SU1582290A1 - Thyratron electric motor commutator - Google Patents
Thyratron electric motor commutator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1582290A1 SU1582290A1 SU884394494A SU4394494A SU1582290A1 SU 1582290 A1 SU1582290 A1 SU 1582290A1 SU 884394494 A SU884394494 A SU 884394494A SU 4394494 A SU4394494 A SU 4394494A SU 1582290 A1 SU1582290 A1 SU 1582290A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- amplifier
- power transistor
- voltage
- power
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в вентильных электродвигател х. Целью изобретени вл етс повышение надежности функционировани путем исключени предельных по рассеиваемой мощности режимов работы. Коммутатор вентильного электродвигател содержит силовой транзистор 7, в цепь эмиттера которого включен резистивный датчик 8 тока. Эмиттер силового транзистора 7 соединен с первым входом промежуточного усилител 4. К эмиттеру и коллектору силового транзистора 7 подключены входы блока 14 умножени , выходное напр жение которого сравниваетс с напр жением, эквивалентным заданной мощности рассеивани силового транзистора 7. Выходное напр жение регулирующего усилител 11 подводитс ко второму входу промежуточного усилител 4, управл ющего током коллектора силового транзистора 7 в направлении ограничени рассеиваемой им мощности ниже максимально допустимой. 2 ил.This invention relates to electrical engineering and can be used in valve electric motors. The aim of the invention is to increase the reliability of operation by eliminating the power dissipation limit modes. The switch valve motor contains a power transistor 7, in the emitter circuit of which resistive current sensor 8 is connected. The emitter of the power transistor 7 is connected to the first input of the intermediate amplifier 4. The emitter and collector of the power transistor 7 are connected to the inputs of the multiplication unit 14, the output voltage of which is compared to a voltage equivalent to the specified power dissipation of the power transistor 7. The output voltage of the control amplifier 11 is supplied to the second input of the intermediate amplifier 4, which controls the collector current of the power transistor 7 in the direction of limiting the power it dissipates below the maximum allowed. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в вентильных электродвигател х, работающих в линейном режиме.This invention relates to electrical engineering and can be used in valve motors operating in linear mode.
Цель изобретени - повышение надежности функционировани путем исключени предельных по рассеиваемой мощнсс ти режимов работы.The purpose of the invention is to increase the reliability of operation by eliminating the maximum power modes of operation.
На чертеже представлена принци- , - пиальна схема одного канала коммутатора вентильного электродвигател .The drawing shows the principle, pial diagram of one channel of a valve electric motor switch.
Каждый канал коммутатора вентильного электродвигател содержит предварительный усилитель 1 с дифференциальным входом 2,3 дл подключени чувствительного элемента аналогового датчика по- ложени ротора, промежуточный усили- тель 4 с двум входами 5 и 6 и силовой транзистор 7, в цепь эмиттера которого включен резистивный датчик 8 тока. Коллектор транзистора 7 соединен с клеммой 9 дл подключени секции корной обмотки электродвигател , а база транзистора 7 подключена к выходу,проме- жуточного усилител , первый вход 5 которого соединен посредством резистора 10 с эмиттером силового транзис- 7, а второй вход 6 подключен к выходу предварительного усилител 1.Each channel of the valve motor switch contains a preamplifier 1 with a differential input 2.3 for connecting the sensitive element of the analog rotor position sensor, intermediate amplifier 4 with two inputs 5 and 6 and the power transistor 7, the resistive sensor 8 is connected to the emitter circuit current. The collector of transistor 7 is connected to terminal 9 for connecting the motor winding section, and the base of transistor 7 is connected to the output of the intermediate amplifier, the first input 5 of which is connected by means of a resistor 10 to the power transistor emitter 7, and the second input 6 is connected to the output of the preliminary amplifier 1.
Каждый канал коммутатора содержит также регулирующий усилитель 11 с двум входами 12 и 13, аналоговый блок 14 умножени , а промежуточный .усилитель 4 снабжен третьим входом, при этом вход 12 регулирующего усилител соединен с клеммой дл подключени источника напр жени UCM смеще- ни . Вход 13 усилител И подключен к выходу аналогового блока 14 умножени , один вход которого соединен с эмиттерсм, а другой - с коллектором силового транзистора 7, а третий вход промежуточного .усилител 4 подключен к выходу регулирующего усилител 11. Регулирующий усилитель 11 с двум входами можат быть выполнен в видеEach switch channel also contains a regulating amplifier 11 with two inputs 12 and 13, an analog multiplicating unit 14, and an intermediate amplifier 4 provided with a third input, while the input 12 of the regulating amplifier is connected to a terminal for connecting a voltage source UCM bias. Input 13 of amplifier I is connected to the output of analog multiplier 14, one input of which is connected to emitters, and the other to collector of power transistor 7, and the third input of intermediate amplifier 4 is connected to output of control amplifier 11. Control amplifier 11 with two inputs can be made as
узла 15 сравнени , диода 16 и усилител 17.Comparison node 15, diode 16 and amplifier 17.
По другому варианту регулирующий усилитель может быть выполнен как , дифференциальный усилитель на one- рационном усилителе.Alternatively, the control amplifier can be designed as a differential amplifier on a single amplifier.
Аналоговый датчик положени ротора вентильного электродвигател может быть выполнен в виде датчиков Холла синусно-косинусного вращающегос трансформатора с модул тором, включенным перед первичной обмоткой, и двум фазочувствительными выпр мител ми , подключенными к его вторичным обмоткам.The analog position sensor of the rotor of a valve electric motor can be made in the form of Hall sensors for a sine-cosine rotary transformer with a modulator connected in front of the primary winding and two phase-sensitive rectifiers connected to its secondary windings.
Блок 14 умножени может быть выполнен в виде управл емого напр жением делител тока, т.е. дифференциального усилительного транзисторного каскада, питаемого от управл емого напр жением источника тока. При этом входы дифференциального усилительного транзисторного каскада подключаютс параллельно резистивному датчику 8 тока , а вход управл емого напр жением источника тока через делитель напр жени - к коллектору силового транзистора 7. Выход управл емого напр жением делител тока через дифференциальный усилитель подключаетс к первому входу двухвходового узла сравнени . В качестве блока 14 умножени в устройстве могут примен тьс также аналоговые интегральные перемножители, выпускаемые серийно промышленностью и реализующие указанный способ перемножени аналоговых электрических сигналов.The multiplication unit 14 may be configured as a voltage-controlled current divider, i.e. differential amplifier transistor cascade powered by a voltage controlled current source. In this case, the inputs of the differential amplifier transistor cascade are connected in parallel with the resistive current sensor 8, and the input of the voltage-controlled current source through the voltage divider is connected to the collector of the power transistor 7. The output of the voltage-controlled current divider through the differential amplifier is connected to the first input of the two-input comparison node . As the multiplier unit 14, analog integral multipliers, commercially available commercially, and implementing the indicated method of multiplying analog electrical signals can also be used in the device.
Блок 14 умножени может быть также выполнен с дифференциальными входами , причем выводы первого входа подключаютс параллельно резистивному датчику 8 тока, а выводы второго входа соедин ютс соответственно с коллектором и эмиттером силового транзистора 7.The multiplication unit 14 can also be made with differential inputs, the outputs of the first input are connected in parallel with the resistive current sensor 8, and the outputs of the second input are connected respectively to the collector and emitter of the power transistor 7.
следуюэлектродвигател работает щим образом.Next, the electric motor operates in a manner.
При вращении ротора вентильного электродвигател на выходных электродах элемента Холла по вл етс знакопеременное напр жение, которое по- ступгет на входы предварительного усилител 1. Амплитуда этого напр жени пр мо пропорциональна абсолютной величине напр жени на входных электродах элемента Холла. При положительной пол рности напр жени на дифференциальном входе предварительного усилител 1 на его выходе по вл етс напр жение положительной пол рности . Выходное напр жение промежуточного усилител отрипа- тельную пол рность, и силовой транзистор 7 закрыт. В этот момент напр жение на коллекторе силового трач зистора 7 равно сумме напр жени питани Un и ЭДС вращени секции корной обмотки, однако ток его коллектора практически равен нулю. Поэтому мощность потерь в силовом транзисторе 7 также близка к нулю. Этой величине мощности потерь в силовом транзисторе 7 соответствует равное нулю выходное напр жение блока 14 умножени , так как величина напр жени , по- стулаюшего на его первый вход с резистора 8, равна нулю. В св зи с тем что на инвертирующий вход дифференциального усилител на операционном усилителе (по варианту) подано напр жение смещени UCM положительной пол рности, величина которого пр мо пропорциональна максимально допустимой или заданной максимальной мощности потерь силового транзистора 7, на его выходе имеС увеличением напр ени на входных электродах элемента Холла возрастает напр жение на дифференциальном входе предварительного усилител 1 и, соответственно, падение напр жени на резисторе 8. При посто нной час поте вращени вентильного электродвигател это приводит к возрастанию мощности потерь силового транзистора 7 и, соответственно, пропорциоетс напр жение отрицательной пол рности . Диод (одкополупериодный выпр - нальному возрастанию выходного напр - митель) смещаетс в обратном направле- жени блока 14 умножени . Аналогичный нии, и напр жение на втором входе промежуточного усилител 4 станет равным нулю.When the rotor of the valve electric motor is rotated, the alternating voltage appears on the output electrodes of the Hall element, which will go to the inputs of the preamplifier 1. The amplitude of this voltage is directly proportional to the absolute value of the voltage on the Hall element input electrodes. With a positive voltage polarity at the differential input of preamplifier 1, a positive polar voltage appears at its output. The output voltage of the intermediate amplifier is a negative polarity, and the power transistor 7 is closed. At this moment, the voltage on the collector of the power train of resistor 7 is equal to the sum of the supply voltage Un and the emf of rotation of the core winding section, however, the current of its collector is almost zero. Therefore, the power loss in the power transistor 7 is also close to zero. This value of the power loss in the power transistor 7 corresponds to the zero output voltage of the multiplication unit 14, since the voltage value that is placed on its first input from the resistor 8 is zero. Due to the fact that the inverting input of the differential amplifier at the operational amplifier (optionally) is supplied with a bias voltage UCM of positive polarity, the value of which is directly proportional to the maximum allowable or specified maximum power loss of the power transistor 7, at its output with increasing voltage the voltage at the differential input of preamplifier 1 increases at the input electrodes of the Hall element and, accordingly, the voltage drop across the resistor 8. With a constant hour of sweat valve motor, this leads to increasing power loss of the power transistor and 7, respectively, proportsioets voltage of negative polarity. The diode (single-wavelength rectifier increase of the output direction) is shifted in the opposite direction of the multiplication unit 14. Similar to that, and the voltage at the second input of intermediate amplifier 4 will become zero.
результат получаетс при снижении частоты вращени вентильного электродвигател при неизменном напр жении на входных электродах элемента Холла. При величине выходного напр жени блока J4 умножени , большей напр жени смещени UCM, т.е. при превышении мощности потерь силового транзистора 7 заданной величины, диод смещаетс в пр мом направлении. На втором входе промежуточного усилител 4 по вл етс напр жение положительной пол рности, знак которой противополоПри изменении пол рности напр жени на входе дифференциального предварительного усилител 1 на противоположную его выходное напр жение становитс отрицательной пол рности, а выходное напр жение из промежуточного усилител 4 - положительной пол р- .ности. Силовой транзистор 7 открываетс и по секции корной обмотки и резистору 8 проходит ток. Возникаю0the result is obtained by reducing the frequency of rotation of the valve motor with a constant voltage across the input electrodes of the Hall element. When the output voltage of the multiplier J4 is greater than the bias voltage UCM, i.e. when the power loss of the power transistor 7 is exceeded by a predetermined value, the diode is shifted in the forward direction. At the second input of the intermediate amplifier 4, a positive polarity appears, the sign of which is opposite to the polarity of the voltage at the input of the differential preamplifier 1 at its opposite output voltage becomes negative polarity, and the output voltage from the intermediate amplifier 4 is positive half of p. The power transistor 7 opens and a current flows through the core winding section and the resistor 8. 0
5five
00
левого транзистора 7 по резистору 8 падение напр жени подаетс на первый вход блока 14 умножени . Величина этого напр жени пр мо пропорциональна мгновенному значению тока эмиттера силового транзистора 7. На второй вход блока 14 умножени поступает напр жение , равное сумме падений напр жений на силовом транзисторе 7 и резисторе 8. При выборе величины резистора 7, равной 0,02-0,05 от величины активного сопротивлени секции корной обмотки в широком диапазоне изменени тока эмиттера силового транзистора 7, напр жение на втором входе блока 14 умнохени практически равно напр жению на коллекторе этого силового транзистора. Поэтому выходное напр жение блока 14 умножени пр мо пропорционально мощности потерь силового транзистора 7. Это напр жение положительной пол рностиthe left transistor 7 through the resistor 8, the voltage drop is applied to the first input of the multiplier 14. The magnitude of this voltage is directly proportional to the instantaneous current value of the emitter of the power transistor 7. The second input of the multiplication unit 14 receives a voltage equal to the sum of the voltage drops across the power transistor 7 and the resistor 8. When choosing the value of the resistor 7, equal to 0.02-0 , 05 on the magnitude of the active resistance of the core winding section in a wide range of current variation of the emitter of the power transistor 7, the voltage at the second input of the multiplier 14 is almost equal to the voltage on the collector of this power transistor. Therefore, the output voltage of the multiplier 14 is directly proportional to the power loss of the power transistor 7. This voltage is positive polarity.
5 поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилител на операционном усилителе (по варианту). При величине этого напр жени , меньшей напр жени смещени UCM ,на выхо0 де операционного усилител по вл етс напр жение отрицательной пол рности , диод закрыт и на втором входе промежуточного усилител 4 напр жение отсутствует.5 is fed to a non-inverting input of a differential amplifier on an operational amplifier (optional). When this voltage is lower than the bias voltage UCM, a negative polarity voltage appears at the output of the operational amplifier, the diode is closed and there is no voltage at the second input of the intermediate amplifier 4.
С увеличением напр ени на входных электродах элемента Холла возрастает напр жение на дифференциальном входе предварительного усилител 1 и, соответственно, падение напр жени на резисторе 8. При посто нной час поте вращени вентильного электродвигател это приводит к возрастанию мощности потерь силового транзистора 7 и, соответственно, пропорцио5With increasing voltage on the input electrodes of the Hall element, the voltage at the differential input of preamplifier 1 increases and, accordingly, the voltage drops across resistor 8. With a constant hour of rotation of the valve motor, this leads to an increase in the power loss of the power transistor 7 and, accordingly, proportion
нальному возрастанию выходного напр - жени блока 14 умножени . Аналогичный an increase in the output voltage of block 14 multiplication. Similar
нальному возрастанию выходного напр - жени блока 14 умножени . Аналогичный an increase in the output voltage of block 14 multiplication. Similar
результат получаетс при снижении частоты вращени вентильного электродвигател при неизменном напр жении на входных электродах элемента Холла. При величине выходного напр жени блока J4 умножени , большей напр жени смещени UCM, т.е. при превышении мощности потерь силового транзистора 7 заданной величины, диод смещаетс в пр мом направлении. На втором входе промежуточного усилител 4 по вл етс напр жение положительной пол рности, знак которой противоположен пол рности выходного напр жени предварительного усилител 1„ В итоге результирующее входное напр жение промежуточного усилител А уменьшаетс и снижаетс ток эмиттера сило- , вого транзистора 7 до величины, при которой мощность потерь гнлового транзистора 7 практически равна заданному значению.the result is obtained by reducing the frequency of rotation of the valve motor with a constant voltage across the input electrodes of the Hall element. When the output voltage of the multiplier J4 is greater than the bias voltage UCM, i.e. when the power loss of the power transistor 7 is exceeded by a predetermined value, the diode is shifted in the forward direction. At the second input of the intermediate amplifier 4, a positive polarity appears, the sign of which is opposite to the polarity of the output voltage of the preamplifier 1 ". As a result, the resulting input voltage of the intermediate amplifier A decreases and the emitter current of the power transistor 7 decreases to at which the power loss of the gnl transistor 7 is almost equal to the specified value.
Точность ограничени максимально допустимой мощности потерь силового транзистора 7 пропорциональна величине коэффициента усилени регулирующего усилител 11, т.е. дифференциального усилител на операционном усилителе (по варианту). Включение диода в цепь отрицательной обратной св зи дифференциального усилител на операционном усилителе (па варианту ) снижает ошибку регулировани мощности потерь в силовом транзисторе 7 из-за неидеальности вольт-амперной характеристики реального диода .The accuracy of limiting the maximum allowable power loss of the power transistor 7 is proportional to the magnitude of the gain of the control amplifier 11, i.e. differential amplifier on the operational amplifier (optional). The inclusion of a diode in the negative feedback circuit of a differential amplifier on an operational amplifier (option) reduces the power loss control error in the power transistor 7 due to the imperfect current-voltage characteristic of the real diode.
Повышение точности ограничени максимально допустимой мощности потерь силового транзистора 7 достигаетс также при применении блока 14 умножени с дифференциальными входами . В этом случае повышаетс точность измерени мощности потерь в силовом транзисторе 7, так как на выводы второго входа поступает только напр жение между его коллектором и эмиттером . В итоге увеличиваетс также точность работы всего устройства по ограничению максимально допустимой мощности потерь в силовом транзисторе 7.Improving the accuracy of limiting the maximum allowable power loss of the power transistor 7 is also achieved when using the multiplication unit 14 with differential inputs. In this case, the accuracy of measuring the power loss in the power transistor 7 is improved, since only the voltage between its collector and the emitter is supplied to the terminals of the second input. As a result, the accuracy of the operation of the entire device to limit the maximum allowable power loss in the power transistor 7 also increases.
Технико-экономическа эффективность предлагаемого коммутатора вентильного электродвигател по сравнению с известным заключаетс в повышении надежности функционировани за счет ограничени мощностей потерь3 рассеиваемых силовыми транзистора-ми 9 ниже максимально допустимых. Это снижает веро тность выхода из стро силовых транзисторов и всего устройства в целом, особенно при работе вентильного электродвигател на низких частотах вращени , при реверсе и пуске. Применение предлагаемогоThe technical and economic efficiency of the proposed valve electric motor switch as compared with the known one is to increase the reliability of operation by limiting the power losses 3 dissipated by the power transistors 9 below the maximum allowed. This reduces the likelihood of failure of the power transistors and the device as a whole, especially when the valve motor is operating at low rotational frequencies, while reversing and starting. Application of the proposed
коммутатора вентильного электродвигател позвол ет также избежать в некоторых случа х параллельного включени силовых транзисторов и тем самым увеличени массогабаритных показателей всего устройства.a valve motor switch also avoids in some cases the parallel connection of power transistors and thereby an increase in the overall dimensions of the overall device.
Более высока надежность функционировани предлагаемого коммутатора по сравнению с известным позвол ет использовать его в вентильных электродвигател х след щих систем летательных аппаратов и робототехничес- ких устройств.The higher reliability of operation of the proposed switch as compared with the known one allows it to be used in valve motors of tracking systems of aircraft and robotic devices.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884394494A SU1582290A1 (en) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | Thyratron electric motor commutator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884394494A SU1582290A1 (en) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | Thyratron electric motor commutator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1582290A1 true SU1582290A1 (en) | 1990-07-30 |
Family
ID=21362160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884394494A SU1582290A1 (en) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | Thyratron electric motor commutator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1582290A1 (en) |
-
1988
- 1988-02-17 SU SU884394494A patent/SU1582290A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент DE № 2727534, кл. Н 02 К 29/02, 1979. Авторское свидетельство СССР 142924Г, кл. Н 02 К 29/06, 1987. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5194786A (en) | Linear current source amplifier for brushless dc motor | |
| US4019107A (en) | D. C. motor control system | |
| US4070606A (en) | Driving circuit for brushless DC motor | |
| JPS6059838B2 (en) | A circuit that generates a signal proportional to the average current of an inductive load | |
| ATE21602T1 (en) | PHASE DETECTOR FOR THREE-PHASE POWER FACTOR CONTROLLER|T. | |
| US3523228A (en) | Transistor servo system including a unique differential amplifier circuit | |
| US4306181A (en) | Drive circuitry for electric motor | |
| JPS6131424B2 (en) | ||
| US4291260A (en) | Motor velocity control servo amplifier | |
| US2767365A (en) | Motor control system | |
| US3436635A (en) | Pulse width modulated servo drive control system | |
| US4638223A (en) | Motor driving circuit | |
| US3757183A (en) | Redundant speed control for brushless hall effect motor | |
| SU1582290A1 (en) | Thyratron electric motor commutator | |
| US3662238A (en) | Electronically commutated motor | |
| US3518517A (en) | Method and apparatus for continuous reversal of brushless dc motors | |
| US4328447A (en) | DC Motor speed regulator | |
| US4146828A (en) | Pulse-modulated servo amplifier | |
| US3806787A (en) | Circuit for generating a voltage proportional to motor armature current | |
| US3976931A (en) | AC regulator | |
| EP0154863B1 (en) | Apparatus for driving polyphase brushless motor | |
| US3454850A (en) | Dual mos-fet chopper-summer circuit in a closed loop servo | |
| JPH09252223A (en) | Trans-admittance amplifier, load driving method by the amplifier and motor driver | |
| US3188542A (en) | Electric position servomechanism | |
| US4395682A (en) | Differential output circuit |