Transistoren-Schaltverstärker für eine Gleichstrommotor-Folgeregelung
Zusatz zur Patentanmeldung E 17009 VIU b / 21 c (Auslegesehrift
1087 245) Die Hauptpatentanmeldung bezieht sich auf einen Transistoren-Schaltverstärker
für eine Gleichstrommotor-Folgeregelung, bei der im Mittelzweig einer Brückenschaltung
von Leistungstransistoren der Anker des Gleichstrommotors angeordnet ist und die
beiden Leistungstransistoren der Brückenschaltung, die am positiven Pol einer Gleichspannungsquelle
liegen, bei Stillstand des Motors durchlässig sind, während die am negativen Pol
liegenden Leistungstransistoren gesperrt sind. Zur Einschaltung des Motors wird
durch eine der Regelabweichung proportionale Größe über eine Transistoren-Verstärkervorstufe
und -Kippstufe je nach Polarität ein am positiven Pol der Gleichspannungsquelle
liegender Leistungstransistor gesperrt und ein am negativen Pol liegender Leistungstransistor
durchlässig gemacht, so daß der Strom durch den Mittelzweig der Brücke und daher
durch den Anker des Gleichstrommotors fließen kann. Nach Ausgleichung der Regelabweichung
wird die im Mittelzweig der Brückenschaltung angeordnete Ankerwicklung des Gleichstrommotors
je nach Drehrichtung über einen der am positiven Pol der Gleichspannungsqjielle
liegenden Leistungstransistoren und über eine der zu diesen Leistungstransistoren
antiparallel geschalteten Dioden kurzgeschlossen, so daß eine schnelle Abbremsung
des Motors erfolgt und überspannungen für die Leistungstransistoren vermieden werden.Transistors switching amplifier for a DC motor follow-up control Addendum to patent application E 17009 VIU b / 21 c (Auslegesehrift 1087 245) The main patent application relates to a transistor switching amplifier for a DC motor follow-up control, in which the armature of the DC motor is located in the middle branch of a bridge circuit of power transistors is arranged and the two power transistors of the bridge circuit, which are located on the positive pole of a DC voltage source, are permeable when the motor is at a standstill, while the power transistors located on the negative pole are blocked. To switch on the motor, a power transistor on the positive pole of the DC voltage source is blocked and a power transistor on the negative pole is made permeable, so that the current through the middle branch of the bridge is made permeable by a variable proportional to the control deviation via a transistor amplifier pre-stage and flip-flop, depending on the polarity and therefore can flow through the armature of the DC motor. After the control deviation has been compensated for, the armature winding of the DC motor, which is arranged in the middle branch of the bridge circuit, is short-circuited, depending on the direction of rotation, via one of the power transistors at the positive pole of the DC voltage and one of the diodes connected in anti-parallel to these power transistors, so that the motor is quickly decelerated and overvoltages for the power transistors are avoided.
Um die Eigenschaften der Folgeregelung nach der Hauptpatentanmeldung
bei der Abbremsung des Motors zu verbessern, wird erfindung gsgemäß vorgeschlagen,
daß dem Anker des Gleichstrommotors die Primärwicklung eines Transformators parallel
geschaltet ist, dessen Sekundärwicklungen so in die Steuervorrichtung für die Leistungstransistoren
geschaltet sind, daß diese während einer Ankerspannungsverminderung auf Gegenstrombremsung
des Motors umgesteuert werden.To the properties of the subsequent regulation after the main patent application
to improve the braking of the engine is proposed according to the invention,
that the armature of the DC motor, the primary winding of a transformer in parallel
is connected, the secondary windings of which in the control device for the power transistors
are connected so that they are switched to counter-current braking during an armature voltage reduction
of the motor can be reversed.
Vorteilhafterweise werden die Sekundärwicklungen des Transformators
in den Kollektorkreis der Verstärkervorstufen eingeschaltet, da hierdurch nur sehr
geringe Spannungen zur Steuerung der Gegenstrombremsung erforderlich sind.Advantageously, the secondary windings of the transformer
switched into the collector circuit of the amplifier pre-stages, as this only very much
low voltages are required to control the countercurrent braking.
Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.
Die Leistungstransistoren 1 bis 4 sind in einer Brückenschaltung
angeordnet, in deren Mittelzweig sich der Anker5 eines Gleichstrommotors befindet.
Antiparallel zu den beiden Leistungstransistoren 1
und 2 sind die Dioden
6 und 7 geschaltet. Bei eingeschaltetem Motor wird je nach
Polarität der Regelabweichung der Arbeitsstrom der Leistungstransistoren
3 oder 4 über einen Widerstand 8 gleitet, um den Steuerstrom über
die Emitter-Basis-Strecke dieser Leistungstransistoren aufrechtzuerhalten. Die Regelabweichung
wird einer weiteren Brückenschaltung 9 entnommen, in deren Mittelzweig ein
Transistor 10 angeordnet ist. Diese Regelabweichung wird in einer Vorstufe
12 verstärkt und einer Kippstufe 13 zugeführt, die den Schaltbefehl auf die
Leistungstransistoren 1 oder 3 überträgt. Der in der Zeichnung dargestellte
rechte Teil arbeitet analog für die entgegengesetzte Drehrichtung. Bei Abgleichung
der Regelabweichung in der Brückenschaltung 9 wird der Schaltbefehl unterbrochen
und somit die Leistungstransistoren 1 bzw. 3 in ihren Ausgangszustand
gebracht. Die sich beim Abschalten des Motors ergebende Ankerspannungsänderung wird
durch die dem Anker 5 parallel geschaltete Primärwicklung 14 eines Transformators
auf dessen Sekundärwicklungen 15, 16 übertragen, die durch zweckentsprechende
Umsteuerung der zugehörigen Vorstufen, Kippstufen und Leistungstransistoren eine
Gegenstrombremsung bewirken. Diese besteht so lange, bis die Ankerspannung des Motors
Null geworden ist und damit nahezu der Stillstand des Motors erreicht ist. Die Höhe
des an den Sekundärwicklun,gen abgenommenen Spannungsimpulses ist somit proportional
der Drehzahländerung des Motors. Die Sekundärwicklung 15 ist in den Kollektorkreis
der
Verstärkervorstufe 12 eingeschaltet, da dann nur sehr geringe
Spannungswerte zur Umsteuerung auf Gegenstrombremsung erforderlich sind.The power transistors 1 to 4 are arranged in a bridge circuit, in the middle branch of which the armature 5 of a direct current motor is located. The diodes 6 and 7 are connected in antiparallel to the two power transistors 1 and 2. When the motor is switched on, depending on the polarity of the control deviation, the operating current of the power transistors 3 or 4 slides over a resistor 8 in order to maintain the control current over the emitter-base path of these power transistors. The control deviation is taken from a further bridge circuit 9 , in the middle branch of which a transistor 10 is arranged. This control deviation is amplified in a preliminary stage 12 and fed to a trigger stage 13 , which transmits the switching command to the power transistors 1 or 3. The right part shown in the drawing works analogously for the opposite direction of rotation. When adjusting the control deviation in the bridge circuit 9 , the switching command is interrupted and thus the power transistors 1 and 3 are brought into their initial state. The armature voltage change that occurs when the motor is switched off is transmitted through the primary winding 14 of a transformer connected in parallel with the armature 5 to its secondary windings 15, 16 , which effect counter-current braking by appropriately reversing the associated preliminary stages, flip-flops and power transistors. This persists until the armature voltage of the motor has become zero and the motor has almost come to a standstill. The level of the voltage pulse taken from the secondary windings is therefore proportional to the change in speed of the motor. The secondary winding 15 is connected to the collector circuit of the amplifier pre-stage 12, since only very low voltage values are then required to switch to counter-current braking.