поступит большое отрицательное напряжение. Вслед­ствие этого сопротивление участка коллектор-эмиттер становится весь­ма малым, и ток в цепи питания дви­гателя, а значит и число его оборотов возрастают. Когда обороты двигателя несколь­ко превысят номинальное значение, контакты 1—2 центробежного регу­лятора разомкнутся, сопротивление участка коллектор-эмиттер возрас­тет до нескольких сотен ом, ток в цепи двигателя уменьшится, и он начнет снижать число оборотов.

Таким образом удается поддер­живать скорость вращения двигате­ля с отклонением числа оборотов от номинального в допустимых преде­лах (около ±2%). Поскольку ток базы транзистора Т1 очень мал (не превышает 1 ма), то режим управления током якоря двигателя значительно облегчается. При этом не только не происходит обгорание контактов 1—2 центро­бежного регулятора, но и резко уменьшаются помехи от искрения при их разрыве.

Автоматическое устройство с тран­зистором более надежно и удобно в эксплуатации

От редакции. В случае постройки автоматического устройства по схеме рис. 2, следует иметь в виду, что транзистор Т1 должен пропускать полный рабочий ток двигателя.

Для предохранения транзистора Т1 от пробоя цепь его базы не должна обрываться, для этого в схему рис, 2 следует включать сопротивление око­ло 20 к, соединяющее нижний конец сопротивления с эмиттером (а следовательно, с плюсом батареи).