SE515232C2 - Styrkrets för flera likströmsmotorer - Google Patents

Description

25 30 35 Sammanfattning av uppfinninqen Ett första ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en enkel styrning av parallellkopplade elekt- riska likströmsmotorer, vilken styrning kräver få kompo- nenter. Ett andra ändamàl med uppfinningen är att styr- ningen samtidigt skall kunna möjliggöra en snabb inbroms- ning. Ett tredje ändamål med uppfinningen år att dessutom åstadkomma en slitstark krets. Ãndamàlen uppnås genom att kretsen ges de särdrag som framgår av efterföljande patentkrav 1. Föredragna ut- föringsformer framgår av de osjälvständiga patentkraven.

Kretsen innefattar således ett första organ för in- koppling av alla likströmsmotorernas första anslutning till endera av likströmskällans tvà poler, samt ett andra organ för selektiv elektrisk förbindning av varje lik- strömsmotors andra anslutning med den ena eller den andra av källans två poler via ett par transistorer för varje likströmsmotor.

De två transistorerna i nämnda par är således koppla- de mellan respektive likströmsmotors andra anslutning och var sin av likströmskällans två poler, vilket innebär att en nollspänning kan läggas över likströmsmotorn genom att likströmsmotorns första och andra anslutningar kortslu- tas. Därmed kan likströmsmotorn fås att bromsa in mycket snabbt. Denna funktion kan inte uppnås med ett färre an- tal komponenter.

Användning av transistorer istället för reläer ger ytterligare fördelar. Styrbarheten förbättras i allmänhet genom att reaktionstiden för en transistor är kortare än för ett relä. Vidare finns inga rörliga delar och därmed sker inget slitage under vanlig användning. Dessutom kan man enkelt få en strömgräns till likströmsmotorerna genom att styra transistorernas ledningsförmàga. Närmare be- stämt kan andra organet vara anordnat att reglera ström- men till varje likströmsmotor via respektive transistor 10 15 20 25 30 35 515 3 för styrning eller åtminstone begränsning av likströmsmo- torns rotationshastighet.

Det första organet, som är anordnat för styrning av vilken pol pä likströmskällan som kopplas till samtliga likströmsmotorers första anslutning, innefattar ett relä enligt en utföringsform av uppfinningen.

Detta ger en ändamålsenlig styrning av likströms- motorernas arbetsriktning, eftersom denna inte behöver kopplas om snabbt.

Enligt en annan utföringsform kan det första organet innefatta tvà transistorer. Detta ger fördelarna med transistorer jämfört med reläer, men innebär à andra sidan två komponenter som skall styras för omkoppling av likströmsmotorernas arbetsriktning.

Företrädesvis är transistorerna MOS-transistorer, som möjliggör en enkel styrning av transistorerna.

Kort beskrivning av ritninqarna Föreliggande uppfinning skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritning.

Fig l visar ett kopplingsschema för en motorbrygga enligt uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform I fig 1 visas ett kopplingsschema för en föredragen utföringsform av en krets l enligt föreliggande uppfin- ning. Kretsen l består av en likströmskälla 2 som driver ett antal parallellkopplade elektriska likströmsmotorer 3. Dessa elektriska likströmsmotorer 3 kan drivas i två riktningar, men de arbetar parallellt för att uppnå ett visst ändamål, företrädesvis reglering av bordshöjden hos ett höj- och sänkbart bord genom styrning av längden hos vart och ett av bordsbenen. Likströmsmotorerna 3 kan då styras parallellt eftersom det aldrig finns någon anled- ning att samtidigt driva tvà likströmsmotorer 3 i motsat- ta riktningar. :uunn 10 15 20 25 30 35 _, . . . . . . 5 J _. 4 Uppfinningen utnyttjar det faktum att likströmsmoto- rerna 3 är parallellkopplade och har därför ett minimalt antal komponenter med bibehållen styrkapacitet. De elekt- riska likströmsmotorerna 3 har sin ena anslutning 4 direkt kopplad till en gemensam nod (även betecknad 4).

Denna nod 4 kan kopplas till valfri pol på likströms- källan 2, vilket görs med hjälp av ett relä 5 enligt en utföringsform och med hjälp av tvà transistorer 5' enligt en annan utföringsform (visad med streckade linjer). Ett första styrorgan 6 är anordnat för styrning av reläet 5 respektive transistorerna 5'.

I utföringsformen med reläet 5 kan detta ställas sä av det första styrorganet 6, att noden 4 kopplas till valfri pol pà likströmskällan 2. I beroende av vilken pol hos likströmskällan som likströmsmotorernas 3 första an- slutningar är kopplade till drivs likströmsmotorerna 3 i en förutbestämd riktning.

I utföringsformen med reläerna 5' kan dessa senare fås att antingen bryta en strömbana eller hàlla den öp- pen. Av de tvà transistorerna 5' är den ena inkopplad i strömbanan mellan noden 4 och likströmskällans 2 positiva pol och den andra inkopplad mellan noden 4 och likströms- källans 2 negativa pol. Den av transistorerna 5' som är styrd att hålla sin strömbana öppen kopplar noden 4 till motsvarande pol pà likströmskällan 2.

Varje likströmsmotors 3 andra anslutning 7 är kopplad både till likströmskällans 2 positiva pol och till dess negativa pol. I vardera kopplingen finns en MOS-transis- tor 8 respektive 9 inkopplad för att alternativt bryta eller öppna respektive strömbana.

En styrning av likströmsmotorernas 3 arbete börjar med en bestämning av i vilken riktning de skall arbeta.

Reläet 5 ställs sà av styrorganet 6 att noden 4 kopp- las till önskad pol hos likströmskällan 2. I fig 1 visas noden 4 kopplad till likströmskällans 2 positiva pol.

Alternativt bringar styrorganet 6 den av transisto- rerna 5' som befinner sig i kopplingsbanan mellan noden 4 lO 15 20 25 30 35 « - . - f. .. :n 515 EE 5 och önskad pol hos likströmskällan att leda och därmed öppna strömbanan, sä att noden 4 blir ledande förbunden med den önskade polen. Den andra av transistorerna 5' bringas att vara oledande av styrorganet 6, så att dess strömbana förblir bruten.

Därefter kan varje likströmsmotor 3 sättas i arbete genom att motsvarande transistor 8 som är kopplad mellan likströmsmotorns 3 andra anslutning 7 och likströmskäl- lans 2 andra (i detta fall negativa) pol aktiveras. Lik- strömsmotorn 3 kan alternativt väljas att inte vara akti- verad genom att strömbanan inte öppnas. Pà sä sätt kan man styra vilket antal av likströmsmotorerna 3 som man vill ska arbeta samtidigt.

Dà en likströmsmotor 3 skall stannas sker en snabb inbromsning genom att en nollspänning läggs ut. Detta görs genom att den ledande transistorn 8 mellan lik- strömsmotorns andra anslutning 7 och likströmskällan 2 först slàs av, dvs görs oledande. Därefter slås den andra transistorn 9 mellan likströmsmotorns 3 andra anslutning 7 och likströmskällan 2 till, dvs görs ledande. Den aktu- ella likströmsmotorn 3 kommer dä att känna av en noll- spänning och den i likströmsmotorn 3 pà grund av dennas rotation genererade spänningen kommer att alstra en ström i motsatt rikting mot tidigare, vilket bromsar likströms- motorn. Dà likströmsmotorn 3 stannar blir strömmen äter noll.

Transistorerna 8, 9 styrs av ett andra styrorgan 10 pà konventionellt sätt genom reglering av styrspänningen till transistorernas 8, 9 styre. Detta andra styrorgan 10 kan även övervaka att strömmen genom likströmsmotorn 3 ej överstiger ett förutbestämt värde. Exempelvis kan en shunt känna av strömmen till likströmsmotorn 3 och jäm- föra med ett maxvärde. Om detta överskrids begränsar det andra styrorganet transistorns 8 respektive 9 lednings- förmåga och därmed minskar strömmen. Samtidigt begränsas också likströmsmotorns 3 moment sà att inget gär sönder.

Detta är speciellt bra för att förhindra för stora ström- , v . | 1 a a . u: n; u E51 5 Qïšääf :Ä¿°:;ħ~É: 6 mar vid tillslag eller dà likströmsmotorn 3 arbetar med làg last.

Det inses att en mängd fackmannamässiga modifika- tioner kan göras pà uppfinningen utan att man gàr utanför dennas ram, såsom definierad av efterföljande krav. Exem- pelvis kan transistorerna utgöras av någon annan sort av transistor i stället för MOS-transistorer, såsom JFET- transistorer.

Claims (6)

10 15 20 25 30 f. « o. s u- n ...«=.. u. v. ..- - - vq. ß n . 515 259 .. h. 7 PATENTKRAV

1. Krets för styrning av driften av flera parallell- kopplade elektriska likströmsmotorer (3) med var sin första anslutning (4) och var sin andra anslutning (7), vilken krets innefattar en likströmskàlla (2) med två poler, k ä n n e t e c k n a d av att kretsen innefattar ett första organ (5, 5', 6) för inkoppling av alla lik- strömsmotorernas (3) första anslutning (4) till endera av likströmskällans (2) två poler, samt ett andra organ (10) för selektiv elektrisk förbindning av varje likströms- motors (3) andra anslutning (7) med den ena eller den andra av likströmskällans (2) tvà poler via ett par tran- sistorer (8, 9) för varje likströmsmotor (3).

2. Krets enligt krav l, vid vilken det första organet (5, 5', 6) innefattar ett relä (5).

3. Krets enligt krav l, vid vilken det första organet (5, 5', 6) innefattar tvà transistorer (5').

4. Krets enligt något av krav 1-3, vid vilken tran- sistorerna (5', 8, 9) är MOS-transistorer.

5. Krets enligt nàgot av krav 1-4, vid vilken det andra organet (10) är anordnat att förbinda varje lik- strömsmotors (3) andra anslutning (7) med samma pol hos likströmskällan (2) som likströmsmotorns (3) första an- slutning (4) är inkopplad till för aktiv bromsning av likströmsmotorns (3) rotation.

6. Krets enligt nàgot av krav l-5, vid vilken det andra organet (10) är anordnat att reglera strömmen till varje likströmsmotor (3) via respektive transistor (8, 9) för styrning av likströmsmotorns (3) rotationshastighet.