DE2017033C3 - Arrangement for regulating the induced armature voltage of a DC motor - Google Patents
Arrangement for regulating the induced armature voltage of a DC motorInfo
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Description
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Auslegeschrift 16 963/1967 bekannte Anordnung zur der Kollektor des Vergleichstransistors mit der 5° Regelung der induzierten Ankerspannung eines Basis des Leistungstransistors verbunden ist, da- Gleichstrommotors eine Brückenschaltung, wobei der durch gekennzeichnet, daß das Konstantspan- Widerstandswert der Brückenzweige so gewählt wird, nungsglied (14, IS) zwischen dem Emitter des daß die Brückenschaltung auf die Sollankerspannung Vergleichstransistors (12) und dem in der einen abgeglichen werden kann. In einer derartigen Regel-Brückenhälfte (1, 2) angeordneten Anschluß (8) 55 anordnung verläßt jedoch die Brückenschaltung ebender Brückennulldiagonale liegt (Fig. 1). falls den abgeglichenen Zustand, wenn der Anker3. Arrangement according to claim 1 or 2, wherein Auslegeschrift 16 963/1967 known arrangement for the collector of the comparison transistor with the 5 ° regulation of the induced armature voltage of a Base of the power transistor is connected, since the DC motor has a bridge circuit, the characterized in that the constant voltage resistance value of the bridge branches is chosen so voltage element (14, IS) between the emitter of that the bridge circuit to the nominal armature voltage Comparison transistor (12) and which can be adjusted in one. In such a standard bridge half (1, 2) arranged connection (8) 55 arrangement leaves the bridge circuit at the same time Bridge zero diagonal (Fig. 1). if the balanced state when the anchor
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei festgehalten wird, was die Ankerspannung und die der Kollektor des Vergleichstransistors über die Lastkennlinie beeinträchtigt. Aus dieser Auslege-Basis-Kollektor-Strecke eines weiteren Transistors schrift ist es auch noch bekannt, zur Einstellung der mit der Basis des Leistungstransistors verbunden 60 Sollankerspannung einen Stellwiderstand in die ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstant- Brückennulldiagonale der Brückenschaltung zu schalspannungsglied (19) zwischen dem in der anderen ten, um eine Vorspannung zu bilden, so daß die Brückenhälfte angeordneten Anschluß (7) der Brückendiagonalspannung in Abhängigkeit von der Brückennulldiagonale und dem ersten ohmschen Ankerspannungsänderung verringert wird. Wenn je-Widerstand (13) der Brückennulldiagonale liegt 65 doch der Stellwiderstand einen kleinen Widerstands-(F i g. 2). wert aufweist, ist die Regelempfindlichkeit verringert,4. Arrangement according to claim 1 or 2, wherein it is noted what the armature voltage and the the collector of the comparison transistor is affected by the load characteristic. From this design base collector route Another transistor font, it is also known to set the connected to the base of the power transistor 60 target armature voltage a variable resistor in the is, characterized in that the constant bridge zero diagonal of the bridge circuit to the switching voltage element (19) between the in the other th to form a bias voltage, so that the bridge half-arranged terminal (7) of the bridge diagonal voltage depending on the Bridge zero diagonal and the first ohmic armature voltage change is reduced. If ever-resistance (13) the bridge zero diagonal is 65 but the variable resistor is a small resistance (F i g. 2). value, the control sensitivity is reduced,
während der durch den Stellwiderstand fließende Strom während des Betriebes erhöht wird. Dies führtwhile the current flowing through the variable resistor is increased during operation. this leads to
dazu, daß die Briickenschaltung den abgeglichenen Zustand verläßtto the fact that the bridge circuit leaves the balanced state
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine stabile Regelkennlinie für beliebige Werte der induzierten Ankerspannung, d. h. bei dem konstant erregten Gleichstrommotor auch für beliebige Solldrehzahlen ermöglicht Die Solldrehzahl soll innerhalb eines großen Bereichs einstellbar sein, und die Anordnung soll eine gute Spannungs- und Lastkennlinie für beliebige SoUdrehzahlen innerhalb eines großen Bereichs zeigen.It is therefore the object of the invention to create an arrangement of the type mentioned, which has a stable control characteristic for any values of the induced armature voltage, d. H. with the constantly excited DC motor also enables any set speed. The set speed should be within be adjustable over a wide range, and the arrangement should have good voltage and load characteristics for any So RPM within a large range.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß nach der Lehre des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelösl.In an arrangement of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the teaching according to the invention of the characterizing part of claim 1 gelösl.
Die mit der Basis des Vergleichstransistors verbundenen bzw. zwischen dessen Basis und dessen Emitter geschalteten ohmschen Widerstände ermöglichen die Einstellung des Arbeitsbereichs des Vergleichstransistors. Diese Widerstände liegen in vorteilhafter Weise vollständig in der Brückennulldiagonale.Those connected to the base of the comparison transistor or between its base and its emitter Switched ohmic resistors enable the operating range of the comparison transistor to be set. These resistances are advantageously completely in the bridge zero diagonal.
Die ohmschen Widerstände sind in beiden Brückenhälften fest. Daher ist der Widerstandsabgleich der Brückenschaltung auch zu Betriebsbeginn gewährleistet, so daß die Spannungsdifferenz zwisehen den Anschlüssen der Brückennulldiagonak nur von der Motorankerspannung und nicht von Schwankungen der Spannung der Gleichstromquelle abhängt. Dadurch kann eine sehr genaue und stabile Regelung der induzierten Ankerspannung und damit auch der Drehzahl erreicht werden.The ohmic resistances are fixed in both halves of the bridge. Hence the resistance adjustment the bridge circuit is also guaranteed at the start of operation, so that the voltage difference between the two the connections of the bridge zero diagonak only from the motor armature voltage and not from fluctuations depends on the voltage of the DC power source. This enables a very precise and stable regulation the induced armature voltage and thus also the speed can be achieved.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In it shows
Fig. 1 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung und1 shows the circuit diagram of an exemplary embodiment of the arrangement according to the invention and
F i g. 2 das Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung. F i g. 2 shows the circuit diagram of another exemplary embodiment of the arrangement according to the invention.
Gemäß F i g. 1 gehört zur erfindungsgemäßen Anordnung eine Brückenschaltung, die durch den Anker 1 des zu regelnden, von einem Dauermagneten erregten Gleichstrommotors, einen in Reihe mit dem Anker 1 geschalteten festen ohmschen V/iderstand 2 sowie feste ohnvsche Widerstände 3 und 4 gebildet ist, die in Reihe zueinander und parallel zu der Reihenschaltung des Ankers 1 und des ohmschen Widerstands 2 geschaltet sind. Die Briickenschaltung hat zwei Speiseanschlüsse 5 und 6 und in der Brückennulldiagonale zwei Anschlüsse? und 8. Die Widerstandswerte der festen ohmschen Widerstände 2, 3 und 4 sind so gewählt, daß die Briickenschaltung einen abgeglichenen (widerstandsabgeglichenen) Zustand annimmt, wenn der Anker 1 stillsteht. Der Widerstandswert des ohmschen Widerstands 2 soll vorzugsweise ziemlich klein sein, weil durch ihn der Ankerstrom fließt Der Speiseanschluß 5 ist mit dem Kollektor eines Leistungstransistors 9 vom pnp-Typ verbunden, dessen Emitter an einen positiven Anschluß 10 einer nicht dargestellten Gleichstromquelle angeschlossen ist. Der Speiseanschluß 6 ist mit einem negativen Anschluß 11 der Gleichstromquelle verbunden. Ein Vergleichstransistor 12 vom npn-Typ ist in der Brückennulldiagonale mit seiner Basis an den Anschluß 7 über einen ohmschen Widerstand 13 angeschlossen, während sein Emitter mit dem Anschluß 8 über zwei in Sperrichtung gepolte Dioden 14 und 15 als Konstantspannungsglied und mit dem Speiseanschluß 6 über einen ohmschen Widerstand 16 verbunden ist Ein Stellwiderstand 17 ist parallel zur Eroitter-Basis-Strecke des Vergleichstransistors 12 geschaltet. Der Kollektor des Vergleichstransistors 12 ist mit der Basis des Leistungstransistors 9 verbunden. Ein Kondensator 18 liegt zwischen der Basis des Leistungstransistors 9 und dem negativen Anschluß 11.According to FIG. 1 belongs to the arrangement according to the invention, a bridge circuit which is through the Armature 1 of the DC motor to be controlled, excited by a permanent magnet, one in series with the Armature 1 connected fixed ohmic resistance 2 and fixed ohmic resistances 3 and 4 are formed, those in series with each other and parallel to the series connection of the armature 1 and the ohmic resistor 2 are switched. The bridge circuit has two feed connections 5 and 6 and in the bridge zero diagonal two connections? and 8. The resistance values of the fixed ohmic resistors 2, 3 and 4 are chosen so that the bridge circuit has a balanced (resistance balanced) state assumes when the armature 1 stands still. The resistance value of the ohmic resistor 2 should preferably be quite small because the armature current flows through it Collector of a power transistor 9 connected to the pnp type, the emitter of which is connected to a positive terminal 10 is connected to a direct current source, not shown. The feed connection 6 is with a negative terminal 11 of the direct current source connected. A comparison transistor 12 of the npn type is shown in FIG the bridge zero diagonal has its base connected to terminal 7 via an ohmic resistor 13, while its emitter is connected to terminal 8 via two reverse-biased diodes 14 and 15 as a constant voltage element and connected to the supply connection 6 via an ohmic resistor 16 A variable resistor 17 is parallel to the Eroitter-base path of the comparison transistor 12 switched. The collector of the comparison transistor 12 is connected to the base of the power transistor 9. A capacitor 18 is connected between the base of the power transistor 9 and the negative terminal 11th
Da die ohmschen Widerstände 3 und 4 in der Brückenschaltung einen Spannungszweig bilden, sollten ihre Widerstandswerte beträchtlich größer als der des Stromweges sein, der aus dem Anker 1 und dem ohmschen Widerstand 2 besteht, um die Leistungsverluste klein zu halten.Since the ohmic resistors 3 and 4 in the bridge circuit form a voltage branch, their resistance values should be considerably greater than that of the current path from the armature 1 and the ohmic resistor 2 exists in order to keep the power losses small.
Es fließt jedoch ein Steuerstrom zur Steuerung des Vergleichstransistors 12 vom Anschluß 7 durch den ohmsche Widerstand 13, wobei die Widerstandswerte der ohmschen Widerstände 3 und 4 so bemessen werden, daß der durch diese Widerstände fließende Strom im wesentlichen von dem Steuerstrom unbeeinflußt bleibt. Da der Anker 1 einen Widerstandswert von einigen Ohm hat, kann, wenn der Widerstandswert des ohmschen Widerstands 16 einige Kiloohm beträgt, jede größere Beeinflussung der Briickenschaltung durch diesen Widerstand 16 vermieden werden.However, a control current for controlling the comparison transistor 12 flows from the terminal 7 through the ohmic resistor 13, the resistance values of the ohmic resistors 3 and 4 being dimensioned so that the current flowing through these resistors remains essentially unaffected by the control current. Since the armature 1 has a resistance of a few ohms, if the resistance of the ohmic resistor 16 is a few kilo-ohms, any major influence of this resistor 16 on the bridge circuit can be avoided.
Es sei daran erinnert, daß die Widerstandswerte des Ankers 1 und der ohmschen Widerstände 2 bis 4 so bemessen sind, daß die Briickenschaltung im Stillstand widerstandsmäßig abgeglichen ist. Wenn eine Spannung an den positiven und negativen Anschlüssen 10 und 11 bei festgehaltenem Anker 1 auftritt, fließt ein Strom zum Laden des Kondensators 18 durch die Emitter-Basis-Strecke des Leistungstransistors 9, so daß dieser Transistor leitend wird, um eine Spannung an die Speiseanschlüsse 5 und 6 der Brückenschaltung zu legen. Da jedoch die Brückenschaltung widerstandsmäßig abgeglichen ist, besteht in der Brückennulldiagonale keine Spannungsdifferenz zwischen den Anschlüssen 7 und 8. Wenn der Widerstandswert des ohmschen Widerstandes 13 so gewählt ist, daß der Vorwärtsspannungsabfall an den Dioden 14 und 15 größer als der Spannungsabfall am ohmschen Widerstand 13 ist, wird eine Vorwärtsvorspannung zwischen dem Emitter und der Basis des Vergleichstransistors 12 angelegt. Wenn diese Vorspannung größer als die Schwellenspannung des Vergleichstransistors 12 ist, kann ein Basisstrom fließen, der den Vergleichstransistor 12 leitend macht, so daß der Basisstrom des Leistungstransistors 9 aufrechterhalten wird, um die zugeführte Gleichspannung durchzulassen.It should be remembered that the resistance values of armature 1 and ohmic resistors 2 to 4 are so are dimensioned so that the bridge circuit is balanced in terms of resistance at standstill. When a Voltage occurs at the positive and negative connections 10 and 11 when the armature 1 is held, a current for charging the capacitor 18 flows through the emitter-base path of the power transistor 9, so that this transistor becomes conductive in order to apply a voltage to the supply terminals 5 and 6 of the To lay the bridge circuit. However, since the bridge circuit is balanced in terms of resistance, there is in the bridge zero diagonal no voltage difference between the terminals 7 and 8. If the resistance value of the ohmic resistor 13 is chosen so that the forward voltage drop across the diodes 14 and 15 is greater than the voltage drop across the ohmic resistor 13, there is a forward bias between the emitter and the base of the comparison transistor 12 is applied. When this bias is greater than the threshold voltage of the comparison transistor 12, a base current can flow, which makes the comparison transistor 12 conductive, so that the base current of the power transistor 9 is maintained to let the supplied DC voltage through.
Wenn der Anker 1 aus einem festgehaltenen Zustand gelöst wird, beginnt er sich zu drehen. Es entsteht eine induzierte Ankerspannung (Gegen-EMK) proportional der Istdrehzahl η des Ankers 1, so daß die Spannungsteilung zwischen dem Anker 1 und dem ohmschen Widerstand 2 geändert wird. Dies bringt die Brückenschaltung aus dem abgeglichenen Zustand und ruft eine Spannungsdifferenz in der Brückennulldiagonale zwischen den Anschlüssen 7 und 8 hervor.When the armature 1 is released from a restrained state, it begins to rotate. An induced armature voltage (back EMF) is created proportional to the actual speed η of armature 1, so that the voltage division between armature 1 and ohmic resistor 2 is changed. This brings the bridge circuit out of the balanced state and causes a voltage difference in the bridge zero diagonal between the connections 7 and 8.
Mit dem Speiseanschluß 6 als Bezugspunkt kann die Spannungsverteilung bei stillstehendem Anker 1 folgendermaßen ausgedrückt werden:With the supply connection 6 as a reference point, the voltage distribution can be determined when the armature 1 can be expressed as follows:
(i)(i)
(2)(2)
E5 = Spannung zwischen den Speiseanschlüssen 5E 5 = voltage between the supply connections 5
und 6,and 6,
E7 = Spannung zwischen Anschluß 7 und Speiseanschluß 6, d. h. am Widerstand 3, E8 = Spannung zwischen Anschluß 8 und Speise-E 7 = voltage between connection 7 and supply connection 6, ie at resistor 3, E 8 = voltage between connection 8 and supply
anschluß 6, d. h. am Anker 1, Ry = Widerstandswert des Ankers 1, R2 = Widerstandswert des Widerstandes 2, A3 = Widerstandswert des Widerstandes 3,connection 6, ie at armature 1, R y = resistance value of armature 1, R 2 = resistance value of resistor 2, A 3 = resistance value of resistor 3,
R4 = Widerstandswert des Widerstandes 4.R 4 = resistance value of resistor 4.
Wenn die Brückenschaltung widerstandsmäßig abgeglichen ist, gilt. RtRA = ^2K3, so daß in der Brükkennulldiagonale die SpannungsdifferenzIf the bridge circuit is balanced in terms of resistance, the following applies. R t R A = ^ 2 K 3 , so that the voltage difference in the bridge zero diagonal
E0 = E7 — E8 = 0E 0 = E 7 - E 8 = 0
Wenn der Anker 1 sich zu drehen beginnt und eine Gegen-EMK E0 erzeugt, proportional der Istdrehzahl n, so ändert sich die Spannung E8. Dabei ergibt sich:When the armature 1 begins to rotate and generates a back EMF E 0 , proportional to the actual speed n, the voltage E 8 changes . This results in:
E ' = Ki£5 E ' = Ki £ 5
1 + 1 +
Infolgedessen beträgt die Spannungsdifferenz E0 zwischen den Anschlüssen 7 und 8:As a result, the voltage difference E 0 between terminals 7 and 8 is:
(4)(4)
3°3 °
Da der magnetische Fluß in dem von Dauermagneten erregten Anker 1 als konstant anzusehen ist, ist die Gegen-EMK E0 des Ankers E0 = K · n, woraus folgt:Since the magnetic flux in the armature 1 excited by permanent magnets is to be regarded as constant, the back EMF E 0 of the armature is E 0 = K n, from which it follows:
und da auch die Spannung EBE zwischen der Basis und dem Emitter des Vergleichstransistors 12 im wesentlichen konstant ist, ändert sich die Istdrehzahl« des Ankers 1 mit umgekehrter Tendenz zu der des Basisstroms /B. Der Basisstrom I0 wird durch den Vergleichstransistor 12 verstärkt, um einen Steuerstrom für den Leistungstransistor 9 zu ergeben, der die Spannung E5 zwischen den Speiseanschlüssen S und 6 steuert. Ein erhöhter Basisstrom IB führt zu einer erhöhten Spannung En, bis ein abgeglichener Zustand erreicht ist.and since the voltage E BE between the base and the emitter of the comparison transistor 12 is also essentially constant, the actual speed of the armature 1 changes with the opposite tendency to that of the base current / B. The base current I 0 is amplified by the comparison transistor 12 in order to produce a control current for the power transistor 9, which controls the voltage E 5 between the supply connections S and 6. An increased base current I B leads to an increased voltage E n until a balanced state is reached.
Es soll jetzt angenommen werden, daß die Istdrehzahl des Ankers 1, die für einen bestimmten Basisstrom Iβ den Wert η beträgt, auf ri aus irgendeinem Grund erhöht wird. Dann fällt der Basisstrom IB auf /'ß ab, um die Gleichung (7) zu erfüllen. Beim Abfall des Basisstroms wird der Kollektorstrom des Vergleichstransistors 12 ebenfalls verringert, um die Leitfähigkeit des Leistungstransistors 9 zu vermindern, so daß die Spannung E& verringert wird, um die Istdrehzahl des Ankers 1 wieder kleiner zu machen. It should now be assumed that the actual speed of the armature 1, which is the value η for a specific base current Iβ , is increased to ri for some reason. Then the base current I B au f / 'ß drops to satisfy the equation (7). When the base current drops, the collector current of the comparison transistor 12 is also reduced in order to reduce the conductivity of the power transistor 9, so that the voltage E & is reduced in order to make the actual speed of the armature 1 lower again .
Wenn die Istdrehzahl η aber auf n" fällt, wird der Basisstrom/ß auf lB" erhöht, um die Gleichung (7) zu befriedigen. Dieses Inkrement des Basisstroms erhöht die Leitfähigkeit des Leistungstransistors 9, so daß die Spannung E5 erhöht und der Anker 1 wieder beschleunigt wird.If the actual speed but on η n "falls, the base current is / ß l to B" is increased to satisfy the equation (7). This increment of the base current increases the conductivity of the power transistor 9, so that the voltage E 5 increases and the armature 1 is accelerated again.
Auf diese Weise wird die Istdrehzahl π des Ankers 1 auf einen stabilen Sollwert geregelt.In this way, the actual speed π of the armature becomes 1 regulated to a stable setpoint.
Es soll jetzt erläutert werden, wie eine bestimmte Solldrehzahl ns eingestellt wird. Da der Basisstrom Iβ zum Steuern des Vergleichstransistors 12 einen sehr kleinen Wert hat, fallsIt will now be explained how a specific target speed n s is set. Since the base current Iβ for controlling the comparison transistor 12 has a very small value, if
Ebb ^ , Ebb ^,
η = η =
KR9 KR 9
== K> E K > E
(5)(5)
K, _ K , _ K1 + K 1 + R2 KR2 R 2 KR 2
4040
Wenn andererseits die Spannungsdifferenz E0 zwischen den Emitter und die Basis des Vergleichstransistors 12 gelegt wird, um ihn zu steuern, ergibt sich für die Spannungsverteilung:If, on the other hand, the voltage difference E 0 is placed between the emitter and the base of the comparison transistor 12 in order to control it, the voltage distribution results:
-R,-R,
und die Basis-Emitter-Spannung EBE des Vergleichstransistors 12 gleich dem Vorwärtsspannungsabfall Ed an jeder der Dioden 14 und 15 ist, wird die Gleichung (7):and the base-emitter voltage E BE of the comparison transistor 12 is equal to the forward voltage drop Ed across each of the diodes 14 and 15, equation (7) becomes:
:K'Ed 1- : K'Ed 1-
E0 = 2Ed - EBE E 0 = 2Ed - E BE
(6)(6)
raitrait
und 15,and 15,
EE. be be = Basis-Emitter-Spannung des Vergleichstransistors 12, Ra = Widerstandswert des Widerstandes 13, R11 = Widerstandswert des Widerstandes 17, IB = Basisstrom des Vergleichstransistors 12.= Base-emitter voltage of comparison transistor 12, R a = resistance value of resistor 13, R 11 = resistance value of resistor 17, I B = base current of comparison transistor 12.
Aus der Gleichung (S) wird die folgende Gleichung gewonnen:The following equation is obtained from equation (S):
(7)(7)
6060
Da jedoch der Vorwärtsspannungsabfall 2Ed an den Dioden 14 und 15 im wesentlichen konstant und im normalen Betriebsbereich unabhängig vom Strom Daher kann eine Solldrehzahl ns durch Einstellung des Werts von R13ZR11 in einem Bereich von wenig« als 1 vorgenommen werden. In diesem Fall ist die maximale Drehzahl /I1nO1 = K' Ed, wenn jedoch eis höherer Wert für W0111x erforderlich ist, kann er erreicht werden, indem eine zusätzliche Diode in Serie mit den Dioden 14 und 15 geschaltet wird. Die Gleichung (8) setzt jedoch voraus, daB der Vorwärtsspannungsabfall Ed an jeder der Dioden 14 and 15 im wesentlichen gleich dem Spannungsabfall Ebe 3° ^ei Basis-Emitter-Strecke des Vergleichstransistors 12 ist so daß, wenn die Spannung 2Ed durch eine ander* Einrichtung zu erzeugen ist, die Solldrehzahl ns au irgendeinen Wert unter Verwendung von Glei drang (7) eingestellt wird. In diesem FaB muß 2£< konstant relativ zu beliebigen Änderungen in der Ver sorgungsspannung sein, da es die Sollspannung liefert Im abgebildeten Ausfühnmgsbeispiel ist ersichtlich daB die gleiche Einstellung, wie oben beschrieben auch durchgeführt werden kann, wens der Wider stand 17 ein SteUwiderstand ist In dem in Fig.2 gezeigten abgewandelten Aus However, since the forward voltage drop 2Ed across the diodes 14 and 15 is substantially constant and in the normal operating range regardless of the current Therefore, a target rotational speed n s by adjusting the value of R 13 ZR be made 11 in an area of little "as the first In this case the maximum speed / I 1n O 1 = K 'Ed, but if a higher value is required for W 0111x , it can be achieved by connecting an additional diode in series with diodes 14 and 15. However, the equation (8) requires Dab the forward voltage drop Ed at each of the diodes 14 and 15 is substantially equal to the voltage drop Ebe 3 ° ^ ei base-emitter path of the comparison transistor 12 so that when the voltage 2Ed by other * Device is to set the target speed n s au some value using equilibrium (7). In this case, 2 £ <must be constant relative to any changes in the supply voltage, since it supplies the target voltage the modified from shown in Fig.2
führungsbeispiel ist der Speiseanschluß 5 der Brückenschaltung mit dem negativen Anschluß Il der Gleichstromquelle und der Speiseanschluß 6 mit dem Kollektor des Leistungstransistors 9 verbunden, uie Reihenschaltung eines ohmschen Widerstands 18a und einer als Konstantspannungsglied dienenden Diode 19 ist parallel zu dem ohmschen Widerstand Λ geschaltet, wobei die Kathode der Diode 19 mit dem Anschluß 7 der Brückennulldiagonale verbunden ist. Die Widerstandswerte der Widerstände sind so ge- xo wählt, daß die Brückenschaltung damit widerstandsmäßig abgeglichen werden kann. Die Anode der Diode 19 isfmit der Basis des Vergleichstransistors 12 über einen ohmschen Widerstand 13 verbunden, und der Emitter des Vergleichstransistors 12 ist mit dem Anschluß 8 der Brückennulldiagonale verbunden Der Stellwiderstand 17 ist wiederum P?rallel *ur PS" Emitter-Strecke des Vergleichstransistors 12 geschal-♦„, r,;„ no.ic ω« «/eiteren Transistors 20 der npn-Dabci bedeutet R3 den Widerstand einer Schaltungsanordnung, die sich aus dem ohmschen Widerstand 18 a, der Diode 19 und dem ohmschen Widerstand 3 zusammensetzt. In der Brückenschaltung gilt R1R4 = RiR/, so daß die Spannungsdifferenz verschwindet: E0 == E1 — E8 = 0.Leading example, the supply terminal 5 of the bridge circuit is connected to the negative terminal II of the direct current source and the supply terminal 6 is connected to the collector of the power transistor 9, uie series connection of an ohmic resistor 18a and a diode 19 serving as a constant voltage element is connected in parallel to the ohmic resistor Λ , the The cathode of the diode 19 is connected to the terminal 7 of the bridge zero diagonal. The resistance values of the resistors are chosen so that the bridge circuit can be balanced in terms of resistance. The anode of the diode 19 is connected to the base of the comparison transistor 12 via an ohmic resistor 13, and the emitter of the comparison transistor 12 is connected to the terminal 8 of the bridge zero diagonal. The variable resistor 17 is again P? rallel * for P S "emitter path of the transistor 12 compared geschal- ♦" r ,; "no.ic ω« «/ Eiteren transistor 20 of the npn Dabci R 3 the resistance of a circuit arrangement, which results from the resistor 18 a, the diode 19 and the ohmic resistor 3. In the bridge circuit, R 1 R 4 = RiR /, so that the voltage difference disappears: E 0 == E 1 - E 8 = 0.
Wenn der Anker 1 anläuft und eine Gegen-EMKE1, erzeugt, wird die Spannung am Anker 1When the armature 1 starts up and generates a counter-EMKE 1 , the voltage on the armature 1
Ri + RzRi + Rz
Damit ergibt sich für die Spannung E0 zwischen den Anschlüssen? und8 der Brückennulldiagonalen:This results in the voltage E 0 between the connections? and8 of the bridge zero diagonals:
E0 = E7 - EB' =E 0 = E 7 - E B '=
Da die Gegen-EMK E0 den Wert K-η hat, giltSince the back EMF E 0 has the value K-η , the following applies
mitWith
der Transistoren 12 und 20 sind mit_ dem---. Anschluß 10 der Gleichstromquelle über große ohm sehe Vorwiderstände 21 bzw. 22 verbundenof transistors 12 and 20 are with_ the ---. Terminal 10 of the direct current source via large ohms see series resistors 21 and 22 respectively
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Brickcnscha'ltung so bemessen, daß sie -de- -dsmäßig bei festgehaltenem Anker rabgeghc hen is,so daß dgie Spannungsdifferenz zweier,,den Anschlus „ = Also in this embodiment, the Brickcnscha'ltung is dimensioned such that it -DE- -dsmäßig while holding the anchor rabgeghc hen is such that d g y voltage difference between two ,, the Anschlus "=
K: - K : -
KR2 KR 2
l l ++
KR2 KR 2
Andererseits wird die Spannungsdifferenz E0 zwischen den Anschlüssen 7 und 8 der Brückennulldiagonale an die Basis-Emitter-Strecke des Vergleichstransistors 12 angelegt, um diesen zu steuern, wobei sich diese Spannung bestimmt zu:On the other hand, the voltage difference E 0 between the connections 7 and 8 of the bridge zero diagonal is applied to the base-emitter path of the comparison transistor 12 in order to control it, this voltage being determined as follows:
E0 = Et - EBE E 0 = E t - E BE
-R J^Z--R J ^ Z-
derthe
■-Mit der Gleichung (5') wird die folgende Beziehung gewonnen: ■ - With the equation (5 ') the following relation is obtained:
cke flieüen kann, weil der Voiwämspan- „ = K"\Ed- EBE - can flow because the Voiwämspan- "= K" \ E d - E BE -
EMKE proportional seiner IstdrehzahIn, ändert dadurch die'Spannungsverteilung in de,rBnjckensch*-EMKE proportional to its actual speed, thereby changing the voltage distribution in de, rBnjckensch * -
EMKE proportioEMKE proportio
durch die'Spannungsverteilungthrough the stress distribution
- so Da der Vorwärtsspannungsabfall Ed an der Diode 19 und die Spannung Eg^ an der Basis-Emitter-Strecke des Vergleichstransistors 12 im wesentlichen konstant sind, ändert sich die Istdrehzahl η des Ankers proportional zum Basisstrom /ß. Der Basisstrom Iß wird verstärkt und danach durch den Transistor 20 umgepolt, so daß die Spannung E6, in dei gleichen Weise wie im Ausführungsbeispiel zur F i g. beschrieben, gesteuert wird. - so Since the forward voltage drop E d at the diode 19 and the voltage Eg ^ at the base-emitter path of the comparison transistor 12 are essentially constant, the actual speed η of the armature changes proportionally to the base current / ß . The base current Iß is amplified and then reversed in polarity by the transistor 20 , so that the voltage E 6 , in the same way as in the exemplary embodiment for FIG. is described, controlled.
Für Ebe ^ , For Ebe ^ ,
" " Mit dem Speiseanschluß 6 als Bezugspunkt kann K17 With the feed connection 6 as a reference point, K 17
die Spannungsverteilung bei festgehaltenem Ämter χ ^^ ^ QMamig (r) folgendermaßen geschriebeithe distribution of tension with held office χ ^^ ^ QMamig (r) written as follows
folgendermaßen angegeben werden: ^ werden.can be specified as follows: ^ will .
E7 = -E5 E8 = - E5 E 7 = -E 5 E 8 = - E 5
TlJTlJ
r1 r 1
Daher kann die Solldrehzahl ns durch Einstellun: (20 6o des Verhältniswertes -^- bestimmt werden.Therefore the target speed n s can be determined by setting: (20 6o of the ratio value - ^ -.
609628/30609628/30
Claims (2)
und in deren anderer Brückenhälfte ohmsche Wi- Bei einer durch die Zeitschrift bunksenau 1969,L Arrangement for the regulation of the induced 5 mentioned type for Regdung to mduri ^ Anta armature voltage of a direct current motor from a direct current voltage one from a direct current source via a power transistor supplied, a power transistor supplied by a direct current permanent magnet excited by a permanent magnet nut motors with the help of a fixed ohmic wi-help of a bridge circuit known in the equipped in the derstands, with the output side ίο bridge zero diagonal of the comparison transistor in the power transistor connected bridge series with a constant voltage gear arranged circuit in which one half of the bridge is the armature, the a normal element or a Zener diode or winding in series with a series resistor is a diode with a steep direct characteristic
and in the other half of the bridge ohmic Wi- In one by the magazine bunksenau 1969,
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2765869 | 1969-04-11 | ||
JP2765869 | 1969-04-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2017033A1 DE2017033A1 (en) | 1970-10-15 |
DE2017033B2 DE2017033B2 (en) | 1972-09-28 |
DE2017033C3 true DE2017033C3 (en) | 1976-07-08 |
Family
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