DE1638051A1 - Schaltungsanordnung mit Transistoren zur Steuerung von Gleichstromkleinstmotoren - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung mit Transistoren zur Steuerung von Gleichstromkleinstmotoren Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit TransisIjoren zur Steuerung von Gleichstromkleinstmotoren, insbesondere für @''ickelantriebe von Bandgeräten mit Batteriespeisung und mit wechselnder Drehrichtung.
• Es ist bekannt, zur verlustarmen Steuerung von Gleichstromkleinstmotoren den T",iotor mit einem Transistor in Reihe zu schalten, wobei der Transistor in Schalterbetrieb arbeitet. Eine bekannte Schaltungsanordnung besteht aus einem Steuertransistor, dessen Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe mit der Ankerwicklung eines Gleichstromkleinstmotors und einer Glättungsdrossel und einer beiden letzteren parallelgeschalteten Diode an einer Gleichspannungsquelle liegt. Der mittlere Ankerstrom und demzufolge die vom Motor -abgegebene mechanische Leistung wird über die rela2cive Anschaltdauer des Steuertransistors, entsprechend dem -Lastverhältnis der zur Ansteuerung benutzten rechteckförmigen Basisspannung, eingestellt. Bei Einsatz in Wickelantrieben besteht außer der Antriebsfunktion die Aufgabe, den Lotor als gesteuerte Bremse zu betreiben. Dieser Betriebsfall tritt an der Abwickelseite bei Wickelantrieben auf. Dem Motor wird in diesem Fall über das Band eine Drehung entgegen dem abzugebenden Bremsmorilent eingeprägt. Die dadurch im Anker generatorisch erzeugte drehzahlproportionale Spannung hat eine drehzahlproportionale Stromkomponente in dem Kreis aus Ankerwicklung, Glättungsdrossel . und Diode zur Folge, die durch die Ankerwicklung in Bleicher Richtung wie der Steuerstror__ fließt. Das führt zu einer drehzahlproportionalen Komponente des Bremsmomentes, wodurch die Schaltung für Bremsmomente, die unterhalb der generatoriach erzeugten liegen, ihre Steuerfähigkeit verliert. Die beschriebene Schaltungsanordnung ist daher für die Steuerung kleiner Bremsmomente bei größeren Drehzahlen ungeeignet.
• Zweck der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die die genannten 1iachteile beseitigt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung des Prinzips der Reihenschaltung eines Transistors in Schaltbetrieb mit einem Gleichstromkleinstmotor eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die eine kontinuierliche Steuerung eines in gleichbleibender Richtung wirkenden Drehmoment unabhängig von der Drehzahl und der tatsächlichen Drehrichtung des iiIotors gestattet.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem ein Steuertransistor, kollektorseitig einer Parallelschaltung aus einer Reihenschaltung aus der Ankerwicklung eines Gleichstromkleinstmotors und einer Drossel und einer Reihenschaltung aus einer Diode und der KOllektor-Emitter-Strecke eines Transistors, dessen Basis über einen Vorwiderstand an der Verbindung zwischen Ankerwicklung und Drossel liegt, vorgeschaltet ist. Dabei. ist die Katode der Diode mit dem Kollektor des Steuertransistors und die Anode mit dem Kollektor des Transistors verbunden, der durch ein entsprechendes anderes schaltbares Element, zum Beispiel einen Thyristor oder einen Feldeffekttransistor, ersetzt werden kann.
• Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Inder dazugehörigen Zeichnung ist das Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung mit Transistoren zur Steuerung von Gleichstrorrlzleinstmotoren dargestellt.
• lrird ein Steuertransistor T1 durch einen negativen Tmpl? s auf. seine Basis während der Zeit ti geöffnet, so fließt ein Strom in dem aus Kollektor-yrnitter-Strecke des Steuertransistors T1, Ankerwicklung La und Drossel Z bestehenden Kreis. Der Zweig, der aus einer Diode D und der E@ni tter-Kollektor-Strecke eines 'Transistors T2 besteht, ist während der Impulsdauer s+romlos, da die Diode D für diese Stromrichtung gesperrt ist, Eine Drehung des I:Zotors infolge äußerer mechanischer Einwirkung entgegen dem erzeugten Drehmoment hat eine Umkehrung der drehzahlproportionalen Ankerspannung zur Folge. Ein Strom in dem Kreis über die Drossel Z, die Emitter-Kollektor-Strecke von Transistor T2, die Diode D und die Ankerwicklung La, der zu einer nicht steuerbaren Bremsmomentkomponente füi3ren würde, kann nicht fließen, da das Potential des Punktes A gegenüber dem Emitter des Transistors T2 gleich beziehungswei se entsprechend dem Spannungsabfall über der Dros-.ael h positiv ist, und der Transistor T2 demzufolge gesperrt ist. Während der Impulspause ist der Steuertransistor T1 gesperrt. Im Abschaltmoment, gleichbedeutend mit Impulsende, wird in der Drossel Z eine Spannung induziert, die bestrebt ist, den Strom im Kreis aufrecht zu erhalten. Punkt A besitzt infolgedessen gegenüber dem Enitter des Transistors T2 ein negatives Potential, dadurch wird über den Vorvriderstand Rv der Transistor T2 geöffnet, so daß ein Ausgleichstrom über ihn und die Diode fließen kann. Da im eingeschwungenen Jus-cand der Schaltung die Impulspause zu Ende ist, bevor der üntladestrorzi der Drossel Z auf Null abgesunken ist, bleibt auch die Dasisspannung am Transistor T2 während der Pausenzeit negativ. T;Tit Öffnen des Steuertransistors T1 wird der -ransistor 112 gesperrt und damit die Diode D abgeschaltet. Berücksichtigte Veröffentlichungen zum Stand der Technik Bruckmüller, I: " Steuerung von Gleichstrommotoren mit Transistoren " Elektronik @:_ünchen 8 (1959) 6, 179-152

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r u c h Schaltungsanordnung mit Transistoren zur Steuerung von Gleichstromkleinstmotoren, insbesondere für Wickelantriebe von Bandgeräten mit Batteriespeisung und mit wechselnder Drehrichtung, bei der im Prinzip ein in Schaltbetrieb arbeitender Steuertransistor mit der Ankerwicklung eine Gleichstromkleinstmotores in Reihe an der Spannungsquelle liegt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuertransistor (T1) kollektorseitig eine Parallelschaltung, bestehend aus einer Reihenschaltung der Ankerwicklung (L#ä) und einer Drossel (1) und einer Reihenschaltung einer Diode (D) und der Kollektor-Bmitter-Strecke eines Transistors (T2) e dessen Basis über einen Vorwid.erstand(Rv) an der Verbindung (A) zwischen Ankerwicklung (Z a) und Drossel (1r) liegt, voreeschalte t ist, wobei die Katode der Diode (D) mit dem xCollektor des Steuertransistors (T1) und die Anode mit dem Kollehtor des ,'rensistors (T2) verbunden iet, ae.,en. Aufstellung der verwendeten Dezug A'erbirduepunkt D Diode L Drossel Ankerwicklung des Gleichstromkleimstmo tdrs Rv Vorivideratand T, Steuertransistor 12 Transistor ti Steuerimpulelänge