小功率同步電機調速器

自去年以來(lái)，北京天文同好會(huì )的會(huì )員們陸續開(kāi)始使用經(jīng)同好陳永明改裝的電動(dòng)跟蹤赤道儀做天體攝影。這套裝置比較小巧輕便，適于在野外使用。赤道儀采用50Hz、220V同步電機作動(dòng)力，在進(jìn)行一般觀(guān)測時(shí)直接聯(lián)至市電插座上即可。若用來(lái)做跟蹤攝影，則必須配以變頻調速器。

本人在幾年前曾制做過(guò)一套電路用來(lái)驅動(dòng)6V/50Hz的小型同步電機，所有電路(不包括輸入的6V直流電源變壓器）可以裝在象鋼筆盒一樣大小的控制盒內。此次針對赤道儀所使用的50Hz、220V的同步電機，對原有電路進(jìn)行了修改。經(jīng)過(guò)近一年來(lái)的試驗，無(wú)論是使用相機跟蹤攝影還是驅動(dòng)80mm望遠鏡進(jìn)行觀(guān)測，工作都比較穩定。同好于杰鴻和尹相東在試用后也都給予肯定。

變頻調速電路原理如下圖所示：

下面對變頻調速器的工作原理做一下說(shuō)明：

變頻調速器分為電源，控制手柄，方波信號發(fā)生器，功率輸出等四個(gè)部分。

方波信號發(fā)生器由兩塊CMOS電路CD4060和CD4069組成。CD4060是振蕩、分頻集成電路，其振蕩頻率由電容（200pF）和電阻的乘積決定。這個(gè)高頻振蕩信號經(jīng)10級分頻后降低到50Hz左右?？刂剖直鷥鹊牟ǘ伍_(kāi)關(guān)用來(lái)改變電阻阻值以獲得不同的振蕩頻率。在慢速檔，兩個(gè)6K電阻均接入RC振蕩器；在中速檔，其中一只電阻被短路；在快速檔，兩只6K電阻均被短路，振蕩頻率最高。

本人的赤道儀的電機轉速為1/15轉/分，蝸輪付的傳動(dòng)比為100：1，所對應的快、正常、慢三種速度分別為：60.2Hz，52.2Hz和45.7Hz。

振蕩信號由CD4060第15腳輸出，經(jīng)4069反相器緩沖后形成正、反相兩路信號輸入到功率輸出級。

CD4060和CD4069由集成穩壓器7805供電，這樣可以保證頻率的穩定性。

使用高頻振蕩器是為了減小有關(guān)阻容元件的體積。

功率輸出級使用雙時(shí)基電路556接成BTL形式，這樣可以使用較低的電源電壓。為增加輸出功率，采用3至6個(gè)NE556直接并聯(lián)（各對應管腳相接的方式）。時(shí)基電路的輸出經(jīng)變壓器升壓后驅動(dòng)電機。

此電路的在制作完成后，只需調節10K電位器，使得中速檔的電機轉速滿(mǎn)足要求即可。

這套電路的主要特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單，整機重量較輕，便于攜帶；另外容易制做，不需專(zhuān)門(mén)儀器調試，成本較低（200元左右）。它的不足之處是輸出功率較低，約1瓦，輸出波形中高次諧波較多，但對于經(jīng)過(guò)仔細配重的小型赤道儀而言，使用上沒(méi)有太大問(wèn)題。