DE1087245B - Transistoren-Schaltverstaerker fuer eine Gleichstrommotor-Folgeregelung - Google Patents

Transistoren-Schaltverstaerker fuer eine Gleichstrommotor-Folgeregelung

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DE1087245B
DE1087245B DEE17009A DEE0017009A DE1087245B DE 1087245 B DE1087245 B DE 1087245B DE E17009 A DEE17009 A DE E17009A DE E0017009 A DEE0017009 A DE E0017009A DE 1087245 B DE1087245 B DE 1087245B
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DE
Germany
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switching amplifier
power transistors
motor
armature
amplifier according
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Application number
DEE17009A
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English (en)
Inventor
Heinrich Dick
Dipl-Ing Walter Sussebach
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ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Original Assignee
ELMEG Elektro Mechanik GmbH
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

  • Transistoren-Schaltverstärker für eine Gleichstrommotor-Folgeregelung Die Erfindung bezieht sich auf einen Transistoren-Schaltverstärker für eine Gleichstrommotor-Folgeregelung und besteht darin, daß im Mittelzweig einer Brückenschaltung von Leistungstransistoren der Anker des Gleichstrommotors angeordnet ist, und daß bei Stillstand des Motors die beiden Leistungstransistoren der Brückenschaltung, die am positiven Pol einer Gleichspannungsquelleliegen, durchlässig und die beiden am negativen Pol liegenden Leistungstransistoren gesperrt sind.
  • Zur Einschaltung des Motors wird durch eine der Regelabweichung proportionale Größe je nach ihrer Polarität einer der am positiven Pol der Gleichspannungsquelle liegenden Leistungstransistoren gesperrt und einer der am negativen Pol liegenden Leistungstransistoren durchlässig gemacht, so daß ein Strom durch den Mittelzweig der Brücke, d. h. durch den Anker des Gleichstrommotors, fließen kann.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird nach Ausgleichung der Regelabweichung der Anker des Gleichstrommotors je nach Polarität über einen der am positiven Pol der Gleichspannungsquelle liegenden Leistungstransistoren und über eine der zu diesen Leistungstransistoren. antiparallel geschalteten Dioden kurzgeschlossen, so daß eine schnelleAbbremsung des Motors erfolgt und Überspannungen für die Leistungstransistoren vermieden werden.
  • Der bei eingeschaltetem Anker über den Leistungstransistor, der am negativen Pol der Spannungsquelle liegt, fließende Arbeitsstrom wird zur Aufrechterhaltung des Steuerstromes über die Emitter-Basis-Strecke dieses Leistungstransistors vorteilhaft über einen Widerstand oder eine Diode geführt. Dieser Widerstand oder die Diode dient ferner zur Begrenzung des Einschaltstromes auf einen für die Transistoren zulässigen Wert.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Regelabweichung einer weiteren Brückenschaltung entnommen und über eine Transistoren-Verstärkerstufe und -Kippstufe auf die Leistungstransistoren gegeben. Zur Begrenzung des Emitter-Basis-Stromes bei großen Regelabweichungen ist dem im Mittelzweig dieser Brücke liegenden Transistor eine Diode parallel geschaltet.
  • Für eine Verwendung als proportionales Stellglied wird der Mittelzweig der Brückenschaltung aufgetrennt und eine Fremdspannung eingefügt, so daß der Anker eine dieser Fremdspannung proportionale Anzahl Umdrehungen macht.
  • Bei der Anordnung nach der Erfindung werden insbesondere für die Verwendung bei Flugzeugen, Triebwagen od. dgl. Istwert-, Sollwertgeber, Stellmotor und Schaltverstärker aus einem gemeinsamen Gleichstromnetz gespeist. Bei bisher bekannten Anordnungen ist im Mittelzweig einer Brückenschaltung ein polarisiertes Relais angeordnet, welches weitere Relais für Linkslauf bzw. Rechtslauf des Stellmotors einschaltet. Bei diesen Anordnungen ist es von Nachteil, daß die Kontakte der Relais kleben können. und der Abnutzung unterworfen sind und außerdem durch die Ansprechzeiten der Relais eine sofortige und genaue Regelung nicht möglich ist. Weiterhin werden der für die Relais erforderliche Platz und ihre Erschütterungsempfindlichkeit, insbesondere bei Verwendung der Regelanordnungen in Triebwagen, Flugzeugen od. dgl., als nachteilig empfunden.
  • Durch den Transistoren-Schaltverstärker nach der Erfindung werden die genannten Nachteile vermieden und eine einwandfreie, ohne Verzögerung einsetzende Regelung sowie ein genaues Einlaufen des Stellmotors in die Sollstellung erreicht.
  • Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert.
  • Vier Leistungstransistoren 1, 2, 3, 4 sind in einer Brückenschaltung angeordnet, in deren Mittelzweig sich der Anker 5 eines Gleichstrommotors befindet. Antiparallel zu den beiden Leistungstransistoren 1, 2 sind die Dioden 6, 7 geschaltet. Bei Stillstand des Motors sind die Leistungstransistoren 1, 2 durchlässig und die Leistungstransistoren 3, 4 gesperrt. Bei eingeschaltetem Motor wird je nach Polarität der Arbeitsstrom der Leistungstransistoren 3 oder 4 über einen Widerstand 8 geleitet, damit der Steuerstrom über die Emitter-Basis-Strecke dieser Leistungstransistoren aufrechterhalten wird und der Einschaltstrom auf einen für die Leistungstransistoren zulässigen Wert begrenzt wird. Die Wirkungsweise des Transistoren-Schaltverstärkers sei für Rechtslauf des Motors erläutert. @' Die Regelabweichung wird der Brückenschaltung9, in deren Mittelzweig ein Transistor 10 angeordnet ist, dem eine Diodell zur Begrenzung des Emitter-Basis-Stromes bei großen Regelabweichungen parallel geschaltet ist, entnommen, in einer Vorstufe 12 verstärkt und einer Kippstufe 13 zugeführt, die den Schältbefehl auf die Leistungstransistoren, 1 und 3 überträgt. Der Leistungstransistor 1 wird gesperrt, während der Leistungstransistor 3 durchlässig gemacht wird, so daß der Anker 5 über die Leistungstransistoren 2 und 3 an Spannung gelegt wird. Bei Abgleichung der Regelabweichung in der Brückenschaltung 9 werden der Schaltbefehl unterbrochen und somit die Leistungstransistoren 1 durchlässig und 3 gesperrt. Über die Diode 7 und den Leistungstransistor 1 ist nun ein Bremsstromkreis geschlossen, so daß der Anker 5 abgebremst wird und Überspannungen für den Leistungstransistor 2 vermieden werden. Der in der Zeichnung dargestellte rechte Teil arbeitet analog für Linkslauf des Motors.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Transistoren-Schaltverstärker für eine Gleichstrommotor-Folgeregelung, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelzweig einer Brückenschaltung von Leistungstransistoren (1, 2, 3, 4) der Anker (5) des Gleichstrommotors angeordnet ist, und daß bei Stillstand des Motors die beiden LeistUngstransistoren (1, 2), die am positiven Pol einer Gleichspannungsquelle liegen, durchlässig und die beiden am negativen Pol liegenden Leistungstransistoren (3, 4) gesperrt sind.
  2. 2. Schaltverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine der Regelabweichung proportionale Größe zurEinschaltung des Motors j e nach. ihrer Polarität einer der am positiven Pol der Gleichspannungsquelle liegenden Leistungstransistoren (1 oder 2) gesperrt und einer der am negativen Pol liegenden. Leistungstransistoren (4 oder 3) durchlässig gemacht wird, so daß ein Strom durch den Anker (5) des Gleichstrommotors fließt.
  3. 3. Schaltverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ausgleichung der Regelabweichung der Anker (5) des Gleichstrommotors je nach Polarität über einen der am positiven Pol der Gleichspannungsquelle liegenden Leistungstransistoren (1, 2) und über eine der zu diesen Leistungstransistoren antiparallel geschalteten Dioden (6, 7) kurzgeschlossen wird.
  4. 4. Schaltverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei eingeschaltetem Anker (5) der Arbeitsstrom des am negativen Pol der Spannungsquelle liegenden Leistungstransistors (3, 4) über einen Widerstand (8) oder eine Diode geführt wird.
  5. 5. Schaltverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelabweichung einer weiteren Brückenschaltung (9) entnommen wird, und eine dieser Regelabweichung entsprechende Größe über eine Transistoren-Verstärkerstufe (12) und -Kippstufe (13) die Steuerung der Leistungstransistoren (1, 2, 3, 4) bewirkt.
  6. 6. Schaltverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem im Mittelzweig der Brückenschaltung (9), der die Regelabweichung entnommen wird, angeordneten Transistor (10) eine Diode (11) zur Begrenzung seines Emitter-Basis-Stromes bei großen Regelabweichungen parallel geschaltet ist.
  7. 7. Schaltverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelzweig der Brückenschaltung (9) aufgetrennt und eine Fremdspannung eingefügt wird, so daß der Anker (5) eine dieser Fremdspannung proportionale Anzahl Umdrehungen macht. B. Schaltverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Istwert-, Sollwertgeber, Schaltverstärker und Stellmotor aus einem gemeinsamen Gleichstromnetz gespeist werden.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1188704B (de) * 1961-01-23 1965-03-11 Dieter Braun Anordnung zur Steuerung der Drehrichtung eines Gleichstrom-Nebenschlussmotors mit Hilfe von vier Transtistoren in Brueckenschaltung
DE1284510B (de) * 1961-12-19 1968-12-05 Licentia Gmbh Anordnung zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines Gleichstrom-Nebenschlussmotors
DE1562277B1 (de) * 1964-05-29 1969-09-18 Siemens Ag Transistoren-Schaltverstaerker fuer einen Gleichstrom-Stellmotor
DE2410926A1 (de) * 1974-03-05 1975-09-11 Kollmorgen Corp Imd Elektrodynamischer gleichstromlaeufer mit kurzschlussbremsung
DE2716411A1 (de) * 1977-04-13 1978-10-19 Siemens Ag Anordnung zur erzeugung von drehbewegungen um einen vorgebbaren winkel mit hilfe eines gleichstrommotors

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