Многие винтажные вертушки типа Торенса 124, Гаррардов и т.д. имеют асинхронные двигатели 50Гц 1
10–220В и механическую систему подстройки скорости.
Естественно, гораздо проще и лучше регулировать скорость, меняя частоту питающего двигатель напряжения в пределах
40–60Гц. Заодно «почистив» его от сетевых помех и застабилизировав частоту.
Кто-нибудь делал регенераторы?
Самый простой вариант – генератор на операционнике, УМ на микрухе и повышающий транс.
Eugen Komissarov
Быстрая подборка по памяти и AREJ977:
1. Радио, 1975, №2, с. 37+76/3/62+76/7/62+77/4/62 – этот делал (правда, для приставки «Нота-М»), даже осталась еще одна набитая плата еще с той поры – ну не может «радиолюбитель» что-то выбросить...
2. Радио, 1983, №7, с. 61
3.
Радио Хобби, 1998, №2, с. 11
alss
Жень, правильнее сделать квадратурный генератор и выкинуть фазосдвигающий кондер (т.к. его емкость оптимальна только для одной частоты). AD633 тебе в помощь
intell
Тут еще источником вибрации является то, что вращающееся магнитное поле статора может быть не круговым а эллиптическим.
Это может быть по двум причинам:
1) неточный фазовый сдвиг.
2) неодинаковые поля создаваемые обмотками статора – возникают из за неточной установки токов через них.
С простейшей RC-фазосдвигающей цепочкой все это цепочкой практически неизбежно .
Первое как раз и лечится двухканальным задающим генератором.
Если он цифровой, то фазовый сдвиг будет оооочень точный, и не зависящий от частоты.
Второе тоже легко лечится при наличии двухканального задающего генератора:
Запитываем обмотки от двух ИТУН-ов
(можно и через пару трансформаторов – зависит от рабочего напряжения двигателя).
– практически любые ширпотребные чипы УМЗЧ.
P.S.
В принципе если уж так ненавистна цифра,
то можно сделать следующее:
Задающий (подстраивоемый по частоте) генератор ну например на NE555.
Далее на 561ТМ2 делаем схему дающую точный фазовый сдвиг в 90 градусов
( сдвиговой закольцованный регистр – так называемый счетчик Джонсона).
На выходе имеем два меандра с точным (и независящим от частоты) фазовым сдвигом.
Их подаем на два интегратора на ОУ – получаем треугольное напряжение.
А уже из треугольника делаем две синусоиды с помощью функциональных преобразователей, например на n-канальных полевиках.
В результате еще тот огород….
по сравнению с чисто цифровым способом
Ну так предложенный почти аналоговый 2 канальный генератор тоже не намного сложнее
Всего то понадобится:
NE555 (1006ВИ1), 561ТМ2, сдвоенный/счетверенный ОУ например TL084,
2-канальный микросхемка УМЗЧ или пара одноканальных например TDA2030.
Недостатки такого решения по сравнению с МК+ЦАП:
Меньшая стабильность частоты (но не фазы!) и туева хуча регулировок.
P.S.
Если хотите то могу сейчас набросать эскизик такого
Примерно вот так (аттач).
R1 делаем подстроечным – для изменения частоты на выходе.
Осциллограммы я думаю наглядные нарисовал.
Двухполярное питание +/- 7,5v выбрано для получения симметричного напряжения на выходе 561TM2 (у нее макс. напряжение питания 15v).
Фазовый сдвиг 90 градусов – здесь практически идеален и устанавливается автоматически
Принцип работы функционального преобразователя треугольник-синус во втором аттаче.
(Используется нелинейность ВАХа и практически симметричность полевика относительно затвора).
Поскольку для достижения минимальных КНИ (реально можно получить меньше 0,5%) для полевиков требуется индивидуальный подбор амплитуды треугольника R5 и R6 подстроечные
(можно сделать подстроенчыми R3 и R4, а R5,R6 исключить).
Соответственно синусоида на выходе полевиков может быть различной по амплитуде,
выравниваем ее с помощью R15 и R17.
Ну а ИТУН-ы изобразить на том что есть в тумбочке/под рукой (TDA2030 / TDA7294 и т.п.) я думаю ничего сложного не представляет.
Тут уже исходим из мощности двигателя и наличия чипов под руками.
P.S.
Если не изменяет мне память, то лабораторный генератор с выходом прямоугольник / треугольник / синус, в котором применен данный функциональный преобразователь, был
«в помощь радиолюбителью №59»,
только там ообчепяток с избытком
P.S.
ИТУН тоже не бином Ньютона (аттач)
используем подходящие микросхемы УМЗЧ
(TDA2030, TDA7294, LM3886 ...) с необходимой для них «обвязкой».
Tr 1,
Tr 2 – имхо самое подходящее какие ни будь накальные серии ТН
(или ТПП) включенные «наоборот», т.е. на повышение.
Почему я ратую именно за ИТУН ?
– при изменении температуры например,
сопротивление обмоток двигаетля будет неизбежно «гулять», соответственно может нарушится сотношение токов в обмотках двигателя .
При применении ИТУН-а это явление нивелируется.
(величина магнитного поля завит то от тока, а не напряжения)
Т.е. один раз выставили по минимуму вибраций и забыли.
Следующее преимущество ИТУН-а заключается в том,
что при изменении частоты, ток через обмотки остается прежним
и соответственно вращающий момент двигателя постоянен .
P.P.S.
Маленкове «ноу-хау» по регулировке.
подвешиваем двигатель на нити, к нему крепим тонкий длинный упругий отрезок проволоки (например гитарной струны).
Подбираем длину струны так, чтобы ее кончик максимально колeбaлся от вибрации двигателя.
После чего приступаем к регулировки схемы добиваясь такого соотношения токов в обмотках двигателя, когда вибрация минимальна.
Недостатков у этого варианта я вижу два:
Меньшая долговременная стабильность частоты, чем от кварца (успешно лечится подстройкой по стробоскопу).
Некоторое изменение амплитуды выходного сигнала при перестройке частоты (тау интеграторов не меняется при перестройке). Однако в узком диапазоне частот, imho сие особой роли не играет.
Посмотрите внимательно – питание 555го таймера и триггеров двухполярное (+/- 7,5v), поэтому прямоугольник на выходе триггеров симметричен относительно земли.
Соответственно треугольник (на выходе интеграторов) тоже.
Функциональный преобразователь на полевике работает одинаково с обеими полуволнами.
В результате постоянная составляющая на входе схемы нулевая.
Хотя хуже от разделительных конденсаторов конечно не будет.
Разделительные конденсаторы на входах OP3 и OP4, есть смысл ставить,
если заняться ловлей блох, т.е. исходить из того что полевики все же не абсолютно симметричны относительно затвора, при этом на заземленные входа ОР1 и ОР2 подаем отдельные небольшие регулируемые напряжения смещения.
(На практике с КП303 мне этого не требовалось, все работало и так на ура).
P.S.
Для пущей «кошерности» я бы применил в этой схемке не два отдельных полевика, а сборку из двух транзисторов сделанных в одном технологическом цикле, например КПС1104.
P.P.S.
Если эту схемку использовать для переключения оборотов 33/45,
то для достижения одинаковой амплитуды на выходе при разных частотах
постоянные времени интеграторов (R3,R4) надо делать переключаемыми (и подстраиваемыми).
И не надо разбирать. Если точно конденсатора нет, то других способов создания вращающегося магнитного поля (при однофазном питании) еще не придумали.
Все правильно в идеале (без скольжения ротора в магнитном поле) обороты для 4-полюсного (две пары полюсов) и сети 50гц будут 1500.
Если у вас именно такой двигатель (с расщепленными полюсами) то задача создания генератора очень упрощается.
Не требуется уже делать 2 канала.
Тут хватит задающего генератора синусоиды на ОУ (Т-мост, мост Вина) + ИТУН с выходным трансформатором.
Я не очень силен в английском, возможно что of shaded-pole type и означает «с расщеплеными полюсами».
P.S.
Не «возможно», а так оно и есть !!!
http://en.wikipedia.org/wiki/Shaded-pole_motor
на фотках очень хорошо видны к-з витки на расщепленных полюсах статора.
Разобрались короче .
Никаких сдвинутых по фазе многоканальных источников для вашего двигателя не надо
Все будет самым наипростейшим.
P.S.
Кстати даже можно исповедуя крайне радикальное удифильство сделать питание от лампового генератора .
Анодное выходного каскада сделать напрямую выпрямлением сети (либо от немного повышающего автотрансформатора),
и парочка 6с19п (либо одна 6н5с / 6н13с).
Примерно вот так (аттач):
В качестве межкаскадников очень уместны тут будут трансформаторы от «вилочных» БП или им подобные.
Бонусами такого решения является еще и то, что нет необходимости в громоздком силовике .
А также дикая «юзероустойчивость» к перегрузкам присущая ламповым схемам .
Не говоря уже о непомерной удифльной кошерности...
> Только мощности надо не меньше 15-ти ватт.
Я думаю пара 6с19п или одна 6н5с/6н13с в режиме глубокого АВ (почти В) вполне справится. По сути здесь своеобразный РР.
> Оригинальное решение для смещения
А смещение... так при достаточно мощном задающем источнике такое само собой напрашивается. Не звук же усиливаем, а переменку с фиксированной амплитудой. Заодно и смещение жестко привязано к этой амплитуде.
Кстати для схемки напрашивается задающий генератор на 6ф3п/6ф5п.
На триоде делаем собственно задающий (со стабилизированным анодным и желательно накальным),
а на пентодной части драйвер, с упомянутыми межкаскадниками его соединяем например через ТВЗ-
1–9, ТВК (им тут самое и место ).
L0ki
Все классно, НО зачем изобретать велосипед.
Посмотрите вот эти ссылки...
An Introduction of AC motor control using the dsPIC30F MCU
http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=2125¶m=en 026178 для идей
http://ww1.microchip.com/downloads/e...tes/01162A.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/e...ter/00896e.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/e...tes/00967A.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/e...tes/00889b.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/e...tes/00900a.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/e...tes/00955a.pdf
.
Также поищите по интернету, сейчас на эту тему много информации, например у TMS и у других производителей.
Вот еще интересная ссылка.
http://www.microchip.com/stellent/id...GE&nodeId=1469
Регулятор скорости вращения асинхронного электродвигателя
В схеме по вашей ссылке двигатель питается не синусоидой, а прямоугольником .
Для так сказать «силовых» целей использования двигателя наверно ее еще можно, а вот для питания двигателя вертушки лично я бы никогда не рискнул.
L0ki
Буду делать такую схемку плюс усилитель на LM3886.
Eugen Komissarov
Обясните мне, пож-та, простые вещи.
Типичная точность частоты 50 Гц не более 0.5%. Источник тут:
http://dvo.sut.ru/libr/silel/w026isbp/analiz.htm
И это всех как бы устраивает по звуку.
Коэф. температурной зависимости конденсаторов обычно в пределах
50–200*
10–6/град, а катушек индуктивностей – (
10–300)*
10–6/град. Источник тут
http://www.cqham.ru/vfo12.htm
Существуют специальные меры уменьшения ТКЕ и ТКИ, но даже если взять максимально плохие параметры, и предположить нагрев LC контура лампового генератора на 10 градусов после прогрева, то получится погрешность частоты не более 0.3%. Кроме того, прогрев происходит плавно, и если частоту настроить на прогретом генераторе, то можно видимо и 0.1% получить.
Следует также учесть, что температурный коэф-т расширения для диска проигрывателя, выполненного из алюминия, составляет 25*
10–6/град, а резины – вообще 2*
10–4/град. ными словами, рагрев ролика привода на 5 градусов внесет свою погрешность 0.1%.
БOльшую нестабильность у лампового генератора можно ожидать в изменении амплитуды выходного напряжения, но опять таки, для движка напряжение мало влияет на частоту вращения, которая определяется числом полюсов и частотой сети. Возможно, изменение крутящего момента чуть изменит потери в ролике на трение, и немного повлияет на частоту, но это тоже можно подстроить, введя обычный регулятор напряжения между двумя каскадами.
Спрашивается, зачем вам все эти муторные схемы с кварцами, преобразователями, триггерами...?
Не проще ли сделать обычный ламповый генератор заданной частоты на LC контуре с выходным трансформаторным каскадом SE на подходящей лампе, и сделать его качественно, также как Вы относитесь к своему усилителю?
Ясный Сокол
У меня гораздо большее влияние на скорость имеет масло в подшипнике. Ручки генератора я не трогаю никкогда, но «холодный» подшипник немного тормозит, через
20–30 минут скорость встает «в ноль» и дальше держится сколь угодно долго.
Eugen Komissarov
Ламповый генератор. Простейший ламповый генератор почти гармонических колебаний состоит из колебательного контура и электронной лампы (например, триода) с питанием и управляющей цепью (рис. 1). В контуре под влиянием случайных электрических колебаний возникают собственные колебания тока и напряжения. Однако из-за потерь энергии в контуре колебания должны затухать. Чтобы колебания не затухали, необходимо пополнять запас колебательной энергии в контуре, например воздействуя на него пульсирующим током с той же частотой и с определённой фазой. Это осуществляется с помощью триода. Переменное напряжение, подводимое от контура к сетке триода, вызывает изменение его анодного тока. В результате в анодном токе появляются пульсации, которые при правильном подборе фазы напряжения, подаваемого на сетку лампы (цепь обратной связи), будут пополнять колебательную энергию контура.
Если усилительные свойства лампы таковы, что пополнения колебательной энергии превосходят потери колебательной энергии за то же время в самом контуре, то амплитуда начальных колебаний, возникших в контуре, будет нарастать. По мере роста амплитуды колебаний усиление лампы уменьшается за счёт нелинейности вольтамперной характеристики триода и в системе установится стационарная амплитуда генерируемых колебаний.
Большая советская энциклопедия
Огромная коллекция схем генераторов всех мастей
Мощный низкочастотный генератор синусоидальных колебаний.
Электрическая схема мощного низкочастотного генератора синусоидальных колебаний показана на рис.14. Генератор собран по схеме моста Вина, образованного элементами DA1 и С1, R2, С2, R4, обеспечивающими необходимый фазовый сдвиг в цепи ПОС. Коэффициент усиления по напряжению ИМС при одинаковых значениях Cl, C2 и R2, R4 должен быть точно равен 3. При меньшем значении Ку колебания затухают, при большем – резко возрастают искажения выходного сигнала. Коэффициент усиления по напряжению определяется сопротивлением нитей накала ламп ELI, EL2 и резисторов Rl, R3 и равен Ky = R3 / Rl + REL1,2. Лампы ELI, EL2 работают в качестве элементов с переменным сопротивлением в цепи ООС. При увеличении выходного напряжения сопротивление нитей накала ламп за счет нагревания увеличивается, что вызывает уменьшение коэффициента усиления DA1. Таким образом, стабилизируется амплитуда выходного сигнала генератора, и сводятся к минимуму искажения формы синусоидального сигнала. Минимума искажений при максимально возможной амплитуде выходного сигнала добиваются с помощью подстроечного резистора R1. Для исключения влияния нагрузки на частоту и амплитуду выходного сигнала на выходе генератора включена цепь R5C3, Частота генерируемых колебаний может быть определена по формуле:
f=1/2piRC. Генератор может быть использован, например, при ремонте и проверке головок громкоговорителей или акустических систем.
В заключение необходимо отметить, что микросхему нужно установить на радиатор с площадью охлаждаемой поверхности не менее 200 см2. При разводке проводников печатной платы для усилителей НЧ необходимо проследить, чтобы «земляные» шины для входного сигнала, а также источника питания и выходного сигнала подводились с разных сторон (проводники к этим клеммам не должны быть продолжением друг друга, а соединяться вместе в виде «звезды»). Это необходимо для минимизации фона переменного тока и устранения возможного самовозбуждения усилителя при выходной мощности, близкой к максимальной.
Фазосдвигающий генератор – является простым синусоидальным электронным генератором. Он состоит из инвертирующего усилителя и фильтра обратной связи «сдвигающего» фазу на частоте генерации на 180 градусов.
Фильтр должен быть разработан так, чтобы частоты выше и ниже частоты генерируемого сигнала были бы сдвинуты или больше или меньше чем на 180 градусов.
Наиболее простой путь построения фильтров этого вида является использование трёх каскадных резисторно-конденсаторных фильтров, которые не сдвигают фазу на одном конце шкалы частот и сдвигают фазу на 270 градусов на другом конце. На частоте генерации каждый фильтр сдвигает фазу на 60 градусов и вся цепь фильтра сдвигает фазу на 180 градусов.
Математика для вычисления частоты генерации и критерия генерации для этой схемы очень сложна, из-за того, что каждая последующая R-C цепь нагружает предыдущую. Вычисления сильно упрощаются установкой всех резисторов (исключая резистор отрицательной обратной связи) и всех конденсаторов одинаковых величин. На схеме R1=R2=R3=R и C1=C2=C3=C, тогда:
Без упрощения вычисления становятся более сложными:
Цепочка ослабляет примерно в 29 раз.
Википедия
или вот такой (радио №11 1973г с.39)
Николаич