SU978300A1

SU978300A1 - Reversible inverter

Info

Publication number: SU978300A1
Application number: SU813302509A
Authority: SU
Inventors: Юрий Филиппович Михеев; Сергей Леонидович Пахомов; Анатолий Егорьевич Лапа
Priority date: 1981-06-19
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1982-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано дл питани электроприводов .The invention relates to converter equipment and can be used to power drives.

Известен реверсивный преобразователь , выполненный по мостовой схеме на транзисторах, шунтированных обратными диодами 1 .Known reversing Converter, made by the bridge circuit on the transistors, shunted by reverse diodes 1.

Недостатком таких преобразователей вл етс наличие бросков тока в тормозных режимах, что создает динамические удары в двигателе и снижает наде : ность работы преобразовател .The disadvantage of such converters is the presence of current surges in braking modes, which creates dynamic shocks in the motor and reduces the hope of the converter.

Известны таюхе реверсивные преоб (Разователи, в которых в цепь кор |двигател введен ограничительный резистор , который уменьшает броски тока только в пусковых режимах 23.Known tayuh reversible trans (Developers, in which a limiting resistor is inserted into the core circuit of the engine, which reduces current surges only in starting modes 23.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому вл етс преобразователь, в котором . смежные плечи каждой половины моста соединены между собой через резистор и шунтирующий его диод, включенныйThe closest in technical essence to the proposed is the converter, in which. the adjacent shoulders of each half of the bridge are interconnected through a resistor and a diode shunt it included

В пр мом направлении, что позвол ет уменьшить броски тока через двигатель и плечи моста в переходных режимах и, следовательно, повышает надежкость работы преобразовател С 3 In the forward direction, which reduces the inrush current through the motor and shoulders of the bridge in transient conditions and, therefore, increases the reliability of the C 3 converter.

Недостатком преобразовател вл етс то, что в нем не обеспечиваетс торможение двигател при сн тии импульсов управлени с транзисторов моста при его останове либо в аварий10 ных ситуаци х, например при исчезновении напр жени питани , и он продолжает некоторое врем вращатьс в прежнем направлении по инерции ( тормозитьс выбегом ), при этом кинети15 ческа энерги объекта управлени идет на энергию удара о механический упор, что может вызвать повре хдсние объекта управлени либо выход из стро силовой части след щей системы A disadvantage of the converter is that it does not provide engine braking when the control pulses are removed from the bridge transistors when it is stopped or in emergency situations, for example, when the supply voltage disappears, and it continues to rotate for some time in the same direction of inertia ( decelerate by coasting), while the kinetic energy of the control object goes to the impact energy of a mechanical stop, which can cause damage to the control object or failure of the power system of the tracking system

20 и двигател . Особенно важно это в аварийных ситуаци х, так как.в этих услови х привод становитс неуправл емым , а дл многих производственных20 and the engine. This is especially important in emergency situations, since in these conditions the drive becomes uncontrollable, and for many industrial

механизмов необходима быстра остановка , которую можно осуществить путем торможени двигател .The mechanisms require a quick stop, which can be accomplished by engine braking.

Цель изобретени - повышение надежности путем уменьшени времени торможени двигател .The purpose of the invention is to increase reliability by reducing the engine braking time.

Поставленна Цель достигаетс тем, что в реверсивном инверторе, содержащем двигатель, включенный в диагональ переменного тока мостового усилител мощности на силовых транзистоpax , зашунтированных обратными диода и , причем последние в каждой стойке fiocTa соединены между собой через ограничительный резистор и шунтирующий его диод, включенный в направлении протекани тока нагрузки, в каждую стойку моста введены дополнительный транзистор противоположного силовым типа проводимости,база-эмиттерный пе- 20 The goal is achieved by the fact that in a reverse inverter containing a motor, included in the diagonal of an alternating current of a bridge power amplifier, power transistors are shunted by a reverse diode and the latter in each fiocTa rack are interconnected via a limiting resistor and a shunt diode connected in the direction load current flow, an additional transistor of the opposite type of power conductivity, the base-emitter transistor, is introduced into each bridge rack

реход которого зашунтирован дополнительным обратным диодом, причем последний включен в диагональ переменного тока в направлении протекани тока нагрузки между.эмиттером силово-25 го транзистора, св занным с первым входным выводом, и его обратным диодом , при этом база дополнительных транзисторов подключена через резистор к второму входному выводу а кол лектор - .к выводу двигател , подключенному к противоположной стойке мос та. На чертеже представлена схема пре образовател . Реверсивный инвертор содержит дви гатель 1, включенный в цепь переменного токэ мостового усилител мощнос ти на транзисторах 2-5 и обратных ди одах 6-9. Последние в каждой стойке моста соединены между собой через ограничительные резисторы 10 и 11 и шунтируюс1ие их диоды 12 и 13. Последовательно с транзисторами верхних плеч в пр мом направлении включены дополнительные диоды и 15, которы шунтируют база-эмиттерный переход до полнительных транзисторов 16 и 17 P(fP типа. Базы этих транзисторов через резисторы 18 и 19 подключены к второму входному выводу, а коллекторы - к зажимам двигател , подключенным к противоположной стойке моста. Инвертор работает следующим образом . При отсутствии сигнала управлени а исходном состо нии транзисторы 2 и 4 моста открыты, а транзисторы 3 и 5 закрыты. Двигатель отключен отwhose transistor is shunted by an additional reverse diode, the latter being connected to the diagonal of the alternating current in the direction of the load current flowing between the emitter of the power-25 transistor connected to the first input terminal and its reverse diode, while the base of the additional transistors is connected to the second transistor the input terminal and the collector - to the engine output connected to the opposite rack of the motor. The drawing shows a diagram of the converter. The reversible inverter contains a motor 1 connected to an alternating current circuit of a bridge power amplifier on transistors 2-5 and inverse diodes 6-9. The latter in each bridge rack are interconnected via limiting resistors 10 and 11 and their diodes 12 and 13 are shunting. Additional diodes and 15, which shunt the base-emitter junction to additional transistors 16 and 17 P, are in series with the upper-arm transistors. (fP type. The bases of these transistors are connected via resistors 18 and 19 to the second input terminal, and the collectors to the terminals of the motor connected to the opposite bridge rack. The inverter works as follows. In the absence of a control signal and in the initial state, the transistors 2 and 4 of the bridge are open, and the transistors 3 and 5 are closed. The motor is disconnected from

источника питани . При определенной пол рности сигнала управлени переключаютс в противофазе под действием модулированных по длительности импульсов напр жени транзисторы 2 и 3 при этом транзистор k посто нно открыт , а транзистор 5 закрыт.power source. At a certain polarity of the control signal, the transistors 2 and 3 are switched in antiphase under the influence of voltage-pulse modulated voltage, while the transistor k is constantly open and the transistor 5 is closed.

С приходом импульса напр жени положительной пол рности транзистор 3With the advent of a positive-polarity voltage pulse, the transistor 3

После запирани транзистора 3 |И включени транзистора 2 ток через двигатель продолжает протекать в том же направлении под действием ЭДС саоткрываетс и ток нагрузки протекает - плюс источника питани , в цепи транзистор (, диоды 15и 13, корь двигател 1, транзистор 3, минус источника питани . Транзистор 17 при этом закрыт падением напр жени на диоде 15. Ток, протекающий через корь двигател , создает вращающий момент на валу, вследствие чего двигатель вращаетс .в определенном направлении . моиндукции по цепи - корь двигател П, резистор 10, обратный диод 6, открытый транзистор }, диоды 15 и 13, корь двигател 1. Транзистор 17 под действием паде|ни напр жени на диоде 15 продолжает оставатьс в закрытом состо нии. В переходных режимах, например при сбросе нагрузки или уменьшении сигнала управлени в системе с обратной св зью по скорости, относительна продолжительность включени может стать равной нулю. При этом транзистор 3 закрываетс , и ток в двигателе под действием ЭДС вращени мен ет свое направление и протекает по цепи,- корь двигател , резистор 11, диод 7, открытый транзистор 2, диоды 1t и 12, корь двигател , т.е. осуществл етс торможение двигател . При остановке двигател , когда снимаютс импульсы упра-влени , а также в аварийных {Режимах, например при исчезновении напр жени питани в схеме , транзисторы моста закрываютс , что приводит к разрыву основного контура динамического торможени в известных преобразовател х. В предлагаемом преобразователе в этом случае вследствие того, что -ток через диод 15 не протекает, под действием ЭДС вращени автоматически открываетс транзистор 17 по цепи - эмиттер-база , резистор 19, диод 8, и о5разует контур динамического торможени - корь двигател , резистор 11, эмиттер-коллектор транзистора 17 | корь двигател . Ток, протекающий через двигатель, создает тормозной момент , противоположный моменту враще- 5 ни , .в результате чего двигатель быстро останавливаетс . При вращении дви гател в противоположную сторону, ког да переключаютс транзисторы k и 5, а транзистор 2 открыт, под действием падени напр жени на диоде , находитс в закрытом состо нии транзистор 16, который открываетс аналогич ,ным образом под действием ЭДС вращени по цепи - эмиттер-база, резистор 18, диод 9 и образует контур динамимеского торможени - корь двигател , резистор 1П, эмиттер-коллектор транзистора 16, корь двигател . Кром.е того, транзисторы 16 и 17 открываютс также в переходных режимах , образу эти же контуры динамического торможени , параллельные основному контуру, вследствие чего уменьшаютс броски тормозного тока через верхние плечи моста преобразова . тёл что способствует повышению его наде : ности. Дл защиты транзисторов 16 и 17 от протекани обратных токов в их коллекторные цепи могут быть включены диоды. Если бы торможение двигател отсутствовало при сн тии управл ющих им пульсов во врем его останова или в .аварийных режимах, то двигатель, враща сь по инерции, прошел бы значительный тормозной путь, что может при вести при определенных услови х к ава ри м в производственном механизме, Таким образом, в предлагаемом реверсивном инверторе уменьшаетс врем торможени двигател , так как осущест вл етс автоматическое включение дополнительного контура динамического торможени двигател вследствие того что ток через дополнительный диод не протекает, под действием ЭДС вращени автоматически открываетс дополнитель After the transistor 3 is turned off and the transistor 2 is turned on, the current through the motor continues to flow in the same direction under the action of the EMF and the load current flows, plus the power supply, the transistor in the circuit (diodes 15 and 13, motor pin 1, transistor 3, minus the power supply The transistor 17 is then closed by a voltage drop across the diode 15. The current flowing through the engine's measles creates a torque on the shaft, as a result of which the motor rotates in a certain direction. The induction through the circuit - the engine's torque P, resistor 10, reverse diode 6, open transistor}, diodes 15 and 13, engine measles 1. Transistor 17 continues to remain in a closed state under the action of a voltage drop across diode 15. In transient conditions, for example, when a load is shed or the control signal decreases with speed feedback, the relative duration of the turn-on may become equal to 0. At the same time, the transistor 3 closes, and the current in the motor under the action of the emf of rotation changes its direction and flows through the circuit, - motor fault, resistor 11, diode 7, open transistor 2, d iodides 1t and 12, engine measles, i.e. engine braking is performed. When the engine is stopped, when the control pulses are removed, as well as in emergency modes, for example when the supply voltage in the circuit disappears, the bridge transistors close, which leads to the break of the main dynamic braking circuit in the known converters. In the proposed converter, in this case, due to the fact that the current does not flow through the diode 15, the action of the EMF of rotation automatically opens the transistor 17 along the circuit — emitter-base, resistor 19, diode 8, and forms a dynamic deceleration circuit — motor fault, resistor 11 , emitter-collector of transistor 17 | measles engine The current flowing through the motor creates a braking torque opposite to that of rotation, as a result of which the motor quickly stops. When the motor rotates in the opposite direction, when the transistors k and 5 are switched, and the transistor 2 is open, under the action of a voltage drop across the diode, the transistor 16 is closed, which is opened in the same way as under the action of the EMF of the circuit. emitter-base, resistor 18, diode 9 and forms a dynamic-deceleration circuit - a motor meas, a 1P resistor, an emitter-collector of the transistor 16, a motor meas. In addition, transistors 16 and 17 are also opened in transient conditions, forming the same dynamic braking circuits parallel to the main circuit, as a result of which the surge current through the upper arms of the transform bridge is reduced. which increases his hope. To protect the transistors 16 and 17 from the flow of reverse currents, diodes can be included in their collector circuits. If engine braking was absent when control pulses were removed during engine shutdown or in emergency modes, the engine would rotate by inertia a considerable stopping distance, which could lead to certain accidents in production Thus, in the proposed reversible inverter, the engine braking time is reduced, since the implementation is the automatic activation of the additional dynamic braking circuit of the engine due to the fact that the current through the additional diode does not leak, under the action of EMF of rotation the additional opens automatically

Claims

This transistor forms a dynamic braking circuit. The current flowing through the motor creates a braking torque opposite to the rotation motor, as a result of which the motor quickly stops. Invention Form Reversible inverter containing. the motor included in the diagonal of the alternating current of the bridge power amplifier in power transistors, shunted by reverse diodes, the latter in each rack of the bridge are interconnected through a limiting resistor and a diode shunt connected in the direction of the load current flow, characterized in that by reducing the engine deceleration time, an additional transistor of the opposite type of conduction, the base-emitter junction This is shunted by an additional reverse diode, the latter being connected to the diagonal of an alternating current in the direction of the load current flowing between the emitter of the power transistor connected to the first input terminal and its reverse diode, while the base of the additional transistors is connected across the resistor to the second input terminal and the collector - to the engine output connected to the opposite rack of the bridge. Sources of information taken into account in the examination; t. Kossov. Power amplifiers} on transistors in switching mode. M., Energie, 1971, p. 1. “, 373.

2. US patent K, cl. II 02 R 7/28, 1977.

3. USSR author's certificate ff 671010, cl. H 02 M 7/537, 1979.