Коммутатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпии ВИДИТИЛЬСТВУ ТОР СКОМУ т, свид-ву -1) 2465275/18-2 н Госудврственныя коиятет Советв Мянястроо СССР оо делен язооретеняя я открытияВ. Андрущ хий орден им. М. И( 54) КОММУТАТО осится к автомати ретениет быть и ерез ключи соединень ами соотож в коммуталирования нподаваемого ольэов исторов, переаждого из которыхпоследовательион аппаратуре я постоянн ля регуго тока,же ивно-индуктивнуюлектродвигатель и, причем другиелючены к друна др уэку, наприе устроймер аства. шие устройстваиненных транзиса аллельно одном а блок-схема(23) Приоритет -Известны коммутируюна последовательно соедвю торах с подключенной п р У нв ннв нвгрувной 11Недостатками этих устройств являются наличие сквозных токов, которые возникают в переходной период переключения транзисторов, и низкая надежность,Бель изобретения - учтранение сквозных токов и повышение надежности.Бель достигается тем, что в коммутатор, содержащий соединенные последовательно силовые транзисторы, диоды и нагрузку, подключенную между колллектором и эмиттером одного из силовых трййзисторов, введены датчики тока, ключи и модулятор длительности, вход которого подключен к управляющей шине, а выходы енина политехнический институталинина ветствуюших силовых транход коллектор-эмиттер кэашунтирован соединеннымино диодом и датчиком ток выходы датчиков тока подк м входам ключей, На чертеже представл коммутатора.,Она содержит силовые транзисторы 1 и 2, которые соединены между собой последовательно и выходными зажимами подключены к источнику питания. К коллектору и амиттеру транзистора 2 подключена активно-индуктивная нагрузка Энапример якорь двигателя, Нагрузка шунтирована целочкой, состоящей иэ последовательно соединенных обратного диода 4 и датчика 5 токаПараллельно силовому транзистору 1 включена цепочка, состоящая иэ последовательно соединенных обрат- ното диода 6 и датчика 7 тока. Первый выход модулятора 8 длительности соеди нен через ключ 9 с базой силового транзистора 1, Второй выход модулятора 8длительности соединен через ключ 10 с базой силового транзистора 2. Импульсы управления, вырабатываемые модулятором 8 длительности по первому и второму выходу, находятся в противофазе. Выход датчика 5 тока соединен с управляющим входом ключа 10, Выход датчика 7 тока соединен с управляющим входом ключа 9Коммутатор работает следующим образом.При подаче на вход модулятора 81 О длительности управляющего сигнала 3 на его выходах появляется импульс продолУ жительностью, пропорциональной сигналу управления. Импульсы управления, формируемые на первом и втором выходах моду 15 лятора 8 длительности находятся в противофазе и обеспечивают поочередную коммутацию силовых транзисторов 1 и 2.Рассмотрим двигательный режим работы, когда от источника потребляется ток при открытии транзистора 1 и происходит замыкание тока нагрузки через диод 4 при закрытии транзистора 1.Пусть транзистор 1 открыт, в транзистор 2 закрыт.,Нагрузка 3 будетпод ключена к источнику питания. Обратные диоды 4 и 6 закрыты. Выходной сигнал с датчиков 5 и 7 тока отсутствует. Ключи 9 и 10 открыты. Поэтому на базу транзистора 1 проходит импульс управления, а на базе транзистора 2 сигнал отсутствует. Такое состояние схемы длится до тех пор, пока не переключится модулятор 8 длительности и на первом его выходе амплитуда импульса управления не станет равной нулю. Транзистор 1 закроется и тут же под действием ЭЙС самоиндукции нагрузки 3 откроется диод 4 и через датчик 5 тока пойдет,ток, Сигнал с выхода датчика 5 тока закроет ключ 10 и не разрешит подачу отпираю- щего импульса с выхода модулятора 8 длительности на базу транзистора 2, Транзистор 2 останется закрытым в течение этого интервала времени. 4При переходе в тормозной режим работы распределение токов в схеме изменится. Тормозной режим начинается с момента, когда в период закрытия транзистора 1 ток нвгрузки протекающий через диод 4, спадает до нуля, При этом . выходной сигнал датчика 5 тока становится равным нулю и ключ 10 открывается. Импульс управления, который в этот период времени поступает с вы- я хода модулятора 8 длительности, попадает на бвэу транзистора 2 и открывает его. Под действием противо ЭДС самоиыф дукции черю транзистор 2 потечет тормозной ток. При последующей коммутации транзистор 2 закрывается, а транзистор 1 должен открыться. Но при закрытии транзистора 2 под действием ЭДС самоиндукции нагрузки 3 откроется обратный диод 6 и на выходе датчика 7 тока появится сигнал, который закроет ключ 9 и не пропустит отпирающий импульс нв базу транзистора 1. Трвнэистор 1 останется закрытым в течение всего ин-. тервала коммутации. С приходом очередного отпираюшего импульса нв базу транзистора 2, последний открывается и через него вновь потечет ток динамического торможения. Диод 6 в этот момент закрывается, сигнал на выходе датчика 7 тока станет равным нулю, ключ 9 открывается, Однако транзистор 1 остается закрытым, так как к этому времени отпирающий импульс на выходе модулятора 8 длительности станет равным нулю.Таким образом, в результате воздействия сигналов с датчиков 5 и 7 токе на управляющие входы ключей 10 и 9 силовые транзисторы 1, 2 включаются только в тех случаях, когда это требуется в зависимости от режима работы.В коммутаторе исключается поочередное переключение транзисторов 1 и 2, благодаря наличию дополнительных связей с датчиков 5, 7 тока н дополнительных ключей 9, 10. Это приводит к устранению сквозных токов через транзисторы и повышению надежности работы устройства. формула изобретенияКоммутатор, содержащий соединенные последовательно силовые транзисторы, диоды и нагрузку, подклеенную между коллектором и эмиттером одного иэ силовых транзисторов, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью устранения сквозных токов и повышения надежности, введены датчики тока, ключи и модулятор длительности, вход которого подключен к управляющей шине, а выходы через ключи соединены с базами соответствующих силовых транзисторов, переход коллекторэмиттер каждого иэ которых зашунтирован соединенными последовательно диодом и датчиком тока, причем другие выходы датчиков тока подключены к другим входам ключей.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Конев Ю, Н, Транзисторные импульсные устройства управления электродвигателями и электромагнитными механизмами. изд, Энергия, 1964, с. 32-33.аз 4675/52 Тираж 1086 Подл ЦНИИПИ Государственного комитета СоФо делам иэобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушскаа нсноевета Минист крытый аб., д, 4/ П Патент, г. Ужгород, ул. Проект Составитель Л, ЗахароваРедактор Н. Хлудова Техред 3. Фанта Коррек