Устройство для управления двигателем постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Ш)Н 02 Р 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ.КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ амтел.(72) Ю,В. Журавлев, А.П. Лазуренко, М,И, Наплеков.и Б,А. Фурман (71) Харьковский политехнический институт им, В.И. Ленина(53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1, Транзисторные схемы автоматического управления. Проектирование и ,расчет. Под. ред, Ю.И. Конева. М., "Советское радио", 1967, с. 235-236.2, Патент Великобритании Р 1603550, кл. Н 03 К 17/66, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДНЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее подключенные к первому источнику питания два последовательно включенных составных транзисторных каскада, каждый из которых содержит .два транзистора одинаковой проводимости, эмиттеры первых транзисторов соединены с базами вторых транзисторов, коллекторы первых и вторых транзисторов связаны между собой, база первого транзистора первого составного транзисторного каскада связана с управляющим входом устройства, связанным также через инвертирующий транзисторный каскад с базой первого транзистора второго составного транзистор ного каскада, общая точка соединения составных транзисторных каскадов является выходом устройства, связанным через второй источник питания с коллектором транзистора инвертирующего каскадаи предназначенным для подключения к якорной обмотке электродвигателя, эмиттер транзистора инвертпрующего каскада через третий источник питания соединен с эмиттером второго транзистора первого составного транзисторного каскай да, два диода, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения надежности, в него дополнительно введены два диода, при этом два первых диода шунтируют переходы база- а эмиттер первых транзисторов составных транзисторных каскадов, коллекторы вторых транзисторов составных транзисторных каскадов подключены к коллекторам первых транзистэров указанных каскадов через два введенных диода.. Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам широтно-импульсного управления двигателями постоянного тока, и может быть использовано в системах регулирования частоты вращения или ускорения двигателя и связанных с ним технологических механизмов.Известно устройство для управления двигателем постоянного тока, со держащее шину входа широтно-модулированного сигнала управления, предварительные транзисторные каскады, выходные транзисторные каскады, собранные по схеме составного транзис тора и состоящие из первого и второго транзистора каждый, причем коллекторные цепи первых транзисторов питаются от отрицательного источника напряжения, их переходы база - эмит тер зашунтированы диодами, включенными в обратном переходу направлении, а вторые транзисторы включены последовательно, так что коллектор одного связан с эмиттером другого и их 25 общая точка является точкой подключения якорной цепи двигателя постоянного тока, а свободные выводы эмиттера и коллектора указанных транзисторов подключены к шинам силового З 0 источника питания 11. Однако коллекторные токи первых транзисторов составных каскадов не участвуют в токах нагрузки, рассеивая мощность на дополнительном сопро-З 5 тивлении и в коллекторной цепи, При невысоких значениях коэффициента уси-, ления по току базы мощных вторых транзисторов (а для первых транзисторов - эмиттерный ток) достигают 1540 2 М коллекторного тока, Это уменьшает надежность работы устройства,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления двигателем45 постоянного тока, содержащее подключенные к первому источнику питания два последовательно включенных составных транзисторных каскада, каждый из которых содержит два транзистора одинаковой проводимости, эмиттеры первых транзисторов соединены с базами вторых транзисторов, коллекторы первых и вторых транзисторов связаны между собой, база первого транзистора первого составного транзисторного каскада связана с управляющим входом устройства, связанным также через инвертирующий транзисторный каскад с базой первого транзистора второго составного транзисторного каскада, общая точка соединения составных транзисторных каскадов является выходом устройства, связанным через второй источник питания с коллектором транзистора инвертирующего каскада, и предназначенным для подключения к якорной обмотке электродвигателя, эмиттер транзистора инвертирующего каскада через третий источник питания соединен с эмиттером второго транзистора первого составного транзисторного каскада, два диода. Коллекторы первых и вторых транзисторов соединены между собой через дополнительный резистор 12Однако при пуске двигателя коллекторному переходу уже насыщенного по току базы первого транзистора принудительно прикладывается напряжение, в несколько раз превышающее напряжение насыщения. При этом происходит резкое перераспределение токов между коллекторными цепями первого и второго транзисторов и повреждение коллекторного перехода первого и базы второго транзистора.Целью изобретения является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее подключенные к первому источнику питания два последовательно включенных составных транзисторных каскада, каждый из которых содержит два транзистора одинаковой проходимости, эмиттеры перывх транзисторов соединены с базами вторых транзисторов, коллекторы первых и вторых транзисторов связаны между собой, база первого транзистора первого составного транзисторного каскада связана с управляющим входом устройства, связанным также через инвертирующий транзисторный каскад с базой первого транзистора второго составного транзисторного каскада, общая точка соединения составных транзисторных каскадов является выходом устройства, связанным через второй источник.питания с коллектором транзистора инвертирующего каскада и предназначенным для подключения к якорнойобмотке электродвигателя, эмиттер транзистора инвертирующего каскада через третий источник питания соединен с эмиттером второго транзистора первого составного транзисторного каскада, два диода, дополнительно введены два диода, при этом два первых диода шунтируют переходы база - эмиттер первых транзисторов составных транзисторных каскадов, коллекторы вторых транзисторов составных транзисторных каскадов подключены к коллекторам первых транзисторов указанных каскадов через два введенных диода.На чертеже приведена схема устройства для управления двигателем постоянного тока.Устройство для управления двигателем постоянного тока содержит подключенные к первому источнику 1 питания два последовательно включенных составных транзисторных каскада, каждый из которых содержит два транзистора 2 и 3 (4 и 5) одинаковой проводимости, эмиттеры первых транзисторов 2 и 4 соединены с базами вторых транзисторов 3 и 5, коллекторы первых и вторых транзисторов 2,4, и 3,5 связаны между собой, база первого транзистора 2 первого составного транзисторного каскада связана с управляющим входом устройства 6, связанным также через инвертирующий транзисторный каскад, выполненный на транзисторе 7 с базой первого транзистора 4 второго соответственно транзисторного каскада, а общая точка 8 сое- динения составных транзисторных каскадов является выходом устройства, связанным через второй источник 9 питания с коллектором инвертирующего транзистора 7, эмиттер которого через третий источник 10 питания соединен с эмиттером второго транзистора 3 первого составного транзисторного каскада, два диода 11 и 12, дополнительно введенные два диода 13 и 14. Два первых диода 11 и 12 щунтируют переходыбаза - эмиттер первых транзисторов2 и 4, составных транзисторныхкаскадов, коллекторы первых и вто рых транзисторов 2,3 и 3,5 которыхсоединены через два других диода13 и 14.Лвигатель подключается к выводу8 и эмиттеру транзистора 3. О Устройство работает следующимобразом.При подаче на управляющий вход6 устройства широтно-модулированного сигнала происходит поперемен ное переключение транзисторов 2,3и 4,5 первого и второго составного транзисторного каскада. При этомякорный ток протекает от источника 1питания через первый составной тран О зисторный каскад, либо он замыкается на открытый второй составнойтранзисторный каскад. Частота переключения составных транзисторныхкаскадов определяет частоту враще ния двигателя. Падение напряженияна диодах 13 и 14 поддерживает напряжение на коллекторных переходахтранзисторов 2 и 4 на уровне, обеспечивающем общий высокий коэффициент усиления по току и по мощностисоставных транзисторных каскадов,При пуске и торможении двигателя броски тока якоря, благодаряналичию диодов 13 и 14, за счет их 35нелинейной вольт-амперной характеристики не приводят к повреждениютранзисторов, так как повышениенапряжения при этом на коллекторахтранзисторов 2 и 4 не превышает 4 О 25-ЗОБ по сравнению с номинальнымрежимом. Гаким образом, за счет стабилизации напряжений коллекторных пе Реходов первых транзисторов составных транзисторных каскадов исключаются повреждения коллекторныхпереходов первых и баз вторых транзисторов, т.е. повышается надежностьустройства,ираж Госуд лам иосква ственного комибретений и отЖ, Раушска Подписноета СССРытийнаб., д. 415