DE2719200C2 - Schaltungsanordnung zum Steuern eines Gleichstrommotors - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Steuern eines GleichstrommotorsInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
- H02P7/04—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of a H-bridge circuit
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zum Steuern eines Gleichstrommotors entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der GB-PS 14 18 194 ist eine Schaltungsanordnung
zum Steuern eines Gleichstrommoiors. der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art
bekannt. Bei dieser Schaltungsanordnung ist der Gleichstrommotor in einer ersten Brückendiagonale
einer ans Steuergliedern gebildeten Brückenschaltun·:
angeordnet. An einer zweiten Brückendiagonale liegt eine Betriebsspannung für den Gleichstrommotor an.
Die Steuerglieder werden über einen Differenzverstärker angesteuert. Dieser Differenzverstärker weis', .:as
gleiche Bezugspotential wie die Betriebsspannung des Gleichstrommotors auf. Weiterhin ist diesem Differenz
verstärker ein Differenzbildner für die Differenz zwischen einer Bezugsspannung und einer Sieiierspannung
vorgeschaltet. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung müssen die vom Differenzverstärker abgegebenen
Steuersignale Spannungswerte aufweisen, die etwa so groß sind wie die Betriebsspannung des
Gleichstrommotors. Damit erzeugt diese bekannte Schaltungsanordnung für die Ansteuerung der Steuerglieder
eine verhältnismäßig große Verlustleistung und sie ist aufwendig, da in dem Differenzverstärker
Schaltglieder mit einer entsprechend hohen Spannungsfestigkeit vorgesehen werden müssen. Auch bei einer
aus der DE-OS 24 39 124 bekannten Schaltungsanordnung ist eine entsprechende Brückenschaltung vorgesehen. "Auch dort sind die Bezugspotentiale von die
Steuerglieder ansteuernden Differenzverstärker mit dem Bezugspotential der Betriebsspannung des Gleichstrommotors identisch.
Die US-PS 35 23 228 zeigt eine entsprechende Schaltungsanordnung. An einem ersten Eingang eines
Differenzverstärkers liegt dort ein festes Bezugspotential an, während an einem zeiten Eingang ein aus einer
Bezugsspannung und einer Steuerspannung gebildetes Differenzsignal anliegt Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung sind die Versorgungsspannungen der
beiden Differenzverstärker identisch mit der Betriebsspannung für den Gleichstrommotor, zum Ansteuern
der Steuerglieder sind daher mehrere Transistoren nötig. Außerdem sind zum Ansteuern der Steuerglieder
Signale erforderlich, die einen Spannungshub aufweisen, der ungefähr so groß ist wie die Betriebsspannung des
Gleichstrommotors. Für die Ansteuerung wird somit bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ebenfalls eine
verhältnismäßig große Verlustleistung verbraucht. Au ßerdem erfo'gt die Differenzbildung zwischen der
Steuerspannung und der Bezugsspannung in einem eigenen Differenzbildner.
Die FR-PS 21 09 376 offenbart eine Schaltungsanordnung,
bei der die Steuerglieder ebenfalls über zwei Differenzverstärker angesteuert werden. Diese Differenzverstärker
werden in Abhängigkeit von Signa κ η
mit unterschiedlicher Frequenz aktiviert. Auch bei dieser bekannten Schaltungsanordnung weisen die
Differenzverstärker das gleiche Bezugspotentiai aiii,
wie die Betriebsspannung des Gleichstrommotors. Eine unmittelbare Ansteuerung der in der Brückenschaltung
angeordneten Steucrglieder ist damit auch bei dieser bekannten Schaltungsanordnung nicht möglich, so daß
auch diese Schaltungsanordnung einen verhältnismäßig großen Aufwand erfordert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der gattungsgemäßen
Art so auszubilden, daß die Differenzverstärke:' hinsichtlich ihrer Spannungsauslegung unabhängig von
der Betriebsspannung des Gleichstrommotors gewahn
weraen können.
Erfindungsgemaß wird die Aufgabe bei der Scha!
tung.sanordnung der eingangs genannten Art durch di:· im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Die Schaltungsanordnung erfordert insbesondere dann eim.ii geringen Aulwand, wenn (lie Gegentaktslufen
gleichartig aus Transistoren einander entgegengesetzten L.eilfähigkcitstyps aufgebaut sind, und wenn die
Steuerspannung und die Bezugsspannung den Differenzverstarkern zueinander invors zugeführt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbcispie! der
Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die in der Figur dargestclle Schaltungsanordnung enthält zwei Differenzverstärker D\ und Ü2 und eine
aus vier Steuergliedern Π bis 7" 4 gebildeten Brücken-Schaltung.
Als Steuerglieder Ti bis T4 sind beispielsweise Transistoren vorgesehen. In einer ersten Brükkendiagonale
ist zwischen den Schaltungspunkten 51 und 52 der Gleichstrommotor M angeordnet und an
der zweiten Brückendiagonale liegt die Betriebsspannung
LAV/für den Gleichstrommotor /Wan. jeweils zwei
Transistoren 7" I und 7 2 bzw. 7"3 und Γ4 bilden eine
Gegentaktstufe. Die aus den Transistoren Ti und 7 2
gebildete Gegentaklstufe wird durch den Differenzver-
Gleichzeitig wird der Transistor T2 gesperrt. Da die Bezugsspannung UB und die Steuerspannung US dem
Differenzverstärker D 2 gegenüber dem Differenzverstärker D1 invers zugeführt wird, erzeugt der
Differenzverstärker D2 gleichzeitig ein auf den
Schaltungspunkt S2 bezogenes negatives Ausgangssignal, das den Transistor T3 sperrt und den Transistor TA
leitend steuert. Über den Transistor Π, über den Gleichstrommotor Λ/und über den Transistor Γ4 fließt
nun ein Strom, der den Gleichstrommotor M zu einer Bewegung in einer ersten Drehrichtung veranlaßt Die
Drehzahl des Gleichstrommotors hängt ab von der Spannung an den Schaltungspunkten 51 und SZ
Falls die Steuerspannung US kleiner ist als die Betriebsspannung UB, gibt der Differenzverstärker D 1
ein negatives Signal ab, das den Transistor T2 leitend steuert und gleichzeitig den Transistor TX sperrt. Da
der Differenzverstärker D 2 wieder invers zu dem Differenzverstärker DX angesteuert wird, erzeugt
diener nun ein positives Ausgangssignal, das den Transistor Γ3 leitend steuert und gleichzeitig den
Transistor Γ4 sperrt. Es fließt nun ein Strom über den Transistor Γ3, durch den Gleichstrommotor M und
über den Transistor Γ2. Ds sich die Richtung des
Stroms durchh den Gleichstrommotor M nun umgekehrt hat, kehrt sich auch die Drehrichtung des
Gleichstrommotors M gegenüber der ersten Drehrichtung um. Die Drehzahl ist wiederum abhängig von der
Spannung an den Schaltungspunkten SX und 52.
Die Drehbewegung des Gleichstrommotors M wird somit durch die Schaltungsanordnung in Abhängigkeit
von der Differenz zwischen der Steuerspannung US udn der Betriebsspannung UB gesteuert. Die Drehrichtuiig
des Gleichstrommotors M wird durch das Vorzeichen der Differenz zwischen der Steuerspannung US und der
Bezugsspannung UB festgelegt, während die Drehzahl durch den Betrag der Differenz bestimmt wird.
Die Transistoren TX und Γ2 bzw. 7"3 und Γ 4 sind
vom jeweils entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp. Beispielsweise sind die Transistoren Π und T3 als
NPN-Transistoren ausgebildet, während die Transistoren
7"2 und 7~4 als PNP-Transistoren ausgebildet sind.
Durch die Verwendung von Transistoren des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps in jeder Gegentaktstufe
können die Transistoren auf einfache Weise durch die an den Ausgängen der Differenzverstärker D 1 bzw. D 2
abgegebenen Signale unmittelbar angesteuert werden.
starker D1 angesteuert. In entsprechender Weise wird
die aus den Transistoren T3 und 7"4 gebildete Gegentaktstufe durch den Differenzverstärker D 2
angesteuert. An den Differenzverstarkern D X und D 2
liegen potentialfreie Versorgungsspannungen UX bis i/4 an. Die Bezugspotentiale dieser VErsorgungsspannungen
U1 bis U 4 sind getrennt von dem Bezugspotential
der Betriebsspannung UM.
An dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers D1 Hegt über einen aus zwei Wirterständen R X
end R 2 gebildeten Spannungsteiler eine Bezugsspannung UB an. Die Bezugsspannung UB liegt außerdem
über einen aus zwei Widerständen R3 und A4 gebildeten Spannungsteiler an dem nichtinvertierenden
Eingang des Differenzverstärkers D 2 an. Eine Steuerspannung US liegt in entsprechender Weise über einen
aus zwei Widerständen R 5 und R 6 gebildeten Spannungsteiler am nichtinvertierenden Eingang des
Differenzverstärkers Di und über einen aus zwei Widerständen R 7 und RS gebildeten Spannungsteiler
am invertierenden Eingang des Differenzverstärkers D 2 an.
Die Bezugsspannung UB kann beispielsweise aus der Betriebsspannung UM des Gleichstrommotors M
erzeugt werden. Sie kann gleich der halben Betriebsspannung UM sein. Unter der Annahme, daß die
Betriebsspannung gleich +40 V ist, hat die Bezugsspannung t/ßdann einen Wert von + 20 V.
Die Verscrgungsspannungen °U 1 und t/3 sind
beispielsweise positive Spannungen und die Versorgungsspannungen t/2 und (/4 sind beispielsweise
negative Spannung. Das Bezugspotential für die Versorgungsspannungen UX und t/2 liegt an dem
Schaltungspunkt 51 an, der auch mit einem ersten Anschluß des Gleichstrommotors M verbunden ist. !n
entsprechender Weise liegt das Bezugspotential der Versorgungsspannungen U3 und t/4 an dem Schaltungspunkt
52 an, der mit einem zweiten Anschluß des Gleichstrommotors Mverbunden ist.
Die Drehbewegung des Gleichstrommotors M wird in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der
Bezugsspannung UB und der Steuerspannung US gesteuert. Falls die Steuerspannung US größer ist als die
Bezugsspannung UB, erzeugt der Differenzverstärker DX ein auf den Schaltungspunkt Sl bezogenes
positives Signal, das den Transistor Π leitend steuert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Schaltungsanordnung zum Steuern eines Gleichstrommotors, bei der die Drehbewegung des
Gleichstrommotors von der Differenz zwischen ι einer Steuerspannung und einer Bezugsspannung
abhängt, bei der eine Brückenschaltung vorgesehen ist, in deren ersten Brückendiagonale der Gleichstrommotor angeordnet ist, und an der zweiten
Brückendiagonale eine Betriebsspannung für den in Gleichstrommotor anliegt, bei der die Brückenschaltung aus zwei geweils zwei Steuerglieder enthaltenden Gegentaktstufen gebildet ist, und bei der in
Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Steuerspannung und der Bezugsspannung jeweils r>
zwei einander gegenüberliegende Steuerglieder angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gegentaktstufe (Ti und T2 bzw. T3
und TA) mit dem Ausgang ie eines Differenzverstärkers (Di bzw. D 2) verbunden ist, dem die ν
Steuerspannung (US) und die Bezugsspannung (UB) zugeführt ist, und daß die Bezugspotentiale der
Versorgungsspannungen (U X und L/2 bzw. L73 und
L74) der Differenzverstärker (Di bzw. D2), der
Steuerspannung (US) und der Bezugsspannung UB) :>
gleich sind den Potentialen an den den entsprechen den Differenzverstärkern (Di bzw. D2) zugekehr
len Endpunkten der ersten Brückendiagonale.
2.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch
gekennzeichnet, daß die Gegentaktstufen (TI und v<
T2 bzw. Γ3 und 74) gleichartig aus Transistoren
einander entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps ausgebaut sind, und daß die Steuerspannung (US) und
die Bezugsspannung (UB) den Differenzverstärkern (Di, D2) zueinander invers zugeführt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2719200A DE2719200C2 (de) | 1977-04-29 | 1977-04-29 | Schaltungsanordnung zum Steuern eines Gleichstrommotors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2719200A DE2719200C2 (de) | 1977-04-29 | 1977-04-29 | Schaltungsanordnung zum Steuern eines Gleichstrommotors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2719200A1 DE2719200A1 (de) | 1978-11-02 |
DE2719200C2 true DE2719200C2 (de) | 1982-12-16 |
Family
ID=6007658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2719200A Expired DE2719200C2 (de) | 1977-04-29 | 1977-04-29 | Schaltungsanordnung zum Steuern eines Gleichstrommotors |
Country Status (1)
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-
1977
- 1977-04-29 DE DE2719200A patent/DE2719200C2/de not_active Expired
Also Published As
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DE2719200A1 (de) | 1978-11-02 |
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