Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике . Устройство содержит силовые транзисторы 2-5. Причем базы силовых транзисторов 3,4 соединены с коллекторами вспомогательных транзисторов 12,13 и через последовательно соединенные диоды 21,20 и резисторы 17,14 - с анодом силовых диодов 11,10. Базы вспомогательных транзисторов 12,13 через последовательно соединенные диоды 18,19 и резисторы 16 15 соединены с выводом якорной обмотки электродвигателя 1. В результате в электроприводе раздельный принцип управления силовыми транзисторами реализуется при упрощенной схеме управления , сокращении элементов и более эффективном торможении двигателя. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5)) 4 Н 02 P 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3925081/24-07 (22) 09.07.85 (46) 23.08.87. Бюл, 9 31 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) 10.Ф.Михеев и С.Л.Пахомов (53) 621,316.718.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 782111 ° кл. Н 02 Р 5/06, 1980 °

Авторское свидетельство СССР

1(978300, кл. Н 02 P 5/06, 1982. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, Устройство содержит силовые транзисторы 2 — 5. Причем базы силовых транзисторов 3,4 соединены с коллекторами вспомогательных транзисторов 12,13 и через последовательно соединенные диоды 21,20 и резисторы 17,14 — с анодом силовых диодов

11,10. Базы вспомогательных транзисторов 12,13 через последовательно соединенные диоды 18,19 и резисторы 16

15 соединены с выводом якорной обмотки электродвигателя 1. В результате в электроприводе раздельный принцип управления силовыми транзисторами реализуется при упрощенной схеме управления, сокращении элементов и более эффективном торможении двигателя.

1 ил.

1332498

40

55

Изобретение относится к электротехнике и может быть испольэовано в электроприводах постоянного тока различных механизмов.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже приведена схема электропривода постоянного тока.

Электропривод постоянного тока содержит двигатель 1, включенный в диа гональ переменного тока моста на силовых транзисторах 2-5> шунтированных обратными диодами 6-9, вторая диагональ моста поключена к шинам постоянного тока, силовые диоды 10 и ll включенные в каждое плечо моста в направлении протекания тока нагрузки, и шунтирующие базо-эмиттерные переходы вспомогательных транзисторов

12 и 13 противоположного силовым транзисторам типа проводимости, резисторы 14-17, диоды 18-21, База си.лового транзистора 3 (5) каждого плеча моста, подключенного к отрицательной шине постоянного тока, соединена с коллектором вспомогательного транзистора 12 (13) этого же плеча моста и через последовательно соединенные диод 21 (20) и резистор 17 (14) с анодом силового диода 11 (10) проти. воположного плеча моста, а база вспомогательного транзистора 12 (13) каждого плеча моста через другие последовательно соединенные диод 18 (19) и резистор 16 (15) соединена с выводом двигателя 1-, подключенным к противоположному плечу моста.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

При отсутствии импульсов напряжения на базах силовых транзисторов

2 и 4 эти транзисторы закрыты, закрыты и силовые транзисторы 3 и 5.

Двигатель 1 отключен от источника питания. При определенной полярности сигнала управления модулированные по длительности импульсы напряжения поступают на базу силового транзистора 2 или 4, С приходом импульса напряжения, например на базу силового транзистора 2, последний открывается, при этом через диод 20 и резистор 14 от источника питания по базоэмиттерному переходу силового транзистора 5 течет ток, транзистор 5 открывается и двигатель 1 через открытые транзисторы 2 и 5 подключает!

25 ся к источнику питания. Ток нагрузки протекает по цепи "плюс" источника питания, транзистор 2, диод 10, якорь двигателя 1; транзистор 5, "минус" источника питания, Ток, протекающий через якорь двигателя 1, создает вращающий момент на валу, вследствие чего двигатель 1 начинает вращаться в определенном направлении, На диоде

10 при протекании по нему тока создается падение напряжения, которое прикладывается к базо-эмиттерному переходу (плюс на базе, минус на эмиттере) вспомогательного транзистора 12 и удерживает его в закрытом состоянии, при этом также закрыт и силовой транзистор 3, так как его база отключена от источника питания диодом 11. В паузе между импульсами транзистор 2 закрывается и отключает базу транзистора 5 от источника питания, После закрывания транзистора 2 под действием ЭДС самоиндукции открывается вспомогательный транзистор 13 по цепи якорь двигалеля 1, переход эмиттер — база транзистора 13, последовательно соединенные диод 19 и резистор 15, якорь двигателя 1. В результате открывания вспомогательного транзистора 13 по цепи якорь двигалеля 1, эмиттер — коллектор транзистора 13, базо-эмиттерный переход силового транзислора 5, шунтирующий диод 7 также течет ток, при этом силовой транзистор 5 открывается и ток в двигателе протекает в том же направлении, замыкаясь через транзистор 5 и диод 7.

В переходных режимах, налример при резком уменьшении сигнала управления в разомкнутой системе или сбросе нагрузки в системе с обратной связью по скорости, длительность управляющего импульса может стать равной нулю. При этом силовой транзистор

2 закрывается, ток через силовой диод 10 не протекает и под действием уже ЭДС вращения автоматически открывается вспомогательный транзистор 12 по цепи якорь двигателя 1, эмиттер— база транзистора 12, диод 18, резистор 16, якорь двигателя и, следовательно, через открытый вспомогательный транзистор 12, базо-эмиттерный переход силового транзистора 3, обратный диод 9 от ЭДС вращения течет и транзистор 3 открывается, в резуль1332498

Б

20

45 воположным плечам моста.

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Заказ 3845/53

Произв.-полигр. пр-тие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 тате ток в двигателе меняет свое направление и протекает через транзистор

3 и обратный диод 9, т.е. осуществляется торможение двигателя 1, При вращении двигателя в другую сторону, когда переключается под действием импульсов напряжения силовой транзистор 4, во время действия импульса через диод 21 и резистор 17 от источника питания аналогичным образом открывается силовой транзистор

3, а транзистор 5 закрыт, так как его база при этом отключена от источника питания закрытым транзистором 2 и силовым диодом 10 и, кроме того, падением напряжения на силовом диоде 11 закрыт вспомогательный транзистор 13.

В паузе между импульсами транзистор 3 также остается открытым, так как теперь его базовый ток протекает через вспомогательный транзистор 12 под действием ЭДС самоиндукции и, следовательно, ток в двигателе 1 про- должает протекать в прежнем направлении, замыкаясь через силовой транзистор 3 и обратный диод 9. В переходных режимах включается от ЭДС вращения вспомогательный транзистор 13 и открывает силовой транзистор 5, ток в двигателе изменяет свое направление и протекает через транзистор 5 и обратный диод 7, т.е. происходит перевод двигателя в режим торможения.

При коммутации силовых транзисторов 2 и 4 обратные диоды 6 и 8 защищают их от перенапряжений. Для ограничения тока при торможении двигателя в устройство можно ввести цепочки иэ параллельно соединенных диода и резистора.

Таким образом, в электроприводе реализуется раздельный принцип управления силовыми транзисторами моста, однако импульсы управления при определенном направлении вращения двигателя формируются только на один силовой транзистор плеча моста, так как во время открытого состояния этого транзистора, за счет вновь введенных связей и элементов, автоматически открывается непосредственно от источника питания двигателя диагональный силовой транзистор в другом плече, который остается открытым и в паузах между импульсами управления, вследствие открывания соединенного с ним вспомогательного транзистора от ЭДС самоиндукции и, следовательно, в устройстве значительно упрощается схема управления силовыми транзисторами, сокращается количество дополнительных источников питания и эффективнее осуществляется торможение двигателя, что повьппает надежность работы электропривода.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, сОдержащий двигатель, включенный в диагональ переменного тока моста на силовых транзисторах„шунтированных обратнымидиодами, втораядиагональ. моста подключена к шинам постоянного тока, силовые диоды, каждый из которых включен между эмиттером силового транзистора и выводом якорной обмотки, и шунтирующие баэо-эмиттерные переходы вспомогательных транзисторов противоположного силовым транзисторам типа проводимости, четыре резистора и два диода, отличающийся

35 тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два диода, при этом база силового транзистора каждого плеча моста, подключенного к отрицательной шине постоянного тока, 40 соединена с коллектором вспомогательного транзистора этого же плеча моста и через последовательно соедийенные диод и резистор — с анодом силового диода противоположного плеча моста, а база вспомогательного транэатора каждого плеча моста через другие последовательно соединенные диод и резистор соединена с выводом двигателя, подключенным к проти