SU1051679A1 - Устройство дл управлени электродвигателем посто нного тока - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее транзисторный мост, к одной диагонали которого подключен ;электродвигатель посто нного тока,а в Другую диагональ через резистор включен источник питани , два дополнительных транзистора, о т л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью повьаиени  быстродействи , в него введены два диода, две схемы И, пороговый элемент, две схемы задержки переднего фронта импульсов и триггер, причем аноды диодов подсоединены к  корю электродвигател , а катоды - к коллекторам дополнительных транзисторов , эмиттеры которых соединены -с плюсом источника питани , а базы - с соответствующими выходами схем задержки переднего с1ронта импульса, базами транзисторов транзисторного моста, св занных с плюсом источника питани , и первичными входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходом порогового элемента , вход которого соединен с эмиттерами транзисторов транзисторного моста, св занных с плюсом источ- §. ника питани , выходы элементов И (О соединены с базами транзисторов тран-. зисторного моста, св занных с .минусом источника питани , а входы схем задержки переднего фронта импульсов соединены с выходами триггера , входы которого  вл ютс  управл ющими входами устройства. сд А ч СО

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано, например, дл  управлени  электродвигател ми посто нного тока в .станках с программным управлением, графопостроител х , промышленных манипул торах-роботах .

Известно устройство дл  управлени  электродвигателем посто нного тока, содержащее два.ограничительных дроссел  и транзисторный мост, в диагональ которого включен электродвигатель GI i

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управлени  электродвигателем посто нного тока, содержащее транзисторный мост, к одной диагонали которого подключен электродвигатель посто нного тока, а в другую диагональ через резистор включен источник питани , два дополнительных транзистора. Кроме того, в устройстве имеетс  два ограничительных дроссел  и два широтнр-импульсных модул тора (ШИМ) Г2,

Недостатком устройств  вл етс  увеличение времени переключени  в момент реверса электродвигател  посто нного тока из-за наличи  дополнительной индуктивности в цепи  кор  электродвигател , что уменьшает общее быстродействие. .

При достижении тока  кор  элект .родвигател  величины срабатывани  токовой защиты, последн   срабатывает , отключает соответствующие транзисторы транзисторного моста- , и с этого момента ток в  коре электродвигател  поддерживаетс  за счет запасенной энергии в обмотке дроссел  и  корной обмотке электродвигател . Величина.тока в обмотке электродвигател  постепенно спадает до тех пор, пока не придет следующий импульс ШИМ. .Таким образом, токовой защитой контррлируетс  только максимальна  величина тока,  кор  электродвигател , а минимальна  - определ етс  соотношением параметров дросселей , обмотки  кор , источника питани , частотой следовани  импульсов ШИМ.

Так как срабатывание токовой пащиты будет происходить в разные моменты , времени, то и величины спадов тока в  коре электродвигател  будут измен тьс , что будет приводить кдрожанию ротора электродвигател  с частотой следовани  импульсо  ШИМ и амплитудой, -пропорциональной величине спадов тока  кор , Это ухудшает динамические характеристики устройства , а при больших спадах тока  кор  электродвигател  приведет и к неустойчивой его ра.боте.

Цель изобретени  - повышение быс тродействи  устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  -управлени  электродвигателем посто нного тока, содержащее транзисторный мост, к одной диагонали которого подключен 5 электродвигатель посто нного тока, а в другую диагональ через резистор включен источник питани , два дополнительных транзистора, введены два диода, две схемы И, пороговый эле0 мент, две схемы задержки переднего фронта импульсов и триггер, причем аноды диодов подсоединены к  корю электродвигатео  , а катоды - к коллекторам дополнительных транзисторов,

5 эмиттеры которых соединены с плюсом источника питани , а базы с соответствующими выходами схем задержки переднего фронта импульса, базами транзисторов транзисторного моста, св занных с плюсом источIника питани , и первичными входами элементов И, вторые входы которых .соединены с выходом порогового элемента , вход которого соединен с

, эмиттерами транзисторов транзисторного моста, св занных с плюсом источника питани , выходы элементов И соединены с базами транзисторов транзисторного моста, св занных с минусом источника питани , а

0 входы схем задержки переднего фронта импульсов соединены с выходами триггера , входы которого служат управл ющими входами устройства.

На фиг.1 приведена принципиальна 

5 схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы токов и напр жений. i .

Устройство (фиг.1) содержит транзисторный мост, образованный тран0 зисторами 1 - 4, в одну диагональ которого включен электродвигатель 5 посто нного тока, а в другую диагр . наль через резистор 6 включен источник питани , дополнительные транзисС торы 7 И 8, диоды 9 и 10, элементы И 11 и 12, пороговый элемент 13, схемы 14 и 15 задержки переднего фронта импульсов и триггер 16. Аноды диодов 9 и 10 подключены к . корю электродвигател  5, а катоды - к коллекторам дополнительных транзисторов 7 и 8, -эмиттеры которых соединены с плюсом источника питани , а базы соединены с соответствующими выходами схем 14 и 15 задержки, базами

5 транзисторов L и 2 и первыми входами элементов И 11 и 12, вторые входы, которых соединены с выходом порогового элемента 13, вход которого соединен с эмиттерами транзисторов 1

0 и 2, выходы элементов И 11 и 12 сое-, динены с базами транзисторов 3 и 4, а входы схем 14 и 15 задержки соединены с выходами триггера 16 входы которого  вл ютс  управл ющими . вхо5 дами устройства.

Устройство работает следующим образом .

При поступлении сигнала И вх-|ИЛИ ) на вход триггера 16 он устанавливаетс  в одно из двуХ усттойчивых состо ний. Допустим, на вход пришел сигнал И и триггер 16 установилс  в единицу. При этом на выходе схем 14 задержки через ; промежуток времени, определ емый величиной его задержки и необходимый дл  предотвращени  возникновени  сквозных токов через транзисторы 1 и 3 по вл етс  импульс Ие(фиг.2 момент времени ) . Этот импульс откроет транзисторы 1 и 4, и 8, и в  коре электродвигател  5 потечет ток Эд по цепи: плюс источник питани  - резистор б - транзистор 1  корь электродвигател  5 - транзистор 4 - минус источникапитани , При достижении током  кор  электродвигател  5 значени , определ емого установленным уровнем срабатывани  порогового элемента 13, сигнал на выходе этого элемента принимает нулевое значение и транзистор 4 зак- ; рываетс  через элемент И 12. Возникф юща  при этом ЭДС самоиндукции оботки электродвигател  с момента времени i создает ток, который замыкаетс  по цепи: диод 10 транзистор 8 - резистор 6 - транзис-г тор 1 -  корь электродвигател  5. Как только ток в цепи  кор  снизитс  до уровн  включени  порогового элемента 13открываетс  транзистор 4 и с момента времени -fc процесс повтор етс .

Дл  реверсировани  тока в  коре электродвигател  5 необходимо подать

управл ющий сигнал Ир . При этом триггер 16 устанавливаетс  в ноль, закрываютс  транзисторы 1, 8 и 4, и электродвигатель 5 полностью отключаетс  от источника питани  {момент

времени 4)« Через врем , определ емое величиной задержки .схемы 15 задержки и необходимое дл  предотвращени  сквозных токов через транзисторы 2 и 4, на его выходе по вл етс 

импульс Het,, (момент времени 5 ) f который открывает транзисторы 2, 3 и 7 и подключает электродвигатель 5 к источнику питани . С момента времени t5 в  коре электродвигател  нарастает ток по цепи: плюс источника питани  - резистор 6 - транзистор 2 -  корь электродвигател 

минус

5 - транзистор 3 источника питани . При достижении током  кор  уровн  срабатывани  порогового

0 элемента 13 сигналом с его выхода закрываютс  элемент И 11 и транзистор 3, и с момента времени t ток в цепи  кор  электродвигател  5 поддерживаетс  за счет этого ЭДС само5 индукции по цепи: диод 9 - транзистор 7 - резистор 2 - электродвигатель 5. Как только значение тока становитс , ниже уровн  срабатывани  порогового элемента 13, открываетс  тран0 зистор 3 и с момента времени t-; процесс повтор етс .

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет получить непрерывный и контролируе1мый по величине

5 пульсации ток в цепи  кор  электродвигател , имеющий заданное значение и его резкий спад при реверсе, что увеличивает быстродействие устройства .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее транзисторный мост, к одной диагонали которого подключен : электродвигатель постоянного тока,а в другую диагональ через резистор включен источник питания, два дополнительных транзистора, о т л и ч а ю· щ е ния два е с я тем, что, с целью повыше быстродействия, в него введены диода, две схемы И, пороговый .1 элемент, две схемы задержки переднего фронта импульсов и триггер, причем аноды диодов подсоединены к якорю электродвигателя, а катоды - к коллекторам дополнительных транзисторов , эмиттеры которых соединены -с ’’плюсом** источника питания, а базы - с соответствующими выходами схем задержки переднего фронта импульса, базами транзисторов транзисторного моста, связанных с ’’плюсом* * источ- ника питания, и первичными входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходом порогового элемента, вход которого соединен с эмиттерами транзисторов транзисторного моста, связанных с ¹’плюсом*’ источ- ! ника питания, выходы элементов И соединены с базами транзисторов тран-. зисторного моста, связанных с ’.‘минусом’ ’ источника питания, а входы схем задержки переднего фронта импульсов соединены с выходами тригге- ; ра, входы которого являются управляющими входами устройства.

   С © сл да •м ¢0