Квадратурный усилитель Советский патент 1980 года по МПК H02P7/36 

(54) КВАДРАТУРНЬШ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнвке и может быть использовано для управления асинхронным двухфазным двига гелем в силсжых и индикаторных системах. Известен усилитель для управления двухфазным асинхронным двигателем Ш Известен квадратурный усилитель 2 содержащий транзисторный двухтактный усилительный каскад, работающий в режиме класса В, входной трансформатор два диода и трансформатор опорных напряжений. В известном усилителе обмотки двигателя по цепи питания соединены после довательно, что сужает область ;прв мене- ния усилителя. Использование этого усилителя предполагает наличие двигателя с одинаковымй токами в обмотках управления н вос буждения. Кроме того, обмотки двигателя должны быть рассчитаны на номинальное напряжение, равное половине величины до- пустимого напряжения коллекторов транзисторов, что является недостатком известного усилителя. Цель изобретения - Ьоздание усилите- . ля, свободного от указанных недостатков и, следовательно , имеющего более широкую область применения. Поставленная цель достигается благодаря тому, что обмотки двигателя соединены параллельно за счет четырех диодов, два из которых катодами подключены к средней точке обмотки управления, а анодами - к выходам вторичной обмотки трансформатора опорных напряжений, а два других диода подключены анодами к средней точке обмотки возбуждения и катодами к эмиттерам транзисторов. Это позволяет подключить к усилителю двигатели, имеющие как .одинаковые, так и различные величины токов обмоток возбуждения и управления; использовать двигатели с номинальным напряжением дждой из обмоток, равным допустимому дапряжению коллекторов транзисторов. СхемаусилитёЛй показана на чертеже Двухтактный усилительный каскад выполнен на транзисторах 1, 2 по схеме с общим эмиттером и работает в режима класса В. Вторичная обмотка 3 трансфор матора и выпрямительные диоды 4-7 осуществляют питание усилителя. Диоды 8, 9 - разцелительные. По цепи пита- ния обмотки двигателя включены через диоды параллельно между собой и после- довательно с транзисторами 1, 2, Рассмотрим три возможных режима работы-усилителя. При отсутствии входного сигнала тран зисторы 1 и 2 закрыты и ток в обмот- ках двигателя не протекает. Пусть входной сигнал совпадает по фазе с опорным, т. е, транзистор 1 открыт, а транзистор 2 закрыт, и верхний вывод вторичной обмотки 3 имеет поло- жительный потенциал. Тогда рабочий ток идет по следующим направлениям: через диод 4, обмотйу 10, диод 9, эмиттер - коллектор транзистора 1 к средней точке вторичной обмотки трансформатора 3; через диод 6 обмотку 11, эмиттер - коллектор транзистора 1 к средней точке обмотки 3. В следующий полупериод транзистор 1 закрыт, а триггер 2 открыт и нижний вывод вторичной обмотки 3 имеет положительный потенциал. Ток идет по следующим цепям: через диод 5, обмотку 12, диод 8, эмиттер - коллектор транзистора 2 к средней точке обмотки 3; . через диод 7 обмотку 13, эмиттер - коллектор транзистора 2 к средней точке обмотки 3, При изменении фазы Bxofworo сигнала относительно опорного напряжения в первый полупериод открыт транзистор 2, а транзистор 1 закрыт и верхний вывод вт ричной обмотки 3 трансформатора имеет положительный потенциал. Ток идет по следующим цепям: через диод 4, обмотку 10, диод 8, эмиттер-коллектор транзисто ра 2 к средней точке обмотки 3 трасфор- матора; через диод 6, обмотку 13, эмит Тер-«оллектор транзистора 2 к средней точке обмотки 3. В следующий попупериод транзистор 1 открыт, а транзистор закрыт, и нижний вывод вторичной обмотки 3 трансформатора имеет положительны потенциал. Рабочий ток идет по следующим направлениям: через диод 5, обмотк 12, диод 9, эмиттер -коллекторТранзистора 1 к средней точке обмотки 3 тран сформатора; через диод 7, обмотку 11, эмиттер-коллектор транзистора 1 к средней точке обмотки 3. Таким образом, для второго режима в первый полупериод опорного напряжения ток идет по обмоткам 10 и 11, а во второй полупериод - через обмотки 12 и 13. Для третьего режима в первый полупериод ток течет через обмотки Ю и 13, а во второй полупериод - через обмотки 12 и 11. Т. е. для рассмотренных второго и третьего режимов оба полупериода опорного напряжения направления токов в обмотках возбуждения совпадают, а в обмотках управления токи протекают по разным обмоткам, благодаря чему напрсвление вращения двигателя в этих случаях различно. Квадратурный усилитель является фазочувствительным и обесточивает обмотки двигателя при отсутствии входного сигнала, как с целью расширения возможностей применения усилителя, например для работЬ с асинхронным двигателем, не имеющим обмотоксо средней точкой или с двигателем, рабочее напряжение обмоток которого ббльще допустимого коллекторного напряжения транзисторов; последние могут ббггь подключены через согласующие трансформаторы. Однако для квадратурного усилителя согласующие трансформаторы имеют меньшие габариты и больший КПД, так как .уменьшается диаметр провода первичных обмоток согласующих трансформаторов и коэффициенты трансформации (нгэпряжения первичных обмоток в два раза больше, чем в известном). Формула изобретения Квадратурный усилитель для управления реверс ивйым асинхронным двухфазным двигателем, содержащий двухтактный транзисторый каскад, входной трансформатор, трансформатор опорных напряжений с вторичной обмоткой, подключенной через два диода к обмотке возбуждения двигателя, обмо№а управления которого имеет среднюю точку, отличающийся тем, что, с целью расширения о бластн применения, он дополнительно снабжен четьфьмй диодами, два из которых катодами подключены к средней точке обмотки управления, анодами - к выводам BTQричной обмотки трансформатора опорных напряжений, а два других диода подключены анодами к средней точке обмотки возбуждения и катодами к эмиттерам тран- 5 зисторов. 738О8 6 .6 Источники информации, принятые во внимание при экспертиз.1.Авторское свидетельство СССР № 269218, Н 03 F 3/20, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР Ng. 302803, кл. Н 03 F 3/34,, 1970.