Стабилизация частоты вращения двигателя постоянного тока магнитофона
Для стабилизации частоты вращения ДПТ с постоянными магнитами в режиме «воспроизведение» применяется мостовая схема с моделью двигателя. Для изменения частоты вращения ДПТ используется пропорциональная связь между частотой и ЭДС ДПТ. На рис. 15.3 представлена мостовая схема стабилизации частоты вращения ДПТ (М).
На схеме представлены ДПТ (М), с ЭДС якоря Е и сопротивлением якоря R. Модель ДПТ (МД) включает источник ЭДС с напряжением Uc и резистор, моделирующий сопротивление якоря ДПТ — R2.
Для образования мостовой схемы дополнительно включаются резисторы R3. Напряжение на одну диагональ моста U подается с выхода усилителя О, с коэффициентом усиления Ку, а на входы усилителя поступают напряжения с другой диагонали моста — иг на инверсный вход, U2- на прямой вход.
Задача схемы поддерживать напряжение самоиндукции Uc заданным. Это напряжение равно
где к — коэффициент двигателя; Ф — постоянный магнитный поток ДПТ; со3 — заданная частота вращения ДПТ.
Применяем метод наложения для нахождения напряжения [Д.
Рис. 15.3. Мостовая схема стабилизации скорости ДПТ
Для случая, когда Е = 0, а действует напряжение U находим
Для случая, когда U - 0, а действует ЭДС двигателя Е, находим:
Складывая уравнения (15.2) и (15.3) получим напряжение С/х:
Аналогично находим напряжение U2:
Кроме того, существует связь между напряжениями U1}U2,U для схемы рис. 15.3:
Поделив уравнение (15.4) на сопротивление R, получим
Поделив уравнение (15.5) на сопротивление R2, получим
Если коэффициент усиления усилителя Ку достаточно большой, то выполняется равенство напряжений U1=U2.
Приравнивая уравнение (15.7) и (15.8) и учитывая условия баланса моста R3/R-R1/R2, получаем равенство:
Таким образом, если задавать заданную частоту вращения двигателя со3 или (Uc) постоянной, то в схеме будет поддерживаться постоянным и ЭДС ДПТ, а значит, и его частота вращения, независимо от нагрузки на валу ДПТ.
Изменяя напряжение модели двигателя Uc, можно регулировать частоту стабилизации ДПТ.
