DE1562277B1

DE1562277B1 - Transistoren-Schaltverstaerker fuer einen Gleichstrom-Stellmotor

Info

Publication number: DE1562277B1
Application number: DE19641562277
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl-Ing Amler; Josef Dipl-Ing Czerny
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-05-29
Filing date: 1964-05-29
Publication date: 1969-09-18
Also published as: BE660405A; AT248549B; SE300652B; CH445614A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transistoren-Schaltverstärker für einen Gleichstrom-Stellmotor zum Umsteuern vom Lauf- auf Bremsbetrieb und umgekehrt. Diese Transistoren-Schaltverstärker sind gegenüber bekannten Schützensteuerungen wegen der rascheren Umschaltmöglichkeit des Stellmotors von Vorteil, da durch die raschere Umschaltung ein exaktes Einsteuern auf bestimmte Stellungen des Stellmotors erst ermöglicht wird. Bei einem aus der deutschen Auslegeschrift 1087 245 bekanntgewordenen derartigen Transistoren-Schaltverstärker ist der Stellmotor im Diagonalzweig einer Brückenschaltung von vier Leistungstransistoren angeordnet, und es sind ihm zum Abbremsen noch zwei zusätzliche urgesteuerte Dioden zugeordnet. Zur Steuerung der vier Leistungstransistoren sind Kippschaltungen aus Steuertransistoren und diesen vorgeordnete verstärkende Steuertransistoren vorgesehen, so daß außer den vier Leistungstransistoren noch eine große Anzahl von Steuertransistoren bei der bekannten Schaltanordnung notwendig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transistoren-Schaltverstärker der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der bei wesentlich weniger Schaltungsaufwand ebenfalls eine rasche Umschaltmöglichkeit für den Stellmotor ergibt, wobei durch die Verminderung an Schaltungselementen die Betriebssicherheit noch erhöht wird. Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß parallel zum Stellmotor ein erster Leistungstransistor liegt, der mit seinem Emitter an den Pluspol einer Gleichspannungsquelle, mit seinem Kollektor an den Emitter eines zweiten Leistungstransistors angeschlossen ist, dessen Kollektor am Minuspol der Gleichspannungsquelle liegt, daß ferner die Basis des ersten Leistungstransistors mit dem am Minuspol liegenden Kollektor eines emitterseitig am Pluspol liegenden ersten Steuertransistors verbunden ist, dessen Basis zusammen mit der Basis eines emitterseitig am Pluspol liegenden zweiten Steuertransistors an einen negativen Steuersignaleingang angeschlossen ist, und daß der Kollektor des zweiten Steuertransistors mit der Basis eines Komplementärtransistors in Verbindung steht, dessen Kollektor an die Basis des zweiten Leistungstransistors und dessen Emitter über eine in Durchlaßrichtung beaufschlagte Sperrdiode an den Minuspol angeschlossen ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
An eine Gleichspännungsquelle ist ein Gleichstrom-Stellmotor M durch Leistungstransistoren anschaltbar. Hierzu ist ihm einerster Leistungstransistor TI parallel geschaltet und dieser-,erste Leistungstransistor mit seinem Emitter an deri Pluspol angelegt. Der Kollektor des ersten Leistungstransistors ist mit dem Emitter eines zweiten Leistungstransistors T2 verbunden, dessen Kollektor an den Minuspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. In der Motorzuleitung zwischen dem ersten Leistungstransistor und dem Stellmotor selbst sind Kontakte eines Reversierschützes Sch in bekannter Weise angeordnet, um die Drehrichtung im Laufbetrieb ändern zu können. Zur Steuerung der beiden einzigen Leistungstransistoren T,_ und T2 sind insgesamt nur drei Steuertransistoren T3, T4 und T5 notwendig, von denen der Steuertransistor T4 komplementär zu den übrigen Transistoren ausgeführt ist und aus diesem Grund nachfolgend als Komplementärtransistor bezeichnet wird. Die Emitter des ersten Steuertransistors T3 und des zweiten Steuertransistors Tb sind mit dem Pluspol der Gleichspannungsquelle verbunden und ihre Basen jeweils über einen Basiswiderstand R2 bzw. R,, an einen Steuersignaleingang E angeschlossen, dem ein negatives Steuersignal zugeführt wird. Die Basis des ersten Leistungstransistors TI ist über den Basiswiderstand R$ mit dem Kollektor des ersten Steuertransistors T3 verbunden, der über einen Kollektorwiderstand R5 an den Minuspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. Die Basis des zweiten Leistungstransistors T3 ist über einen Basiswiderstand R7 mit dem Kollektor des KomplementärtransistorsT4 verbunden, dessen Basis über den Basiswiderstand R4 mit dem Kollektor des zweiten Steuertransistors T5 in Verbindung steht und dessen Emitter über eine im Normalbetrieb in Durchlaßrichtung betriebene Sperrdiode D an den Minuspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. Der Basiswiderstand R4 ist an beiden Enden noch über Anpassungswiderstände R3 und R6 mit dem Minuspol verbunden.
Sobald an den Steuersignaleingang E eine negative Steuerspannung angelegt wird, gelangen die beiden Steuertransistoren T3 und T5 in den stromdurchlässigen Zustand, da über die Basiswiderstände R, und R2 Basisströme vom Pluspol zum Steuersignaleingang fließen können. Mit dem Stromdurchlässigwerden des ersten Steuertransistors T3 verschwindet der bis dahin über den Basiswiderstand R$ und den Kollektorwiderstand R5 fließende Basisstrom des ersten Leistungstransistors TI, so daß dieser vom vorher stromdurchlässigen Zustand nunmehr in den stromsperrenden Zustand gelangt. Der mit dem Steuertransistor T3 gleichzeitig stromdurchlässigwerdende Steuertransistor T5 läßt über denBasiswiderstand R4und die Basis-Emitter-Strecke sowie die Sperrdiode D einen Basisstrom im Komplementärtransistor T4 fließen, so daß der Komplementärtransistor T4 in den stromdurchlässigen Zustand gesteuert wird und in diesem Zustand einen Stromflug vom Pluspol über den Motor M, die Emitter-Basis-Strecke des zweiten Leistungstransistors T2, den Basiswiderstand R7, die Kollektor-Emitter-Strecke des Komplementärtransistors T4 und die Sperrdiode D ermöglicht, wodurch der Leistungstransistor T2 ebenfalls in den stromdurchlässigen Zustand gebracht wird und auf diese Weise der Motor M anläuft und in Laufbetrieb gehalten wird, solange am Steuersignaleingang E das negative Steuersignal anliegt.
Zum Bremsen des Motors M ist lediglich die Wegnahme des negativen Steuersignals am Steuersignaleingang E erforderlich, wodurch die Steuertransistoren T3 und T5 wieder in den stromsperrenden Zustand gebracht sind, bei dem der Komplementärtransistor T4 durch den Steuertransistor T5 ebenfalls in den stromsperrenden Zustand gesteuert wird, so daß auch der Leistungstransistor T2 in den stromsperrenden Zustand gelangt. Mit dem Sperren des Steuertransistors T3 fließt aber wiederum über- die Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors TI und die Widerstände R8 und R5 ein Basisstrom, der den Leistungstransistor Tl in den stromdurchlässigen Zustand überführt, so daß bei gesperrtem Leistungstransistor T2 nunmehr über den stromdurchlässigen Leistungstransistor TI der Bremsstrom des Motors fließen kann und der Motor wegen des. geringen Bremswiderstandes rasch abgebremst wird und somit nach besonders geringem Nachlauf zum Stehen kommt.
Das Reversierschütz Sch kann mit Hilfe einer nicht dargestellten Schaltungsanordnung durch einen Rechtslauf befehl vorbereitend zum Anziehen gebracht werden und verbleibt in dieser Lage so lange, bis es durch Web nahme der Erregung abfällt und dabei den Linkslauf des Motors vorbereitet.

Claims

Patentanspruch: Transistoren-Schaltverstärker für einen Gleichstrom-Stellmotor zum Umsteuern vom Lauf- auf Bremsbetrieb und umgekehrt, dadurch g e -k e n n z e ich riet , daß parallel ztun Stellmotor (M) ein erster Leistungstransistor (T1) liegt, der mit seinem Emitter an den Pluspol einer Gleichspannungsquelle, mit seinem Kollektor an den Emitter eines zweiten Leistungstransistors (T..,) angeschlossen ist, dessen Kollektor am Minuspol der Gleichspannungsquelle liegt, daß ferner die Basis des ersten Leistungstransistors (T1) mit dem am Minuspol liegenden Kollektor eines emitterseitig am Pluspol liegenden ersten Steuertransistors (T3) verbunden ist, dessen Basis zusammen mit der Basis eines emitterseitig am Pluspol liegenden zweiten Steuertransistors (T5) an einen negativen Steuersignaleingang (E) angeschlossen ist, und daß der Kollektor des zweiten Steuertransistors (T,) mit der Basis eines Komplementärtransistors (T,) in Verbindung steht, dessen Kollektor an die Basis des zweiten Leistungstransistors (TZ) und dessen Emitter über eine in Durchlaßrichtung beaufschlagte Sperrdiode (D) an den Minuspol angeschlossen ist.