II. ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ:
4. Mạch ổn tốc cho động cơ DC lọai đặc biệt:
Trong một số máy ghi âm xách tay chuyên dùng, người ta dùng lọai động cơ 1 chiều có cấu tạo đặc biệt để dùng chung với dòng xoay chiều ở tần số 50 ÷ 400hz. Rotor có phần ứng là 3 cuộn dâyđ cấp dòng lệch pha 120o, statro phần cảm có thể bằng cuộn dây hay nam châm vĩnh cửu. Có kiểu rotor làm theo kiểu cuộn dây, có lọai làm theo kiểu lồng sóc.
Rotor kiểu lồng sóc không có nhiễu vì không có cổ góp điện sẽ làm giảm tạp âm đánh kể cho máy ghi âm.
Nguyên lý mạch điện của mạch ổn tốc cho lọai động cơ này nói chung là giống nhau. Nó gồm 2 chức năng:
- Ổn định tốc độ động cơ khi có điện nguồn DC biến đổi. - Ổn định tốc độ động cơ khi tải thay đổi (lực ghì trục động cơ).
Sau đây giới thiệu 2 mạch ổn tốc trong máy UHER-4000 của Đức và trong máy AKAI của Nhật ở hình 29 và 30.
Nguyên lý làm việc của hai dạng mạch này như sau: mạch điện gồm 3 phần - Cuộn dây phần ứng của rotor ω1, ω2, ω3.
- Ba bộ dao động cùng một tần số, theo kiểu xoay pha 1200 hay 1/3 chu kỳ gồm T10, T11, T12, T13, T14, T15 và các linh kiện thụ độngtrong mạch RC. Trong đó: T10, T12, T14 là tầng đệm, R_C (10k_1µF) là mạch xoay pha.
D1, D2, D3: AA118; Dz; 9734 (2F39) T10, T12, T14: AC 151-VII
T11, T13, T15: AC 153-VII T16, T17: BFY39 III (BC 108)
Hình 29: Mạch ổn tốc động cơ DC ba pha trong máy UHER-4000
- Bộ cung cấp nguồn DCv cho động cơ có điều khiển tự động, gồm T16, T17 – D1,D2, D3, DZ, C37 và các linh kiện bổ trợ.
a. Ổn định tốc độ động cơ khi điện áp nguồn thay đổi:
Giả sử điện áp nguồn tăng, sẽ tăng điện áp phân cực của cực base T17 làm nó dẫn mạnh, điện trở tiếp giáp C-E của T17 giảm, làm giảm VCE của nó. Tiếp đó giảm phân cực base T16, T16 dẫn yếu đi, RCE tăng, tăng điện áp sụt qua T16, làm giảm điện áp (-VCC) cấp cho tầng đầu bộ dao động, dòng dao động chạy qua phần ứng yếu, giảm lực đẩy (moment quay) làm động cơ quay chậm lại. Khi điện áp nguồn giảm quá trình sẽ xảy ra ngược lại.
b. Ổn định tốc độ động cơ khi tải thay đổi:
Giả sử lực ghi băng yếu, trục động cơ tải nhẹ, động cơ bắt đầu quay nhanh tăng sức điện động cảm ứng trên cuộn ứng ω1, ω2, ω3, C37 (20µF) được nạp ½ chu kỳ lần lượt xoay 1200 qua D1D2D3 để làm thông diode DZ. Lúc này điện áp âm trên C37 đặt lên base T16 làm T16 dẫn yếu, giảm điện áp (-VCC) cấp cho bộ dao động, dòng dao động chạy qua ω1, ω2, ω3
giảm, làm giảm lực đẩy (moment) làm động cơ quay chậm lại. Khi trục động cơ quá tải, quá trình sẽ xảy ra ngược lại.
Biến trở R53 (5k) điều chỉnh chế độ ban đầu của mạch ổn áp để xác lập dòng tĩnh của động cơ.
Mạch ổn tốc motor trong máy AKAI có tần số dao động khác với máy UHER là do mạch xoay pha 1200 của R (10k) và C (1µF) mắc ở base Q3, Q5, Q7. Cũng như mạch ổn tốc của UHER nó được bao bởi dòng hồi tiếp dương từ ngõ ra trở về ngõ vào sau khi được xoay pha 3600. Dòng điện làm việc ban đầu cũng được hiệu chỉnh bằng biến trở 5kΩ đặt ở mạch base Q1.
Hình 30: Mạch ổn tốc động cơ 3 pha trong máy AKAI của Nhật