Устройство для управления синхронным гистерезисным электродвигателем

Союэ СоветскихСоциалистическихРеслублии Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 951619(51)М. Кл, Н 02 Р 7/36 Н 02 К 19/08 Ъаударстюиы 9 квинтет СССР иа делам иэабретеннй и атхритий(71) Заявитель 2ства (например увеличении скоростивращения синхронного гистерезисногоэлектродщгателя лентопротяжного механизма) происходит нечеткое запираниеупомянутых силовых транзисторов, а 5это, в конечном итоге, приводит к искажению выходного напряжения, а такжек снижению КПД коммутатора фаз и устройства в целом,оНаиболее близким по технической сущ.ности к изобретению; является устройство для управления синхронным гистере; зисным электродвигателем, содержащеетрехфазный инвертор напряжения, входыкоторого подсоединены к блоку управления и к регулятору напряжения, а выходы - к обмоткам электродвигателя, причем инвертор на каждую фазу содержит 20 стойку ключей, состоящую из последовательно соединенных транзисгоров разного типа проводимости, транзистор типа и-р-Исоединен с положительной шиной регулятора напряжения, транзисто 1Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению микроэлек-" троприводом на базе гистерезисного двигателя, и может быть использовано в аппаратуре магнитной записи.Известно устройство для управления лентопротяжным механизмом, содержащее трехфазный гистерезисный синхронный электродвигатель, связанный с лентопротяжным механизмом, коммутатор фаз электродвигателя, подключенный к шине питания, и ключевой элемент 111,Однако низкие функциональные возможности известного устройства, а именно невозможность получения дополнительной скорости вращения электродвигателя, гак как коммутатор фаз электродвигателя выполнен на силовых транзисторах одного типа проводимости, приводит к тому, что в некоторых режимах работы запирание силовых транзисторов коммутатора, включенных по схеме с общим коллектором, зависит от состоянияяагрузки. Поэтому, при изменении режимов работы устрой. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННЫМ ГИСТЕРЕЗИСНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ1 О 5 20 25 30 3 95 ра типа И-Р- и с отрицательной шиной,ча их общая точка является выходом инвертора, база транзистора типа И:-рИ связана через резистор и дополнительный транзистор типа И-р- И отрицательной шиной регулятора напряжения, управляющие входы транзисторов типа И-р-Й подсоединены к блоку управления инвертором 2 . Недостатком этого устройства является снижение КПД инвертора при регулировании напряжения эа счет увеличенияпотерь в базовых цепях транзисторов приувеличении напряжения,Цель изобретения - повышение КПДинвертора и всего устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены в каждую стойку вспомогательные транзисторы типар-И-р и шунтирующие их эмиттер-коллектор резисторы, при этом общие точки ихсоединения включены последовательно вколлекторную цепь упомянутых дополнительных транзисторов типа и-р-И а ба)зы соединены с регулятором напряжения,На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Устройство содержит управляемыйтрехфазный инвертор 1 напряжения, входыкоторого соединены с блоком 2 управления. Инвертор 1 состоит из транзистооов разной проводимости. Транзистор 3типа И-р-И соединен с положительнойшиной источника, а транзистор 4 типаИ-р-И с отрицательной, Общая точкатранзисторов соединена с синхроннымгистерезисным электродвигателем 5 лентопротяжного механизма 6. Источник 7литания имеет два выхода, транзисторныйключ 8 с управляющим входом подключенк катоду диода 9 и к положительнойшине 10 питания инвертора, Блоки 7, 8и 9 образуют дискретный регулятор напряжения 11. Анод диода 9 подключенко второму выходу источника питания 7.Инвертор 1 напряжения содержит три до, полнительных транзистора 12 типа р-И-р,эмиттеры которых обьединены с эмиттерами транзисторов 4, а коллекторы(каждый в отдельности) соединены с амиттерами трех вспомогательных транзисторных ключей 13 и с выводами резисторов14, которые шунтирукт переходы коллектор-эмиггер вспомогательных транзисторных ключей 13. Вторые выводы шунтируюших резисторов 14, объединенныес коллекторами вспомогательных тран 1619 4 эисторных ключей 13, подключены кс оответствуюшим ограничительным ре. зисторам 15, связанным с базами соответствующих силовых транзисторов 3,эмиттеры которых подключены к положительной шине 10 питания инвертора 1,Базы вспомогательных транзисторных ключей 13 объединены между собой и подключены к регулятору напряжения и к командной шине 16 переключения скоросгей.Устройство работает следующим образом,При отсутствии сигнала управления вкомандной шине 16 переключения скоростей управляемый трехфазный инвертор 1 напряжения вырабатывает импульсное напряжение прямоугольной формы с частотой, соответствукацей рабочей скорости вращения синхронного гистерезисного электродвигателя 5 лентопротяжного механизма 6, Это напряжение посгупает на соответствующие входы инвертора 1. Транзисторный ключ 8 а управщпощим входомнаходится в запертом состоянии, При этомсо второго выхода источника 7 питаниячерез диод 9 к положительной шине 10питания выходного каскада прикладывается напряжение с, низким уровнем, Вспомогательные транзисторные ключи 13 находятся в насьпценном состоянии. За счетэтого базовый ток для силовых транзисторных ключей 3 инвертора 1 протекает через транзисторы 12, переход коллектор-эмиттер насыщенных транзисторныхключей 13 и ограничительные резисторы15 и определяется, в основном, величиной ограничительных резисторов 15, т,е,к электродвигателю 5 лентопротяжного 4 Емеханизма 6 прикладывается низкое напряжение малой частоты и он вращаетсясо скоростью рабочего хода. Для обеспечения скорости перемотки к командной шине 16 переключения скоростей 45подводится сигнал управления, под действием которого управляемый трехфазныйинвертор 1 напряжения вырабатывает напряжение прямоугольной формы высокойчастоты, Транзисторный ключ 8 с управляющим входом переходит в насьпценноесостояние и через него к положительнойшине 10 питания инвертора 1 прикладывеется напряжение питания. с высокимуровнем, снимаемое с первого выходаисточника питания 7, При атом диод 9переходит в запергое состояние, что предотвращает короткое замыкание между выходами источника питания 7. Одновременно5 951 транзисторные ключи 13 переходят в режим отсечки, за счет чего базовый ток для силовых транзисторов 3 инвертора 1 протекает через транзисторы 12 резисторы 14, шунтирующие переходы коллек- з тор-эмиттер транзисторных ключей 13, и ограничительные резисторы 15.,Величина этого тока определяется суммарной величиной ограничительных резисторов 1 5 и шукгирующих резисторов 1 О 14. Таким образом, к электродвигателю 5 лентопротяжного механизма 6 прикладывается повышенное напряжение большей частоты и он начинает вращаться со скоросгью перемотки, Поскольку ток пот- в ребления синхронного электродвигателя Б на низкой скорости вращения выше чем на большой скорости, то величина ограничительных резисторов 15 выбирает ся из условия хорошего насыщения сило- щ вых транзисторов 3 инвертора 1 на низкой скорости вращения электродвигателя 5. При переходе же на большую скорость вращения электродвигателя 5 ток через огранинительные резисторы 15 резко возз растает, гго приводит к нежелаемым, потерям мощности как на самих ограни- . чительных резисторах 15, так и на переходах база-эмитгер силовых транзисгоров 3 инвертора 1 и, тем самым, к уменьше-зо нию КПД устройсгва. Введение на большой скорости в базовые цепи силовых транзисторов 3 дополнительных резисторов (шунтирующих резис горов 14) позволяет уменьшить базовый ток до величи. ны, достаточной для хорошего насыщения силовых транзисторов 3, и, тем самым, сократить потери мощности в базовых цепях силовых транзисторов 3 инверто ра 1. 619 6Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить КЛД инвертора и всего устройства в целом.формула и зо брете нияУстройство для управления синхронным гистерезисным электродвигателем,содержащее трехфазный инвергор напряжения, входы которого подсоединены кблоку управления и к регулятору напряжения, а выходы - к обмоткам элекгродвигателя, инвертор на каждую фазу содержит стойку ключей, состоящую из последовательно соединенных транзисторовразного типа проводимости, транзистортипа р -р соединен с шжожительной выходной шиной регулятора напряжения,транзистортипа И-р-И- с отрицательной шиной,а их общая точка является выходоминвертора, база транзистора тира р-р -р. -связана через резистор и дополнительныйтранзистор типа И-р-и с отрицатЕльнойвыходной шиной регулятора напряжения,управляющие входы транзисторов типаи-р-И подсоединены к блоку управленияинвертором, отличающеесятем, что, с целью повышения КПД, введены в каждую стойку вспомогательныетранзисторы типа ц-р.-Р и шунтирующиеих эмиттер-коллектор резисторы, общиеточки их соединения включены последовательно в коллекторную цепь упомянугыхдополнительных транзисторов типа Рр,а базы соединены с регулятором напря:жения,Источники инйопмации. прййятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 547828, кл. О 11 В 15/32, 1977. 2. Труды МЖ. Вып, 291, 1978,с. 78-84.