Реверсивный инвертор

оц 978300 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1906,81 (21) 3302509/2 Й с присоединением заявки РЙао делам кзобретений н открытийОпубликовано 30.11.82. Бюллетень М М Дата опубликования описания 02, 12.82оэлектр авления томатизированных сист 1 РЕВЕРСИВНОЙ ИНВГРТОР е Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания электроприводов,Известен реверсивный преобразоваг ы5тель, выполненныи по мостовой схемена транзисторах, шунтированных обратными диодами 1 1,Недостатком таких преобразователейявляется наличие бросков тока в тор"мозных режимах, что создает динамические удары в двигателе и снижаетнадежность работы преобразователя.Известны также реверсивные преоб,разователи, в которых в цепь якорядвигателя введен ограничительный резистор, который уменьшает броски токатолько в пусковых режимах 1,2.Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является преобразователь, в котором .смежные плечи каждой половины мостасоединены между собой через резистори шунтируащий его диод, включенный в прямом направлении, что позволяет уменьшить броски тока через двигатель и плечи моста в переходных режимах и, следовательно, повышает надеж ность работы преобразователя3 .Недостатком преобразователя явля" ется то, что в нем не обеспечивает" ся торможение двигателя при снятии импульсов управления с транзисторов моста при его останове либо в аварийных ситуациях, например при исчезновении напряжения питания, и он продолжает некоторое время вращаться в прежнем направлении по инерции ( тор-. мозиться выбегом 1, при этом кинеоическая энергия объекта управления идет на энергии удара о механический упор, что может вызвать поврежденйе объекта управления либо выход из строя силовой части следящей системы и двигателя. Особенно важно это в аварийных ситуациях, так как,в этих условиях привод становится неуправлямым, а для многих производственных0 4 двигатель продолжает протекать в томже направлении под действием ЗДС самоиндукции по цепи - якорь двигателя 11, резистор 10, обратный диод 6,открытый транзистор 4, диоды 15 и 13якорь двигателя 1.Транзистор 17 под действием падения напряжения на диоде 15 продолжает оставаться в закрытом состоянии.В переходных режимах, напримерпри сбросе нагрузки или уменьшениисигнала управления в системе с обратной связью по скорости, относительная продолжительность включения может стать равной нулю, При этом тран. зистор 3 закрывается, и ток в двигателе под действием ЭДС вращения меняет свое направление и протекает поцепи. " якорь двигателя, резистор 11,диод 7, открытый транзистор 2, диоды 1 и 12, якорь двигателя, т,е.осуществляется торможение двигателя.При остановке двигателя, когда снимаются импульсы управления, а такжев аварийных режимах, например приисчезновении напряжения питания в схеме, транзисторы моста закрываются,что приводит к разрыву основного контура динамического торможения в известных преобразователях,В предлагаемом преобразователе вэтом случае вследствие того, что токчерез диод 15 не протекает, под действием ЗДС вращения автоматически открывается транзистор 17 по цепи - эмиттер-база, резистор 19, диод 8, и об.разует контур динамического торможе 3 97830механизмов необходима быстрая остановка, которую можно осуществить пу"тем торможения двигателя.Цель изобретения " повышение на"дежности путем уменьшения времениторможения двигателя.Поставленная цель достигается тем,что в реверсивном инверторе, содержа"щем двигатель, включенный в диагональ переменного тока мостового уси Олителя мощности на силовых трвнзисторах, зашунтированных обратными диодаи, причем последние в каждой стойкеоста соединены между собой черезограничительный резистор и шунтирующий 1его диод, включенный в направленйипротекания тока нагрузки, в каждуюстойку моста введены дополнительныйтранзистор противоположного силовым1типа проводимости, база-эмиттерный пе" 20реход которого зашунтирован дополнительным обратным диодом, причем последний включен в диагональ переменного тока в направлении протеканиятока нагрузки между .эмиттером силово- рго транзистора, связанным с первымвходным выводом, и его обратным диодом, при этом база дополнительныхтранзисторов подключена через резис"тор к второму входному выводу, а кол" золектор - .к выводу двигателя, подключенному к противоположной стойке моста.На чертеже представлена схема преобразователя.Реверсивный инвертор содержит двигатель 1, включенный в цепь перемен"ного тока мостового усилителя мощнос"ти на транзисторах 2"5 и обратных ди.одах 6-9. Последние в каждой стойкемоста соединены между собой черезограничительные резисторы 10 и 11 ишунтируюцие их диоды 12 и 13. Последовательно с транзисторами верхнихплеч в прямом направлении включеныдополнительные диоды 1 ч и 15, которыешунтируют база-эмиттерный переход да"полнительных транзисторов 16 и 17р"и"р типа. Базы этих транзисторовчерез резисторы 18 и 19 подключены к0второму входному выводу, а коллекто"ры - к зажимам двигателя, подключенным к противоположной стойке моста.Инвертор работает следующим образом.При отсутствии сигнала управленияв исходном состоянии транзисторы 2и 4 моста открыты, а транзисторы 3 и 5 закрыты. Двигатель отключен от источника питания, При определенной полярности сигнала управления переключаются в противофазе под действием модулированных по длительности импульсов напряжения транзисторы 2 и 3, при этом транзистор 1 постоянно открыт, а транзистор 5 закрыт.С приходом импульса напряжения положительной полярности транзистор 3 открывается и ток нагрузки протекает в цепи - "плюс" источника питания, транзистор , диоды 15 и 13, якорь двигателя 1, транзистор 3, "минус" источника питания, Транзистор 17 при этом закрыт падением напряжения на диоде 15. Ток, протекающий через якорь двигателя, создает вращающий момент на валу, вследствие чего двигатель вращается.в определенном направлении.После запирания транзистора 3 и включения транзистора 2 ток через00 формула изобретения Реверсивный инвертор, содержащийдвигатель, включенный в диагональ переменного тока мостового усилителямоцности на силовых транзисторах, зашунтированных обратными диодами, причем последние в каждой стойке мостасоединены между собой через ограничи-,тельный резистор и шунтирующий егодиод, включенный в направлении протекания тока нагрузки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности путем уменьшения времениторможения двигателя, в каждую стойку моста введень 1 дополнительный транзистор противоположного силовым типапроводимости, база-эмиттерный переходкоторого зашунтирован дополнительнымобратным диодом, причем последнийвкпючен в диагональ переменного токав направлении протекания тока нагруз"ки между эмиттером силового транзис"тора, связанным с первым входным выводом, и его обратным диодом, приэтом база дополнительных транзисторовподключена через резистор к второмувходному выводу, а коллектор - к выводу двигателя, подключенному к проти;воположной стойке моста,5 9783 ния " якорь двигателя, резистор 11, эмиттер-коллектор транзистора 17, якорь двигателя, ,ок, протекающий через двигатель, создает тормозной момент, противоположный моменту враще-. ния, .в результате чего двигатель быстро останавливается. При вращении дви" гателя в противополокную сторону, когда переключаются транзисторы 4 .и 5, а транзистор 2 открыт, под действием,10 падения напряжения на диоде 14, находится в закрытом состоянии транзистор 16, который открывается аналогичным образом под действием ЭДС вращения по цепи - эмиттер-база, резистор 18, диод 9 и образует контур ди- намического торможения - якорь двигателя, резистор 10, эмиттер-коллектор транзистора 16, якорь двигателя.Кроме того, транзисторы 16 и 17 2 ф открываются также в переходных режимах, образуя эти же контуры динамического торможения, параллельные ос" новному контуру, вследствие чего уменьшаются броски тормозного тока через верхние плечи моста преобразова:теля, что способствует повышению его надежности.Для защиты транзисторов 16 и 17 от протекания обратных токов в их Зф коллекторные цепи могут быть включены диоды.Если бы торможение двигателя отсутствовало при снятии управляющих импуйьсов во время его останова или в 35 .аварийных режимах, то двигатель, вращаясь по инерции, прошел бы значи" тельный тормозной путь, что может привести при определенных условиях к ава. риям в производственном механизме. 40Таким образом, в предлагаемом реверсивном инверторе уменьшается время торможения двигателя, так как осуществляется автоматическое включение до" полнительного контура динамического 45 тормокения двигателя вследствие того, что ток через дополнительный диод не протекает, под действием ЭДС вращения автоматически открывается дополнитель ный транзистор и образует контур динамического торможения. Ток, протекающий через двигатель, создает тормозной момент, противоположный моменту вращения, в результате чегодвигатель быстро останавливается. Источники информации;принятые во внимание при экспертизе1. Коссов О.А. Усилители мощностина транзисторах в режиме переключе"ний, И., "Энергия", 1971, с. 124,373.2, Патент СИА Г 3924168,кл. П 02 Р 7/28, 1977.3. Авторское свидетельство СССРИ 671010, кл. Н 02 И 7/537, 1979.Составитель И, НикитинРедактор А. Власенко Техоед Е.Хаоитончик , Корректор Н, КорольЗаказ 9236/72 Тираж 721 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Носква ИРаушская наб, 8. 4/Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,