173948. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés áramirányváltáshoz
3 173948 4 Előnyös továbbá a motor rövidzárásos fékezéséhez mindegyik tirisztorral ellenpárhuzamosan kapcsolni egy diódát. Az egyik tirisztor anódja és a másik tirisztor vezérlőelektródájának előtétellenállása közé csatolásmentesítő dióda kapcsolható. A találmányt részletesebben kiviteli példák és rajzok alapján ismertetjük. A kiviteli példákban előnyösen npn vagy pnp szilícium tranzisztorokat alkalmazunk. A rajzokon az 1. és a 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakjai, melyeknél a tirisztorok impulzusvezérlésű kapcsolóként működnek, a 3. és 4. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakjai, melyeknél a tirisztorokat statikusan vezéreljük. A két első kiviteli példa szerinti megoldás egyaránt alkalmas az egyenáramú motorok rövidzárásos vagy ellenáramú fékezéséhez, de az egyszerű vezérlés miatt elsősorban a rövidzárásos fékezéshez alkalmasak. A 3. ábrán látható kapcsolási elrendezés elsősorban szervomotor tápáramköreként alkalmazható irányváltásos üzemben. Az utolsó kiviteli példa szerinti áramkör a szervomotor irányváltását vezérli, és különösen az egyenáramú motorok ellenáramos fékezéséhez alkalmas. Ha egy motort az 1. és 2. ábrákon látható kapcsolási elrendezések egyike segítségével az egyik mozgási irányban gerjesztünk, az 1 tirisztort egy rövid gyújtóimpulzus bekapcsolja s a 2 tranzisztor telítésbe kerül. Az indulási áram, amely átfolyik az 1 tirisztoron, a 3 motoron, a 2 tranzisztoron és a kisebbellenállású 4 mérőellenálláson, az ellenálláson a motor áramával arányos feszültségesést idéz elő, amely vezérli a megfelelő kiértékelő áramköröket. A kiértékelő áramkörök a névleges fordulatszám elérése után bekapcsolják a fordulatszámot stabilizáló szabályozó áramkört. A tranzisztorok ezután már nem kapcsolóként működnek, hanem szervoerősítőkéní. Ezáltal lehetővé válik a forgórészáramkör túlgerjesztésével az indítási pillanatban a felfutási idő lerövidítése. A szalaghajtó tengely rövidzárásos vagy ellenállásos fékezéssel állítható meg. Az első esetben a 2 tranzisztor lezár, és az 1 tirisztor kioltódik, ha árama a tartóáram alá csökken. Az egyenáramú motor azonban saját lendítő nyomatéka és a forgórész tengelyén rögzített tömeg lendítő nyomatéka miatt továbbra is generátorként viselkedik, úgy hogy közvetlenül a 2 tranzisztor zárása után majdnem a teljes üzemi feszültség az 5, 6 csatlakozókapcsokon mérhető, mégpedig az 5 csatlakozó kapocs feszültsége pozitív a 6 csatlakozókapocs feszültségéhez képest. A rövidzárásos fékezés a 7 tirisztor gyújtásával történik. A rövidzárási áram átfolyik a 8 diódán, a 7 tirisztoron és a motor forgórésztekercsén. Ha a szalaghajtó tengelyt ellenárammal kell fékezni, akkor miután az 1 tirisztor a 2 tranzisztor zárása miatt kioldódott, a forgórészfeszültség polaritását úgy változtatjuk meg, hogy a 7 tirisztort és a 9 tranzisztort bekapcsoljuk, mégpedig egészen addig, amíg a motor fordulatszáma nullára csökken. Ebben az esetben érzékelőként szintén a 4 mérőellenállást alkalmazhatjuk. A motor megállásakor a tranzisztor lezár és a 7 tirisztor kioldódik. Ha a hajtótengelyt ellentétes irányába kell mozgatni és ismét meg kell állítani, a 7 tirisztor és a 9 tranzisztor van bekapcsolva, illetve a forgórésztengelynek rövidzárásos fékezéssel történő megállításakor a 9 tranzisztor lezár és az 1 tirisztor gyújt. A rövidzárási áram átfolyik az 1 tirisztoron, a 10 diódán és a forgórészáramkörön. Az ellenáramos fékezésnél, miután a 9 tranzisztor lezárt és a 7 tirisztor kioltódott, az 1 tirisztor és a 2 tranzisztor mindaddig be van kapcsolva, amíg a hajtótengely szögsebessége nullára csökken. A kisellenállású 4 mérőellenállás ebben az esetben is érzékelőként alkalmazható. Annak következtében, hogy mindegyik mozgási irányhoz tartozó hídágakban előnyösen impulzusvezérlésű tirisztort alkalmazunk, az erősítő vezérlési teljesítménye csekély értéken tartható, mivel a tirisztorok a tranzisztorokkal szemben lényegesen nagyobb terhelőáramoknál is kisebb vezérlőteljesítményt igényelnek. A kapcsolási elrendezésnek ez az előnye különösen akkor fontos, amikor a motoráramok meghaladják a 10 ampert. Míg az 1. és 2. kiviteli példában lehetséges a tirisztorok impulzussal történő vezérlése, a harmadik változatnál a kapcsolási elrendezés egyszerűsödik a 11, 12 tirisztoroknak az áramkorlátozó 13, 14 előtétellenállásokon át történő statikus vezérlésével. Ekkor az egyik mozgási irány 11 tirisztorának vezérlő elektródája a 13 előtétellenálláson át a motor egyik 5 csatlakozókapcsával van összekötve, míg a másik mozgási irány 12 tirisztorának vezérlő elektródája a 14 előtétellenálláson át a motor másik 6 csatlakozókapcsával van összekötve. A 15, 16 tranzisztorok kapcsolóként vagy szervoerősítőként működhetnek. A kis ellenállású 4 mérőellenállás felfutásadóként szolgál, azonban nem szükséges ennek vagy a másik változatnak egyszerű szervomotor tápáramkörként való alkalmazásakor az irányváltó üzemhez. A találmány szerinti hídkapcsolású áramkör egy további kiviteli alakját mutatja a 4. ábra, amelynél a 17, 18 tirisztorok vezérlése statikusan történik a 13, 14 előtétellenállásokon és a tirisztorokkal diagonálisan kapcsolt 19, 20 tranzisztorokon át. A motor 5, 6 csatlakozókapcsai és a tirisztorok vezérlő elektródáinak 13, 14 előtétellenállásai közé a 21, 22 csatolásmentesítő diódák vannak kapcsolva és ezáltal adódik az a lehetőség, hogy a forgórészt ellenáramos fékezéssel meg lehet állítani. Ha a motort az egyik mozgási irányba kell gerjeszteni, például a 19 tranzisztort bekapcsoljuk, és az 5 csatlakozókapcson pozitívvá válik a potenciál. Eközben a 4 mérőellenálláson és a 13 előtétellenálláson át áram folyik a 18 tirisztor vezérlő elektródájára és gyújtja a tirisztort. Mint ismeretes, az indulási áramot kiértékelő kisellenállású 4 mérőellenállás felfutásadóként szolgál. Ha a szalaghajtó tengelyt ellenárammal állítjuk meg, a 20 tranzisztort vezéreljük. A 20 tranzisztor a 4 mérőellenálláson és a 14 előtétellenálláson át bekapcsolja a 17 tirisztort. Amikor a forgórész megáll, a 20 tranzisztor lezár. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
