Реверсивный широтно-импульсный мостовой преобразователь постоянного тока
"""-б;..а:;-8 И 67 0 6
О П
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.02.78 (21) 2582216/24-07 (51) М. Кл. Н 02М 7/537 с присоединением заявки ¹
Государствеиный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79 сссР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.58 (088.8) (72) Авторы изобретения Ю. Ф. Михеев, С. Л. Пахомов, А. Е. Лапа и А. Н. Шилимов (71) Заявитель Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ
МОСТОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к электроприводам постоянного тока, а именно к реверсивным широтно-импульсным мостовым преобразователям постоянного тока.
Известен реверсивный широтно-импульсный мостовой преобразователь постоянного тока на транзисторах, шунтированных обратными диодами.
Недостатком указанного преобразователя является незащищенность транзисторов стоек моста от сквозных токов и наличие бросков тока в тормозном режиме, что создает динамические удары в двигателе и снижает надежность работы преобразователя. 15
Целью изобретения является повышение надежности работы преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что смежные плечи каждой половины моста соединены между собой введенными дополнительно и соединенными параллельно диодом, включенным в прямом направлении, и резистором.
На чвртеже приведена схема преобразователя. 25
Реверсивный широтно-импульсный преобразователь содержит мост, выполненный на транзисторах 1 — 4, встречно-параллельно которым включены соответственно ооратные диоды 5 — 8. Верхние плечи моста, 30 соединенные положительным зажимом источника питания подключены через резисторы 9 и 10 и диоды 11 и 12 к двигателю
13. Коммутация транзисторов осуществляется по несимметричному закону.
Работает преобразователь следующим образом.
При отсутствии сигнала управления в исходном состоянии транзисторы 1 и 2 моста открыты, а транзисторы 3 и 4 закрыты.
Двигатель отключен от источника питания.
При определенной полярности сигнала управления переключаются в противофазе под действием модулированных по длительности импульсов напряжения транзисторы
1 и 3, при этом транзистор 2 постоянно открыт, а транзистор 4 закрыт.
С приходом импульса напряжения положительной полярности транзистор 3 открывается и ток нагрузки протекает по цепи:
«плюс» источника питания, транзистор 2, диод 12, якорь двигателя 13, транзистор 3, «минус» источника.
После запирания транзистора 3 и включения транзистора 1 ток через двигатель продолжает протекать в том же направлении под действием ЭДС самоиндукции по цепи: якорь двигателя 13, резистор 9, диод
671010
Составитель И, Коротеева
Техред A. Камышиикова Корректор А. Галахова
Редактор В. Левитов
Подписное
Изд. № 392
Тираж 866
Заказ 1147/15
Типография, пр. Сапунова, 2
5, открытый транзистор 2, якорь двигателя
13.
При относительной продолжительности включения у= 1 транзистор 3 будет полностью открыт, и двигатель будет работать на естественной характеристике. Установившийся режим работы двигателя описываегся уравнением
U=1 +1, г„, 1О где U — напряжение источника питания, Š— ЭДС двигателя, г„— сопротивление якорной обмотки, I — ток нагрузки.
Так как величина сопротивления якорной обмотки двигателя незначительна и при работе двигателя на естественной характеристике E= U, то первоначальный бросок тока, согласно выражению (1) в момент отключения якоря двигателя от источника питания и замыкания его накоротко через открытые транзисторы и диоды верхних плеч моста в известных преобразователях
F. достигает величины Iq — — —, значительно в
25 превышающей допустимое значение тока якоря и допустимое значение тока коллектора транзистора. Бросок тока вызывает динамические удары в двигателе, поломки в редукторе, и выход транзисторов верхних плеч моста из строя, что снижает надежность работы устройства.
В связи с этим становится очевидной необходимость ограничения бросков тока в преобразователе.
В переходных режимах, например, при сбросе нагрузки или уменьшении сигнала управления в системе с обратной связью по скорости относительная продолжительность включения у становится равной нулю. В этом случае в предложенном преобразователе транзистор 3 закрывается и ток в двигателе под действием Е меняет свое направление и протекает по цепи: якорь двигателя, резистор 10 (так как при этом диод
12 будет закрыт), диод 6, открытый транзистор 1, диод 11, якорь двигателя.
Следовательно, будет осуществляться торможение двигателя, а первоначальный
L бросок тока достигнет значения т з — —— я+ 10 не превышающего допустимое.
При вращении двигателя в противоположную сторону, когда переключаются транзисторы 2 и 4 в ограничении бросков тока будет участвовать резистор 9.
Таким образом, в предложенном преобразователе в переходных режимах осуществляется ограничение бросков тока через двигатель и плечи моста, что повышает надежность его работы, при этом не ухудшаются динамические и статические характеристики электропривода в двигательном режиме.
Формула изобретения
Реверсивный широтно-импульсный мостовой преобразователь постоянного тока на транзисторах, шунтированных обратными диодами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, смежные плечи каждой половины моста соединены между собой введенными дополнительно и соединенными параллельно диодом, включенным в прямом направлении, и резистором.
