Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее мостовой ключевой реверсивный уси.питель Мощности, включающий восемь резисторов, верхние плечи моста выполнены на первом и втором силовых транзисторах 1э-р-гл-типа, причем их базы подключены к коллекторам первого и второго предварительных транзисторов p-fi-p-типа, а коллекторы - к эмиттерам последних и к одной шине источника питания, базы третьего и четвертого силовых транзисторов соединены с коллекторами третьего и четвертого предварительных транзисторов п.- -г -типа, отличаю ее с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены четыре элемента ИЛИ-НЕ, третий и четвертый силовые транзисторы выполнены p-h-p типа, причем первый и второй входы первого элемента ИЛИ-НЕ объединены и подключены к .первому входу четвертого элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы второго элемента ИЛИ-НЕ объединены и подключены к первому входу третьего элемента ИЛИ-НЕ, при этом выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ подключены k вторым входам третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, а также через первый и второй резисторы - к базам первого и второго предварительных транзисторов , через третий и четвертый резисторы - к базам третьего и четвертого § силовых транзисторов и коллекторам W третьего и четвертого предварительных транзисторов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ через пятый и шестой резисторы подсоединены к базам первого и второго силовых транзисторов, а через седьмой и восьмой резистора - к базам третьего и четвертого предварительных транзисторов ,- эмиттеЕ л которых объединены с коллекторами третьего и четвертого силовых транзисторов и с другой шиной источника питания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

О92 (112

5Щ2 Н 02 Р 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н ABTGPCHOMV СЮФДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3366027/24-07 (22) 15 ° 10.81 (46) 30.07.83. Бюл.928 (72) А.H. Шаров, 10.Н. Васильев и Е.В. Брагина

:(53) 621.316.718.8(088.8) (56) 1. Автоматизированные электроприводы постоянного тока с широтноимпульсными преобразователями.М., "Энергия", 1972, с.32.

2. Патент Великобритании Р 1267642 кл. Н 02 Р 7/28, 1970. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКАр содержащее мостовой ключевой реверсивный усилитель мощности, включающий восемь резисторов, верхние плечи моста выполнены на первом и втором силовых транзисторах ь-р-н-тина, причем их базы подключены к коллекторам первого и второго предварительных транзисторов р-и-р-типа а коллекторы — к эмиттерам последних и к одной шине источника питания, базы третьего и четвертого силовых транзисторов соединены с коллекторами третьего и четвертого предварительных транзис,торов п.-p -типа, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены четыре элемента ИЛИ-НЕ, третий и четвертый силовые транзисторы выполнены р-и-р типа, причем первый и второй входы первого элемента ИЛИ-HE объединены и подключены к .первому входу четвертого элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы второго элемента ИЛИ-НЕ объединены и подключены к первому входу третьего элемента ИЛИ-НЕ, при этом выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ подключены k вторым входам третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, а также через первый и второй резисторы — к базам первого и второго предварительных транзисторов, через третий и четвертый резисторы — к базам третьего и четвертого I силовых транзисторов и коллекторам третьего и четвертого предварительных транзисторов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ-HE через ( пятый и шестой резисторы подсоединейы„ к базам первого и второго силовых Я транзисторов,а через седьмой и восьмой резисторы — к базам третьего и четвертого предварительных транзисторов; эмиттеры которых объединены с коллекторами третьего и четвертого силовых транзисторов и сдругой шиной источника питания.

1032580

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности в системах с ограниченным энергопотреблением, например о в системах управления ротезами.

Известны устройства управления электродвигателями, в состав которых входят ключевой реверсивный усилитель мощности и схема управления им (1).

Недостатком подобных устройств IO являются большие потери мощности э элементах схемы управления силовыми транзисторами усилителя мощности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст-15 ройство для управлении электродвигателем постоянного тока, содержащее мосто- вой ключевой реверсивный усилитель фщности, включающий восемь резисторов, верхние плечи моста выполнены на пер" )p вом и втором силовых транзисторах

6-р->"типа, причем их базы подключены к коллекторам первого и второго предварительных транз исторов p -n- p типа, а коллекторы — к эмиттерам последних и к одной шине источника питания, базы третьего и четвертого силовых транзисторов соединены с коллекторами третьего и четвертого предварительных транзисторов и -р- и типа Ã2 3.

Недостатком изэестного устройства является сложность и низкая надежность, определяемая сложностью схемы управления усилителем мощности, что неизбежно приводит к увеличению числа элементов устройства и снижению его надежнос; и., Цель изобретения — повышенно надеж ности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены четыре эле- 40 мента ИЛИ-НЕ, третий и четвертый сило вые транзисторы выполнены р --и- р типа, причем первый и второй входы первого элемента ИЛИ-НЕ объединены и подключены к первому входу четвертого элемен- gg та ИЛИ-НЕ,первый и второй входы второго элемента ИЛИ-НЕ объединены и подключены к первому входу третьего элемента ИЛИ-НЕ, при этом выходы первого и второго элементов ИЛИ-ЙЕ подключены5О к вторым входам третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, а также через первый и второй резисторы — к базам пер-, вого и второго йредэарительных транзистоРов, чеРез тРетий и четвеРтый Ре- . зисторы — к базам третьего и четверто

ro силовых транзисторов и коллекторам третьего и четвертого предварительных транзисторов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ через пятый и шестой резисторы под- ® соединены к базам первого и второго силовых транзистороэ, а через седьмой и восьмой резисторы — к базам третье. го и четвертого предварительных тран-. .", истороэ, эмиттеры которых объединены 65 с коллекторами третьего и четвертого, силовых транзисторов и с другой шиной источника питания., На чертеже представлена1 схема управления электродвигателем постоянного тока.

Устройство для управления электродвигателем. постоянного тока содержит мостовой ключевой реверсивный усилитель мощности, включающий восемь резисторов 1-8, верхние плечи мбста выполнены на первом и втором силовых транзисторах 9 и 10 e - - n -типа, причем их базы подключены к коллекто-. рам первого и второго предварительных транзисторов 11 и 12 p -n- p -типа, а коллекторы — к эмиттерам последних и к одной из шин источника питания, силовые транзисторы 13 и 14 соединены с коллекторами предварительных транзисторов 15 и 1б h -р-и -типа. Устройство содержит также четыре элемента

ИЛИ-НЕ 17-20, силовые транзисторы 13 и 14 выполнены р-п- р -типа, причем первый и второй входы элемента ИЛИ-НЕ

17 объединены и подключены к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 20, первый и второй входы элемента ИЛИ-НЕ 19 объединены и подключены к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 18, при этом выходи элементов ИЛИ-НЕ 17 и 19 подключены к вторым входам элементов ИЛИ-НЕ

18 и 20, а также через резисторы и 2 - к базам предварительных тран-:,HñTopoâ 11 и 12, через резисторы

3 и 4 — к базам силовых транэистОров

13 и 14 и коллекторам предварительньэ транзисторов 15 и 16, выходы элементов ИЛИ-НЕ 18 и 20 через резисторы

5 и 6 подсоединены к базам силовых транзисторов 9 и 10, а через резисторы 7 и 8 — к базам предварительных транзисторов 15 и 16, эмиттеры которых объединены с коллекторами силовых транзисторов 13 и 14 и с другой шиной источника питания.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии импульсного напряжения на один из входов- устройства, например на ф3, в интервале действия положительного напряжения 0э „ъЦ открываются транзисторы 9,13„11 и 15 усилителя мощностй. При этом лощность рассеивания на элементах схемы складывается в основном иэ мощности рассеивания на силовых транзисторах, так как мощность рассеивания на предварительных транзисторах незначительна.

На интервале нулевого напряжения

U8„„ 0 транзисторы 9,13,11 и 15 закрыты и потребление тока от источника питания схемой практичеакй отсутствует.

При реверсе тока через электродвигатель управление другим плечом реверсивного усилителя мощност.... производится аналогично путем подачи импульсов управления на другой вход

1032580

Составитель М. Кряхтунова

Редактор Н. Стащишина Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар

Заказ 5418/59 Тираж 687 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 устройства. С целью устранения одно временного включения силовых транзисторов усилителей мощности на входы логических элементов 18 и 20 подаются напряжения с противоположных входов устройства. 5

Применение в предлагаемом устройстве транзисторов различного типа проводимости в усилителе мощности, использование одновременного управления двумя транзисторами одного из плеч моста и применение логических схем на КМОП-транзисторах изменяет логику управления и позволяет существенно упростить устройство и повысить его надежность.