DE1093463B

DE1093463B - Transistor control arrangement for a clockwise and counterclockwise rotating alternating current motor

Info

Publication number: DE1093463B
Application number: DEP21762A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gottfried Grunwaldt
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1958-11-24
Filing date: 1958-11-24
Publication date: 1960-11-24

Description

Transistor-Steueranordnung für einen rechts- und linksdrehenden Wechselstrommetor Transistorschaltungen für Steuerverstärker von rechts- und linkslaufenden Motoren sind bekannt. Hierbei arbeiten die den Motor schaltenden Transistoren im Halbwellenbetrieb. Die dabei unvermeidlichen Verzerrungen des Motorstroms beim Nulldurchgang der Netz- oder Versorgungsspannung sind ein großer Nachteil der bisher bekannten Schaltungen, bei denen außerdem die Gefahr besteht, daß die Transistoren für die Endstufe wegen Überbeanspruchung ausfallen.Transistor control arrangement for a clockwise and anticlockwise rotating alternating current motor Transistor circuits for control amplifiers of right and left rotating motors are known. The transistors that switch the motor work in half-wave mode. The unavoidable distortions of the motor current at the zero crossing of the mains or supply voltage are a major disadvantage of the previously known circuits, in which there is also the risk that the transistors for the output stage because of Failure to overuse.

Die Transistor-Steueranordnung nach der Erfindung behebt diesen Nachteil, weil die Transistoren nunmehr dauernd geöffnet oder gesperrt werden, d. h., die Wechselstrom schaltenden Transistoren erhalten in eingeschaltetem Zustand dauernd Basisstrom. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß je ein Transistor in die Gleichstromdiagonale je einer mit Wechselspannung über die Motorwicklung gespeisten Gleichrichterbrücke geschaltet ist und daß diese Transistoren durch über Schalttransistoren geschaltete weitere Wechselspannungen, die, transformiert und gleichgerichtet, den Basen der Transistoren zugeführt sind, für Rechts- oder Linkslauf bzw. Stillstand des Motors einschaltbar sind.The transistor control arrangement according to the invention overcomes this disadvantage, because the transistors are now continuously opened or blocked, d. h., the AC switching transistors are kept in the on state continuously Base current. The invention is characterized in that one transistor in each Direct current diagonal one each fed with alternating voltage via the motor winding Rectifier bridge is connected and that these transistors through via switching transistors switched other alternating voltages which, transformed and rectified, den Bases of the transistors are fed for clockwise or counterclockwise rotation or standstill of the motor can be switched on.

Die Basisstromversorgung wird nicht während der Nulldurchgänge der Wechselspannung unterbrochen wie bei Halbwellen-Gegentakt-Endstufen der eingangs erwähnten Art. Der aufgesteuerte Transistor ist vielmehr für beide Wechselspannungshalbwellen durchlässig.The base power supply is not used during the zero crossings of the AC voltage interrupted as with half-wave push-pull output stages of the input mentioned type. The opened transistor is rather for both AC voltage half-waves permeable.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Transistor-Steueranordnung. Die Transistoren 1 und 3 und die Eingangstransistoren 4 und 5 bilden einen Dreifachtrigger, der bei Anlegung einer Spannung an den Transistor 4 den Schalttransistor 6 bzw. bei Anlegung einer Spannung an den Transistors den Schalttransistor 7 öffnet und bei gleichzeitiger Anlegung von Spannungen an beide Transistoren 4 und 5 keinen der Schalttransistoren 6 und 7 öffnet. Ein solcher Transistor-Dreifachtrigger ist bereits vorgeschlagen worden und hat sich zur Steuerung von Steuerstufen für rechts- und linksdrehende Elektromotoren gut bewährt.The drawing shows an embodiment of the transistor control arrangement. The transistors 1 and 3 and the input transistors 4 and 5 form a triple trigger, when a voltage is applied to transistor 4, the switching transistor 6 resp. when a voltage is applied to the transistor, the switching transistor 7 opens and if voltages are applied to both transistors 4 and 5 at the same time, none the switching transistors 6 and 7 opens. One such transistor triple trigger is has already been proposed and has been used to control tax levels for legal and counter-clockwise electric motors have proven their worth.

Kollektor und Emitter der Schalttransistoren 6 bzw. 7 liegen an je einer Gleichrichterbrücke 8, 9. Auf diese Weise können mittels der Schalttransistoren 6 und 7 die vom Transformator 10 durch Wicklungen 11, 12 gelieferten Wechselspannungen für die Transformatoren 13, 14 ein- oder ausgeschaltet werden. Die von den Transformatoren 13, 14 gelieferten Wechselspannungen werden nach Gleichrichtung den Basen der Endstufen-Transistoren 15, 16 zugeführt, die mit den Gleichrichterbrücken 17, 18 verbunden sind und die von Transformatorwicklung 10' gelieferten Speise-Spannungen für den Motor 19 schalten. Mit 19' ist die unmittelbar über einen Kondensator ans Netz angeschlossene Hilfswicklung des Motors angedeutet.The collector and emitter of the switching transistors 6 and 7 are each connected to a rectifier bridge 8, 9. In this way, the alternating voltages supplied by the transformer 10 through windings 11, 12 for the transformers 13, 14 can be switched on or off by means of the switching transistors 6 and 7 . The alternating voltages supplied by the transformers 13, 14 are fed after rectification to the bases of the output stage transistors 15, 16 , which are connected to the rectifier bridges 17, 18 and switch the supply voltages supplied by the transformer winding 10 ' for the motor 19. The auxiliary winding of the motor, which is connected directly to the mains via a capacitor, is indicated at 19 '.

Die großen Glättungs-Kondensatoren 20 bis 23 überbrücken den Nulldurchgang der Speisespannung und gewährleisten ein Abschalten des Motors 19 ohne jede Überspannung. Die Transformatoren 13 und 14 werden zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß ihr Magnetisierungsstrom sehr klein gegen den Nutzstrom ist, damit die Schalttransistoren 6, 7 nicht unnötig belastet werden.The large smoothing capacitors 20 to 23 bridge the zero crossing of the supply voltage and ensure that the motor 19 is switched off without any overvoltage. The transformers 13 and 14 are expediently designed so that their magnetizing current is very small compared to the useful current, so that the switching transistors 6, 7 are not unnecessarily loaded.

Damit die Endstufen-Transistoren 15, 16 im abgeschalteten Zustand bei hohen Spannungen und hohen Temperaturen sicher gesperrt bleiben, ist es vorteilhaft, ihre Basen gegen die Emitter positiv vorzuspannen. Zu diesem Zweck wird ein besonderer Transformator 24 eingesetzt, der zwei Hilfsspannungen erzeugt, die den Mittelanschluß der reihengeschalteten Glättungskondensatoren 20, 21 und 22, 23 positiv aufladen und von da über Widerstände 25 bzw. 26 an die Basen der Endstufen-Transistoren 15, 16 herangeführt sind. Bei abgeschaltetem Motor 19 fließt vom Transformator 24 aus ein Strom, der an den Widerständen 27 bzw. 28 sowie an den Dioden auf der Sekundärseite der Transformatoren 13 und 14 und den Sekundärwicklungen der Transformatoren 13 und 14 einen Spannungsabfall von Bruchteilen von Volt erzeugt. Dieser Spannungsabfall wirkt sich als Sperrspannung an der Basis-Emitter-Strecke der Endstufen-Transistoren 15, 16 aus.So that the output stage transistors 15, 16 remain reliably blocked in the switched-off state at high voltages and high temperatures, it is advantageous to positively bias their bases against the emitters. For this purpose, a special transformer 24 is used, which generates two auxiliary voltages that positively charge the center connection of the series-connected smoothing capacitors 20, 21 and 22, 23 and from there via resistors 25 and 26 to the bases of the output stage transistors 15, 16 are. When the motor 19 is switched off, a current flows from the transformer 24, which generates a voltage drop of fractions of volts at the resistors 27 and 28 and at the diodes on the secondary side of the transformers 13 and 14 and the secondary windings of the transformers 13 and 14. This voltage drop acts as a reverse voltage on the base-emitter path of the output stage transistors 15, 16 .

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Transistor control arrangement for a clockwise or counterclockwise rotating alternating current motor, characterized in that one transistor (15, 16) is connected in the direct current diagonal with a rectifier bridge (17, 18) fed via the motor winding and that these Transistors by further alternating voltages connected via switching transistors (6, 7) , which, transformed and rectified, are fed to the bases of the transistors (15, 16) , can be switched on for clockwise or counterclockwise rotation or standstill of the motor.

2. Arrangement according to Claim 1, characterized in that the switching transistors (6, 7) for controlling the base voltages are controlled by a transistor triple trigger (1 to 5) .

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the transistors (15, 16) controlling the motor are one derived from the supply voltage. as reverse voltage serving, additional base DC voltage received.