SU1429241A1 - Switching device of thyratron motor - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам управлени  токами секций  корной обмотки вентильных электродвигателей . Цель изобретени  состоит в повышении надежности функционировани  коммутатора вентильного электродвигател . Каждый канал коммутатора содержит последовательно соединенные дифференциальный предварительный усилитель, линейный усилитель и силовой транзистор, в цепь коллектора которого включена одна из секций  корной обмотки электродвигател , а в цепь эмиттера - датчик тока. К общей точке эмиттера силового транзистора и датчика тока присоединены эмиттер второго транзистора, структура которого противоположна структуре силового транзистора, и один из выводов резистора цепи отрицательной обратной св зи по току секции  корной обмотки, второй вывод которого объединен с коллектором этого транзистора и подключен к входу линейного усилител . При помощи второго транзистора за счет регулировани  величины отрицательной обратной св зи по току секции  корной обмотки осуществл етс  ограничение тока коллектора силового транзистора. База второго транзистора присоединена к общей точке делител  напр жени , выбором требуемого соотношени  величин резисторов которого устанавливаетс  максимально до- .пустимый ток коллектора силового транзистора, 1 ил. i ю Ю The invention relates to current control devices for the core sections of valve motors. The purpose of the invention is to improve the reliability of the operation of a valve electric motor switch. Each switch channel contains a series-connected differential preamplifier, a linear amplifier and a power transistor, in the collector circuit of which one of the main motor winding sections is included, and a current sensor is connected to the emitter circuit. The common emitter point of the power transistor and the current sensor connects the emitter of the second transistor, the structure of which is opposite to the power transistor, and one of the terminals of the negative current feedback circuit resistor of the core winding section, the second output of which is connected to the collector of this transistor booster. By using the second transistor, by controlling the magnitude of the negative current feedback of the core-winding section, the collector current of the power transistor is limited. The base of the second transistor is connected to the common point of the voltage divider, the choice of the required ratio of resistor values of which establishes the maximum allowable collector current of the power transistor, 1 slug. i you

Description

Изобретение относитс  к ческим машинам, а точнее к вентильным электродвигател м, и может быть использовано дл  управлени  токами секций  корной обмотки этих электродвигателей , The invention relates to chesky machines, and more specifically to valve electric motors, and can be used to control the currents of the core sections of these electric motors,

Цель изобретени  - повышение надежности функционировани  коммутатора вентильного электродвигател  за счет ограничени  тока коллектора си лового транзистора ниже максимально допустимого,The purpose of the invention is to increase the reliability of the operation of a valve electric motor switch by limiting the collector current of the power transistor below the maximum allowable

На чертеже -изображена принципиальна  электрическа  схема одного из вариантов вьшолнени  канала усилени  коммутатора вентильного электродвигател ,In the drawing, a schematic of the electrical circuit of one of the variants of the reinforcement channel of the switch of the valve motor is shown.

Канал- усилени  коммутатора вентильного электродвигател  содержит дйфф ер енци аль ный.пр едв аритель ный усилитель 1, входы которого присоединены к выходным электродам элемента Холла .2, расположенного в воздушном зазоре датчика положени  ротора электродвигател , ротор которого в ы- полнеи в виде посто нного магнита. Входные электроды элемента Холла 2 предназначены дл  подключени  к выходу системы управлени  вентильным электродвигателем,The amplification channel of the valve motor commutator contains a differential potential ali., Aryl amplifier 1, the inputs of which are connected to the output electrodes of the Hall element .2 located in the air gap of the rotor position sensor of the electric motor, the rotor of which is permanently magnet. The input electrodes of the Hall element 2 are designed to be connected to the output of the control system of a valve motor,

Анапоговый - датчик положени  ротора вентильного электродвигател  может быть также выполнен в виде ситранзистора 4, Коллектор транзистора 8 обьединен с вторым выводом резистора 7. и присоединен к инвертирующему входу линейного усилител  3, База транзистора 8 соединена со средней точкой делител  напр жени , образованного резисторами 9 и 10, Делитель напр жени  из резисторов 9 и 10 вклмчен параллельно выводам источника питани  канала усилени  коммутатора вентильного электродвигател .Analog - the rotor motor position sensor can also be made as a transistor 4, the collector of transistor 8 is connected to the second output of resistor 7. and connected to the inverting input of linear amplifier 3, the base of transistor 8 is connected to the midpoint of the voltage divider formed by resistors 9 and 10, a voltage divider of resistors 9 and 10 is turned on in parallel with the terminals of the power supply of the amplification channel of the switch valve motor.

Канал усилени  коммутатора вентильного электродвигател  работает следующим образом.The amplifier channel of the valve electric motor operates as follows.

При вращении ротора вентильного электродвигател  на выходных электродах элемента Холла 2 по вл етс  знакопеременное напр жение, которое поступает на входы дифференциального предварительного усилител  1, Амплитуда этого.напр жени  пр мо, пропорциональна абсолютной величине напр жени  -на входных электродах элемента Холла 2, При положительной относительно инвертирующего входа пол рности напр жени  на неинвертирующем входе дифференциального предварительного- усилител  1 его,выходное напр жение будет также положительной пол рности . Выходное напр жение линейного усилител  3 будет отрицательной пол рности, и силовой транзистор 4 закрыт. Падение напр жени на резисWhen the rotor of the valve electric motor rotates on the output electrodes of the Hall element 2, an alternating voltage appears that goes to the inputs of the differential preamplifier 1, the amplitude of this voltage is directly proportional to the absolute value of the voltage of the Hall element 2, with a positive with respect to the inverting input of the polarity of the voltage at the non-inverting input of the differential pre-amplifier 1, the output voltage will also be positive polar ty. The output voltage of the linear amplifier 3 is negative polarity, and the power transistor 4 is closed. Voltage drop on resis

нусно-косинусного вращающегос  транс- д торе 6 равно нулю, и к переходу ба форматора с демодул тором, включенным перед первичной обмоткой, и двум  фазочувствительными выпр мител ми, подключен1П51Ми к. его вторичным обмоткам .The nosal-cosine rotating transistor 6 is zero, and to the transfer of the formatter with the demodulator connected in front of the primary winding and two phase-sensitive rectifiers is connected 1П51М to its secondary windings.

К выходу дифференциального предварительного усилител  1 подключен вход линейного усилител  3, выполнен того в виде инвертирующего усилител . Его выход соединен с базой сило- його транзистора 4, имеющего структуру типа п-р-п. В цепь коллектора силового транзистора 4 включена секг ци  5  кориой обмбтки вентильного электродвигател , а в цепь его эмиттера - датчик тока, представл ющий собой посто нный резистор б, К общей точке эмиттера силового транзистора 4 и резистора 6 присоединены один из выводов резистора 7 цепи отрицательной обратной св зи по-току секции 5  корной обмотки и эмиттер транзистора 8, структура которого противоположна структуре силовогоTo the output of the differential pre-amplifier 1 is connected to the input of the linear amplifier 3, made in the form of an inverting amplifier. Its output is connected to the base of the power transistor 4, which has a pn-type structure. In the collector circuit of the power transistor 4 there is included a sekg qi 5 Koria obmbtki valve motor, and a current sensor in the circuit of its emitter, which is a constant resistor b, to the common emitter point of the power transistor 4 and resistor 6 are connected to one of the negative resistor 7 feedback feedback of the section 5 of the core winding and the emitter of the transistor 8, whose structure is opposite to the structure of the power

4040

4545

5050

5555

за - эмиттер транзистора 8 Прилагаетс  напр жение положительной относительно его эмиттера пол рности, равное падению напр жени  на резисто ре 9 делител  напр й :ени  из резисторов 9 и Ш, Транзистор 8 также закрыт , for - the emitter of the transistor 8 A positive voltage is applied relative to its emitter polarity, equal to the voltage drop across the resistor 9 of the voltage divider: the resistors 9 and W, the transistor 8 is also closed,

При изменении пол рности напр жени  на входах дифференциального пред варительного усилител  1 на противоположную его выходное, напр жение ста новитс  отрицательной пол рности, а выходное напр жение линейного усилител  3 - соответственно положительной пол рности. Силовой транзистор 4 открываетс  и по секции 5  корной обмотки и резистору 6 проходит ток.When the polarity of the voltage on the inputs of the differential preamplifier 1 is changed to its opposite output, the voltage becomes negative polarity, and the output voltage of the linear amplifier 3 is correspondingly positive polarity. The power transistor 4 opens and a current flows through section 5 of the core winding and resistor 6.

Если падение напр жени  на резисторе 6, возникающее при прохождении по нему тока эмиттера силового транзистора 4, меньше, чем падение напр  жени  на резисторе 9, то к переходу база - эмиттер транзистора 8 относительно его эмиттера прилагаетс  напторе 6 равно нулю, и к переходу If the voltage drop across the resistor 6 that occurs when the emitter current of the power transistor 4 passes through it is less than the voltage drop across the resistor 9, then the base-emitter transition of the transistor 8 relative to its emitter is applied on the 6th is equal to zero, and

за - эмиттер транзистора 8 Прилагаетс  напр жение положительной относительно его эмиттера пол рности, равное падению напр жени  на резисторе 9 делител  напр й :ени  из резисторов 9 и Ш, Транзистор 8 также закрыт , :for - the emitter of the transistor 8 A positive voltage is applied relative to its emitter of polarity, equal to the voltage drop across the resistor 9 of the voltage divider: from the resistors 9 and W, Transistor 8 is also closed,:

При изменении пол рности напр жени  на входах дифференциального предварительного усилител  1 на противоположную его выходное, напр жение становитс  отрицательной пол рности, а выходное напр жение линейного усилител  3 - соответственно положительной пол рности. Силовой транзистор 4 открываетс  и по секции 5  корной обмотки и резистору 6 проходит ток.When the polarity of the voltage of the inputs of the differential preamplifier 1 is changed to the opposite of its output, the voltage becomes negative polarity, and the output voltage of the linear amplifier 3 is correspondingly positive polarity. The power transistor 4 opens and a current flows through section 5 of the core winding and resistor 6.

Если падение напр жени  на резисторе 6, возникающее при прохождении по нему тока эмиттера силового транзистора 4, меньше, чем падение напр жени  на резисторе 9, то к переходу база - эмиттер транзистора 8 относительно его эмиттера прилагаетс  напзисторов и тем с мым ухудшени  массо- габаритных показателен всего устройства .If the voltage drop across the resistor 6 that occurs when the emitter current of the power transistor 4 passes through it is less than the voltage drop across the resistor 9, then the base-emitter transition of the transistor 8 relative to its emitter is applied to the resistors and indicative of the entire device.

Волее высока  по сравнению с известным надежность функтщош ровани  предлагаемого коммутатора позвол ет использовать его в вентильных электродвигател х след щих систем летательных аппаратов и робототехничес- ких устройств.The higher reliability of the proposed functor for the proposed switch allows it to be used in the valve electric motors of tracking systems of aircraft and robotic devices.

3142924131429241

р жение положительной пол рности. Транзистор 8 закрыт и ток его коллектора практически пр мо пропорционален величине напр жени  на входах дифференциального предварительного усилител  1,positive polarity. The transistor 8 is closed and its collector current is almost directly proportional to the voltage across the inputs of the differential preamplifier 1,

Claims (1)

С увеличением напр жени  на входных электродах элемента Холла 2 возрастает напр жение на входах диффе- ю ренциального предварительного усилител  1 и соответственно падение напр жени  на резисторе 6. При достижении его величины больше падени  нап- Формула изобретений р жени  на резисторе 9 пол рность 15With an increase in the voltage on the input electrodes of the Hall element 2, the voltage on the inputs of the differential preamplifier 1 increases and, accordingly, the voltage drop across the resistor 6. When its value reaches more, the formula of the inventions on resistor 9 polarity 15 напр жени  на переходе база - эмиттер Коммутатор вентильного злектродвк- транзистора 8 относительно его эмит- гател , каждый из каналов усилени  тера становитс  отрицательной, трар- которого содержит дифференг иальны : зистор 8 открываетс  и шунтирует ре- предварительный усилитель, входы ко- зистор 7, Величина отрицательной об- 20 торого предназначены дл  подключени  ратной св зи по секции 5  корной об- к выходам аналогового датчика поло- мотки -возрастает что приводит к жени  ротора электродвигател , к си-по- прекращению увеличени  тока коллекто- вой транзистор, база котсрогэ св зана ра силового транзистора 4, Дальней- с выходом дифференциального предвари- шее увеличение напр жени  на входах 25 тельного усилител , в цепь ко;шекто- дифференциального предварительного , ра подключена одна из секций  корной усилител  .1 вызывает еще большее i обмотки электродвигател , а в цепь уменьшение сопротивлени  участка кол- эмиттера датчик тока, при зтом к лектор - эмиттер транзистора 8 и со- общей точке 3MiiTTepa силового транэпс30 тора и датчика тока присоединен един из выводов резистора цепи отрнцат „пь- ответственно увеличение отрицательной обратной св зи по току секции 5  корной обмотки, В итоге ток коллек- тора силового транзистора А практически не превьштает величины, равной отношению падени  напр жени  на, резисторе 9 к величине резистора 6, Требуемое граничное значе- ние тока коллектора силового транзистора 4 устанавливаетс  выбором соответствующих величин резисторов 9 и 10.voltage on the base-to-emitter junction. The switch of the gate electrically transistor 8 relative to its emitter, each of the amplification channels of the tera becomes negative, the path contains differential: the resistor 8 opens and shunts the pre-amplifier, the inputs of the cohistor 7, The magnitude of the negative side is intended for connecting the second link through section 5 of the core, around the outputs of the analogue sensor of the switch, increases, which leads to the rotor of the electric motor, to b-stop the increase in the call current. which transistor, the base of the cotsroth is connected to the power transistor 4, further, with the differential output, the preliminary increase in voltage at the inputs of the 25 amplifier, in the circuit to the shekt-differential preliminary, one of the core amplifier is connected. even more i windings of the electric motor, and the current sensor in the circuit of the resistance reduction of the colmitter emitter section, with this transistor 8 emitter and the 3MiiTTepa point of the power transistor and current sensor connected to one of the terminals of the resistor nsat “increase of negative feedback on current of section 5 of the root winding, as a result, the current of the collector of power transistor A practically does not exceed the value equal to the ratio of the voltage drop, resistor 9 to the value of resistor 6, the required limit value the collector current of the power transistor 4 is set by selecting the appropriate values of resistors 9 and 10. Технико-экономическа  эффективность предлагаемого коммутатора вентильного электродвигател  по сравнению с известным заключаетс  в повышении надежности функционировани  за счет ограничени  тока коллектора силового транзистора ниже допустимого , что снижает веро тность выхода из стро  силового транзистора и коммутатора . Кроме того, применение коммутатора вентильного электродвигател  позвол ет в р де случаев избежать параллельного включени  силовых транной обратной св зи по току  корной обмотки, о т л и ч а ю и 5-: й- с   тем, что, с целью повьпзени  ка-- дежности его функционировани , вThe 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 collector current of the power transistor to below the permissible value, which reduces the likelihood of the power transistor and the switch failing. In addition, the use of a valve motor switch allows in a number of cases to avoid parallel switching of power transient feedback on the current of the core winding, about a t and 5-: i- so that, in order to improve the the reliability of its functioning, 35 „35 „ дыи канал усилени  введены делительdyi channel gain entered divider напр жени , транзистор со структурой, противоположной структуре силового транзистора, и линейный усилитель, 4Q вход которого подключен к выходу дифференциального предварительного усилител , а выход соединен с базой силово- i го транзистора, делитель напр жени  подключен параллельно выводам источника питани  канала усилени , эмиттер введенного дополнительно транзистора соединен с эмиттером силового транзистора, его база - со средней точкой делител  напр жени , а коллектор объединен с вторьм выводом резистора цепи отрицательной обратной св зи по току секции  корной обмотки и присоединен к входу линейного усилител .voltage, a transistor with the structure opposite to the power transistor, and a linear amplifier, 4Q input of which is connected to the output of the differential preamplifier, and the output is connected to the base of the power i transistor, voltage divider is connected in parallel to the terminals of the power source of the gain channel, emitter input in addition, the transistor is connected to the emitter of the power transistor, its base is at the midpoint of the voltage divider, and the collector is connected to the second output of the negative side circuit resistor The current is connected to the current of the core winding and is connected to the input of the linear amplifier. 4545 5050 зисторов и тем с мым ухудшени  массо- габаритных показателен всего устройства .of the resistors and, therefore, the deterioration of the overall dimensions is indicative of the entire device. Волее высока  по сравнению с известным надежность функтщош ровани  предлагаемого коммутатора позвол ет использовать его в вентильных электродвигател х след щих систем летательных аппаратов и робототехничес- ких устройств.The higher reliability of the proposed functor for the proposed switch allows it to be used in the valve electric motors of tracking systems of aircraft and robotic devices. Формула изобретений Formula of inventions ной обратной св зи по току  корной обмотки, о т л и ч а ю и 5-: й- с   тем, что, с целью повьпзени  ка-- дежности его функционировани , вcurrent feedback on the current of the core winding, about tl and h and 5 and 5: i- so that, in order to ensure the reliability of its functioning, 5 „five " дыи канал усилени  введены делительdyi channel gain entered divider напр жени , транзистор со структурой, противоположной структуре силового транзистора, и линейный усилитель, Q вход которого подключен к выходу дифференциального предварительного усилител , а выход соединен с базой силово- i го транзистора, делитель напр жени  подключен параллельно выводам источника питани  канала усилени , эмиттер введенного дополнительно транзистора соединен с эмиттером силового транзистора, его база - со средней точкой делител  напр жени , а коллектор объединен с вторьм выводом резистора цепи отрицательной обратной св зи по току секции  корной обмотки и присоединен к входу линейного усилител .voltage, a transistor with the structure opposite to the power transistor, and a linear amplifier, whose Q input is connected to the output of the differential preamplifier, and the output is connected to the base of the power transistor, the voltage divider is connected in parallel to the terminals of the power source of the gain channel, the emitter of the input in addition, the transistor is connected to the emitter of the power transistor, its base is at the midpoint of the voltage divider, and the collector is connected to the second output of the negative side circuit resistor hydrochloric current communication section anchor winding and connected to the input of a linear amplifier. 5five 00 В системе у ураВлени In the system uraveny