Коммутатор

 

ОПHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРРСКОМУ СВ О ИЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (u>750737 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2401.78 (21) 2573532/18-21 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет

Опубликовано 230780. Бюллетень М 27 (51)М. Кл.

Н 03 К 17/60

Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 374 (088.8) Дата опубликования описания 25.0780 (72) Автор изобретения

B.В. Андрущук

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. И.H. Калинина (71) Заявитель (54 ) КОММУТАТОР

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть .использовано в коммутационной аппаратуре.для регулирования напряжения постоянного тока, подаваемого на актив- 5 но-индуктивную нагрузку.

Известен коммутатор, содержащий два силовых транзистора и диоды, подключенные к эмиттер-коллекторным выводам силовых транзисторов $1j . 10

Однако известное устроиство не отличается надежностью.

Известен коммутатор, содержащий два силовых транзистора, первый из которых эмиттером подключен к 15 первой шине источника питания, коллектором — к эмиттеру второго силового транзистора, коллектор которого соединен со второй шиной источника питания и первым выводом индуктивной 29 нагрузки, между эмиттером и коллектором каждого силового транзистора включен соответствующий диод, модулятор длительности, соединенный через ключи с базами силовых транэис-25 торов, и датчик тока 21 .

Однако и это известное устройство не отличается высокой надежностью.

Целью изобретения является повышение надежности. для этого в коммутаторе, содержа щем два силовых транзистора, первый из которых эмиттером подключен к первой шине источника питания, коллектором — к эмиттеру второго силового транзистора, коллектор которого соединен со второй шнной источника питания и первым выводом индуктивной нагрузки, между эмиттером и коллектором каждого силового транзистора включен соответствующий диод, модулятор длительности, соединенный через ключи с базами силовых транзисторов и датчик тока, который подключен между вторым выводом индуктивной нагрузки и эмиттером второго силового транзистора, а выход датчика тока соединен через разделительные диоды с управляющими входами ключей.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Силовые транзисторы 1 и 2 соединены между собой последовательно и выходными зажимами подключены к источнику питания. К коллектору и эмиттеру транзистора 2 подключена цепочка, состоящая из нагрузки, на750737 пример, двигателя 3 и датчик тока

Транзисторы 1 и 2 шунтированы диодами 5 и б. Первый выход модулятора длительности 7 соединен через ключ 8 с базой транзистора 1. Второй выход модулятора длительности 7 соединен через ключ 9 с базой транзистора 2.

Импульсы управления, вырабатываемые модулятором длительности 7 по первому и второму выходу, находятся в противофазе. Управляющие входы ключей 8 и 9 соединены между собой через разделительные диоды 10, 11. Выход датчика тока 4 подключен к общему выводу разделительных диодов 11 и 10.

При подаче на вход модулятора длительности 7 управляющего сигнала на его выходах появятся импульсы продолжительностью, пропорциональной сигналу управления. Импульсы, вырабатываемые на первом и втором выходе, находятся в противофазе и обеспечивают поочередную коммутацию силовых транзисторов 1 и 2.

Рассмотрим двигательный режим работы. В исходном состоянии ток через двигатель 3 не протекает, поэтому сигнал на выходе датчика тока 4 равен нулю, ключи 8 и 9 открыты.

При появлении импульса управления на первом выходе модулятора длительНосТН 7 транзистор 1 откроется и подключит якорь двигателя 3 на источник питания. Через двигатель 3 потечет ток и сигнал с выхода датчика тока 4 положительной полярности пройдет через разделительный диод 10 и закроет ключ 9. Теперь на протяжении всего двигательного режима работы машины импульсы управления будут коммутировать только транзистор 1, а транзистор 2 будет постоянно закрыт сигналом с датчика тока 4.При.этом ток якоря двигателя на интервалах закрытия транзистора 1 будет замыкаться через диод б„оставаясь неизменным по направлению.и будет поддерживать на выходе датчика тока 4 сигнал, запирающий ключ 9.

При переходе в тормозной режим распределение сигналов изменится.

Тормозной режим начинается с момента, когда ток, протекающий через диод б на интервале закрытия транзистора 1, уменьшается до нуля. В этот момент сигнал с датчика тока 4 станет также равным нулю и ключи 8,9 будут открыты. При этом состояние транзистора 1 не изменится, он остается закрытым, так как по-прежнему с выхода модулятора длительности 7 идет на транзистор 1 запирающий сигнал.

Транзистор 2 немедленно откроется, так как он будет подключен на второй выход модулятора длительности, с ко-, торого поступает отпирающий сигнал. Теперь ток якоря двигателя 3 потечет под действием ЭДС двигателя через транзистор 2 и датчик тока 4 в обратном направлении. На выходе датчика тока 4 появится отрицательный сигнал, который пройдет через разде-, лительный диод 11 и закроет ключ 8.

Поэтому очереднои импульс управления, поступающий с первого выхода модулятора длительности 7, не попадает на © базу транзистора 1 и не сможет открыть его. В этот период по второму выходу модулятора длительности 7 пройдет запирающий сигнал и транзистор 2 закроется. Ток якоря двигателя

3 потечет через диод 5 на источник

1Б питани.. в прежнем направлении, а сигнал с датчика тока 4 останется отрицательным и будет удерживать ключ 8 в закрытом состоянии. Это состояние схемы сохраняется до тех пор, пока

20 ток якоря течет в обратном направлении, что соответствует тормозному режиму. Таким образом, схема коммутатора обеспечивает постоянное закрытие транзистора 2 в двигатель 5 ном режиме и постоянное закрытие транзистора 1 в тормозном режиме, что исключает полностью возможность возникновения сквозных токов. Пе; реход из двигательного режима в тормозной и обратно происходит при токе якоря, равном нулю, когда оба ключа

8 и 9 открыты, однако сквозных токов быть не может, так как один из транзисторов будет закрыт управляющим импульсом модулятоРа длитель,ности 7, выходы которого находятся в противофазе.

Таким образом, в предложенном устройстве обеспечивается надежная работа прн относительной простоте. формула изобретения

Коммутатор, содержащий два силовых транзистора, первый из которых эмиттером подключен к первой шине источника питания, коллектором — к эмиттеру второго силового

-.Ранзистора, коллектор которого соединен со второй шиной источника питания и первым выводом индуктивной нагрузки, между эмиттером и коллектором каждого силового транзистора включен соответствующий диод, модулятор длительности,соединенный через ключи с базами силовых транзисторов, и датчик тока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, датчик тока подключен между вторым выводом индуктивной нагрузки и эмиттером второго силового транзистора, а выход датчика тока соединен через разделительные диоды с управляющими входами ключей.

750737

Составитель Л Багян

И. царадулина Корректор H. Y "

Редактор В.Голышкина

Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4671/46

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Конев Ю.И. Транзисторные импульсные устройства управления электродвигателями и электромагнитными механизмами. M.,"Энергия

1964 с. 32-33.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2465275/18-21 от 11.03.77 г., по которой принято положительное решение (прототип).