Устройство для управления двигателем постоянного тока

Устройство для управления двигателем постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО Щ1Я УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее подключенные к первому источнику питания два последовательно включенных составных транзисторных каскада, каждый из которых содержит .два транзистора одинаковой проводимости , эмиттеры первых транзисторов соединены с базами вторых транзисторов , коллекторы первых и вторых транзисторов связаны между собой, база первого транзистора первого составного транзисторного каскада связана с управляющим входом устройства, связанным также через инвертирующий транзисторный каскад с базой первого транзистора второго составного транзисторного каскада, общая точка соединения составных транзисторных каскадов является выходом устройства, связанным через второй источник питания с коллектором транзистора инвертирующего каскада и предназначенным для подключения к якорной обмотке электродвигателя , эмиттер транзистора инвертирующего каскада через третий источник питания соединен с эмиттером второго транзистора первого составного транзисторного каскада , два диода, отличающе (О еся тем, что, с целью повьшения надежности, в него дополнительно введены два диода, при этом два первых диода шунтируют переходы базаэмиттер первых транзисторов составных транзисторных каскадов, коллекторы вторых транзисторов составных QO транзисторных каскадов подключены к коллекторам первых транзистэров указанных каскадов через два введенных диода. О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН,.Я0.„1131006

3 11 Н 02 P 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3589319/24-07 (22) 29.04.83 (46) 23.12.84. Бюл. Ф 47 (72) Ю.В. Журавлев, А.П. Лазуренко, M.È. Наплеков.и Б.А. Фурман (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1. Транзисторные схемы автоматического управления. Проектирование и ,расчет. Под. ред, Ю.И. Конева. M., "Советское радио", 1967, с. 235-236.

2. Патент Великобритании

Ф 1603550, кл. Н 03 К 17/66, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее подключенные к первому источнику питания два последовательно включенных составных транзисторных каскада, каждый из которых содержит .два транзистора одинаковой проводимости, эмиттеры первых транзисторов соединены с базами вторых транзисторов, коллекторы первых и вторых транзисторов связаны между собой, база первого транзистора первого составного транзисторного каскада связана с управляющим входом устройства, связанным также через инвертирующий транзисторный каскад с базой первого транзистора второго составного транзистор ного каскада, общая точка соединения составных транзисторных каскадов является выходом устройства, связанным через второй источник питания с коллектором транзистора инвертирующего каскада и предназначенным для подключения к якорной обмотке электродвигателя, эмиттер транзистора инвертпрующего каскада через третий источник питания соединен с эмиттером второго транзистора первого составного транзисторного каска- Е

O да, два диода, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены два диода, при этом два первых диода шунтируют переходы базаэмиттер первых транзисторов составных транзисторных каскадов, коллекторы вторых транзисторов составных транзисторных каскадов подключены к коллекторам первых транзистэров указанных каскадов через два введенных диода.

1131006

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам широтно-импульсного управления двига-

I телями постоянного тока, и может быть использовано в системах регулирования частоты вращения или ускорения двигателя и связанных с ним технологических механизмов.

Известно устройство для управления двигателем постоянного тока, со- tp держащее шину входа широтно-модулированного сигнала управления, предварительные транзисторные каскады, выходные транзисторные каскады, собранные по схеме составного транзис- t5 тора и состоящие из первого и второго транзистора каждый, причем коллекторные цепи первых транзисторов питаются от отрицательного источника напряжения, их переходы база — эмит- 20 тер зашунтированы диодами, включенными в обратном переходу направлении, а вторые транзисторы включены последовательно, так что коллектор одного связан с эмиттером другого и их 25 общая точка является точкой подключения якорной цепи двигателя постоянного тока, а свободные выводы эмиттера и коллектора указанных транзисторов подключены к шинам силового gp источника питания (1) .

Однако коллекторные токи первых транзисторов составных каскадов не участвуют в токах нагрузки, рассеивая мощность на дополнительном сопро-35 тивлении и в коллекторной цепи. При невысоких значениях коэффициента уси-, ления по току базы мощных вторых транзисторов (а для первьгх транзисторов — эмиттерный ток) достигают 1540

2М коллекторного тока. Это уменьшает надежность работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления двигателем

45 постоянного тока, содержащее подключенные к первому источнику питания два последовательно включенных составных транзисторных каскада, каждый из которых содержит два транзистора одинаковой проводимости, эмиттеры первьгх транзисторов соединены с базами вторых транзисторов, коллек.— торы первых и вторых транзисторов связаны между собой, база первого транзистора первого составного транзисторного каскада связана с управляющим входом устройства, связанным также через инвертирующий транзисторный каскад с базой первого транзистора второго составного транзисторного каскада, общая точка соединения составных транзисторных каскадов является выходом устройства, связанным через второй источник питания с коллекг тором транзистора инвертирующего каскада, и предназначенным для подключения к якорной обмотке электродвигателя, эмиттер транзистора инвертирующего каскада через третий источник питания соединен с эмиттером второго транзистора первого составного транзисторного каскада, два диода. Коллекторы первых и вторых транзисторов соединены между собой через дополнительный резистор (2), Однако при пуске двигателя коллекторному переходу уже насыщенного по току базы первого транзистора принудительно прикладывается напряжение, в несколько раз превышающее напряжение насыщения. При этом происходит резкое перераспределение токов между коллекторными цепями первого и второго транзисторов и повреждение коллекторного перехода первого и базы второго транзистора.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее подключенные к первому источнику питания два последовательно включенных составных транзисторных каскада, каждый из которых содержит два транзистора одинаковой проходимости, эмиттеры перывх транзисторов соединены с базами вторых транзисторов, коллекторы первых и вторых транзисторов связаны между собой, база первого транзистора первого составного транзисторного каскада связана с управляющим входом устройства, связанным также через инвертирующий транзисторный каскад с базой первого транзистора второго составного транзисторного каскада, общая точка соединения составных транзисторных каскадов является выходом устройства, связанным через второй источник.питания с коллектором транзистора инвертирующего каскада и предназначенным для подключения к якорной

1131006 обмотке электродвигателя, эмиттер транзистора инвертирующего каскада через третий источник питания соединен с эмиттером второго транзистора первого составного транзисторного. каскада, два диода, дополнительно введены два диода, при этом два первых диода .шунтируют переходы база — эмиттер первых транзисторов составных транзисторных каскадов, коллекторы вторых транзисторов составных транзисторных каскадов подключены к коллекторам первых транзисторов указанных каскадов через два введенных диода.

На чертеже приведена схема устройства для управления двигателем постоянного тока.

Устройство для управления двигателем постоянного тока содержит подключенные к первому источнику 1 питания два последовательно включенных составных транзисторных каскада, каждый из которых содержит два транзистора 2 и 3 (4 и 5) одинаковой проводимости, эмиттеры первых транзисторов 2 и 4 соединены с базами вторых транзисторов 3 и 5, коллекторы первых и вторых транзисторов 2,4, и 3,5 связаны между собой, база первого транзистора 2 первого составного транзисторного каскада связана с управляющим входом устройства 6, связанным также через инвертирующий транзисторный каскад, выполненный на транзисторе 7 с базой первого транзистора 4 второго соответственно транзисторного каскада, а общая точка 8 сое динения составных транзисторных каскадов является выходом устройства, связанным через второй источник 9 питания с коллектором инвертирующего транзистора 7, эмиттер которого через третий источник 10 питания соединен с эмиттером второго транзистора 3 первого составного транзисторного каскада, два диода 11 и 12, дополнительно введенные два диода 13 и 14. Два первых диода 11 и 12 шунтируют переходы база — эмиттер первых транзисторов

2 и 4, составных транзисторных каскадов, коллекторы первых и вторых транзисторов 2,3 и 3,5 которых соединены через два других диода

13 и 14.

Двигатель подключается к выводу

8 и эмиттеру транзистора 3. !

О Устройство работает следующим образом.

При подаче на управляющий вход

6 устройства широтно-модулированного сигнала происходит поперемен15 ное переключение транзисторов 2,3 и 4,5 первого и второго составного транзисторного каскада. При этом якорный ток протекает от источника 1 питания через первый составной тран20 зисторный каскад, либо он замыкается на открытый второй составной транзисторный каскад. Частота переключения составных транзисторных каскадов определяет частоту враще25 ния двигателя. Падение напряжения на диодах 13 и 14 поддерживает напряжение на коллекторных переходах транзисторов 2 и 4 на уровне, обеспечивающем общий высокий коэффициент усиления по току и по мощности составных транзисторных каскадов.

При пуске и торможении двигателя броски тока якоря, благодаря наличию диодов 13 и 14, за счет их

35 нелинейной вольт-амперной характеристики не приводят к повреждению транзисторов, так как повышение напряжения при этом на коллекторах транзисторов 2 и 4 не превышает

4О 25-ЗОБ по сравнению с номинальным режимом.

IàKèì образом, за счет стабилизации напряжений коллекторных пе45 реходов первых транзисторов составных транзисторных каскадов исключаются повреждения коллекторных переходов первых и баз вторых транзисторов, т.е. повышается надежность

5О устроиства.

1131006

Составитель Ю. Воробьев

Редактор П. Коссей :Техред М.Надь

Корректор М. Розман

Заказ 9624/42

Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4