Коммутатор для переменной нагрузки

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления переменной нагрузкой, например, в бесколлекторном двигателе постоянного тока. Целью изобретения является повышение КПД. С этой целью коммутатор для переменной нагрузки снабжен компаратором 5, инвертирующим входом подключенным к источнику 12 опорного напряжения, а неинвертирующим входом к коллектору транзистора 1. Выход компаратора 5 через управляемый ключ 6 и резистор 7 соединен с базой транзистора 1. Транзистор устанавливается в цепи обмотки 3 соответствующей фазы бесконтактного двигателя постоянного тока. Управление ключом 6 производится по сигналам с датчика положения ротора двигателя. Во всем диапазоне изменения тока нагрузки устанавливается минимальный ток базы транзистора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g Н 03 К 17/64, 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4212044/24-07 (22) 19.03,87 (46) 30.06.90. Бюл. № 24 (72) В,А.Борисов, В.А.Кривонос, С.А.Хренов и В.А.Школовой (53) 62-83:621.382 ° 3(088.8) (56) Патент США N - 3594624, кл. Н 02 К 29/00, 1967.

Электродвигатель БДС 02 М.-Радио, 1978, N- 4, с.44. (54) КОММУТАТОР ДЛЯ ПЕРЕМЕННОЙ

НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления переменной нагрузкой, например, в бесколлекторном двигателе постоянного тока. Целью изобрете„,Я0„„1 5303 A1

2 ния является повышение К(Щ. С этой целью коммутатор для переменной нагрузки снабжен компаратором 5, инвертирующим входом . подключенным к источнику 12 опорного напряжения, а неинвертирующим входом — к коллектЬру— транзистора 1. Выход компаратора 5 через управляемый ключ 6 и резистор

7 соединен с базой транзистора

Транзистор устанавливается в цепи обмотки 3 соответствующей фазы бесконтактного двигателя постоянного тока.

Управление ключом 6 производится по сигналам с датчика положения ротора двигателя. Во всем диапазоне изменения тока нагрузки устанавливается минимальный ток базы транзистора.

1 ил.

1575303

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления переменной нагрузкой, например для коммутации обмоток в бесколлекториом двигателе постоянного тока.

Цель изобретения — повышение КПД.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема коммутатора в цепи обмоток двигателя постоянного тока.

Коммутатор для переменной нагрузки содержит коммутирующий транзистор 1, эмиттер которого подключен к общему проводу,2, а к коллектору подключена нагрузка 3 (например, обмотка одной из фаз бесколлекторного двигателя постоянного тока)., другой вывод 4:которой подключен к источнику питания.

K коллектору транзистора 1 подключен также неинвертирующий вход компаратора 5, выход которого через ключ 6 и ограничивающий резистор 7 подключен к базе транзистора 1. Общая точка соединения ключа 6 и резистора 7 25 подключена через резистор 8 к общему проводу. Управляющий вход ключа 6 подключен к выходу детектора 9 через усилитель-согласователь 10. На вход

11 детектора 9 подается сигнал управ.-. 30 ления (например, с датчика положения ротора БДПТ). К инвертирующему входу компаратора 5 подключен источник 12 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При разомкнутом ключе 6 база транзистора 1 привязана через резисторы

7 и 8 к общему проводу и транзистор закрыт. На его коллекторе, подключен- 40 ном через нагрузку 3 к источнику питания, имеется полное напряжение питания, которое также поступает на неинвертирующий вход компаратора 5. Поскольку напряжение на инвертирующем 45 входе 12 заведомо меньше напряжения питания, на выходе компаратора 5 будет напряжение насыщения,, близкое к +U питания.

При поступлении на вход 11 детектора 9 управляющего напряжения, соответствующего включению нагрузки, ключ

6 замыкается, на базу транзистора 1 через резистор 7 подается открывающее напряжение с выхода компаратора 5.

Транзистор 1 открывается до тех пор, пока напряжение на его коллекторе не становится равным напряжению опорного источника на входе 12 компаратора 5. Напряжение на выходе компаратора снижается, и уменьшается ток базы транзистора 1.

Напряжение опорного источника выбирается из следующих соображений. Ток нагрузки (например, обмотки двигателя магнитофона) может изменяться от

40-100 мЛ на холостом ходу до

5ОО-1000 мА при пуске ° Таким образом при использовании обычного транзисторного коммутатора необходимо обеспечить достаточное насыщение транзистора во все время работы (чтобы сохранить пусковые характеристики и высокий КПД под нагрузкой). Учитывая, что транзисторы средней и большой мощности, используемые в таких коммутаторах, имеют низкий коэффициент усиления по току (10-20), ток базы должен составлять » 100 мА, что на холостом ходу превышает рабочий ток нагрузки, т.е. КПД коммутатора ниже 50Х.

Чтобы автоматически уменьшать ток базы при снижении тока коллектора коммутирующего транзистора 1 (тока нагрузки 3), опорное напряжение на входе

12 компаратора 5 выбирается равным падению напряжения на насыщенном транзисторе (0,4-0,6), При снижении тока нагрузки 3 падение напряжения на коммутирующем транзисторе 1 (при неизменном токе базы) уменьшается и становится меньше напряжения опорного источника, что приводит к уменьшению напряжения на выходе компаратора 5 и соответственно тока базы коммутирующего транзистора 1.

Таким образом, во всем диапазоне изменений тока нагрузки 3 устанавливается минимальный (с учетом коэффициента усиления транзистора и выбранной степени насыщения) ток базы, обес-: печивающий работу коммутирующего транзистора с максимальным КПД.

Формула изобретения

Коммутатор для переменной нагрузки, содержащий транзистор, коллектор которого счабжен выводом для подключения к указанной нагрузке, а эмиттер — выводом для подключения к общей шине, ключ, одним силовым выводом соединенный с базой транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, введены источ-., ник опорного напряжения и компаратор, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника опорного напря Составитель А. Головченко

Техред М.Дидык Корректор О.Кравцова

Редактор Н,Горват

Заказ 1791 Тираж 67/ Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

1575303 6 неинвертируюЖий вход — с кол- ратора подключен к второму силовому лектором транзистора, а выход компа- выводу ключа.