Электропривод постоянного тока с аккумуляторным питанием

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С АККУМУЛЯТОРНЫМ ПИТАНИЕМ, со держащий двигатель с обмотками якоря И возбуждения, подключенными соответственно через первый и второй преобразователи к аккумуляторной батарее , датчик скорости, педаль задания скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД,в него введены два формирователя импульсов, два датчика тока, два аналого-цифровых преобразова-. теля, блок памяти, сумматор, два регистра , тактовый генератор, инвертор , при этом выходы первого и второго формирователей импульсов соединены с входами соответственно первого и второго указанных преобразователей , вход первого формирователя импульсов соединен с выходом педали задания скорости, а вход второго формирователя импульсов соединен с выходом блока памяти, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости, второй вход соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя , а третий входсоединен с первым входом сумматора и с выходом второго регистра, второй вход сумматора соединен с выходом первого аналого-цифрового преобразователя , а выход сзгмнатора соединен с информационным входом первоi го регистра, выход которого соединен с информационным входом второго СЛ регистра, вход синхронизации первого регистра соединен с выходом тактового генератора и с входом инвертора , выход которого соединен с входом синхронизации второго регистра, входы первого и второго аналого-цифINP ровых преобразователей соединены с О выходами первого и второго датчиков tN9 тока соответственно, первый датчик О тока подсоединен к цепи аккумуляторо ной батареи, а второй датчик тока СЛ к якорной цепи двигателя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3788163/24-07 (22) 12.07.84 (46) 30.12.85. Бюл. У 48 (71) Креванский политехнический институт им. К.Маркса (72) С.Г.Григорян и А.П.Тарасян (53) 621 316.718.5(088.8) (56) Патент США У 4123693, "кл. Н 02 Р 5!06, 1978 °

Патент Великобритании 9 2056709, кл. Н 2 7, 1981. (54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА .С АККУМУЛЯТОРНЫМ ПИТАНИЕМ, со-. держащий двигатель с обмотками якоря и возбуждения, подключенными соответственно через первый и второй преобразователи к аккумуляторной батарее, датчик скорости, педаль задания скорости, о т л и ч а ю— щ и и с. я тем, что, с целью повышения КПД,в него введены два формирователя импульсов, два датчика тока, два аналого-цифровых преобразова, теля, блок памяти, сумматор, два регистра, тактовый генератор, инвер-. тор, при этом выходы первого и второ" го формирователей импульсов соединены с входами соответственно первого и второго указанных преобразовате„„SU„„1202005 А лей, вход первого формирователя импульсов соединен с выходом педали задания скорости, а вход второго формирователя импульсов соединен с выходом блока памяти, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости, второй вход соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, а третий вход. соединен с первым входом сумматора и с выходом второго регистра, второй вход сумматора соединен с выходом первого аналого-цифрового преобразователя, а выход сумматора соединен с информационным входом первого регистра, выход которого соединен с информационным входом второго регистра, вход синхронизации первого регистра соединен с выходом тактового генератора и с входом инвертора, выход которого соединен с входом синхронизации второго регистра, входы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены с выходами первого и второго датчиков тока соответственно, первый датчик тока подсоединен к цепи аккумуляторной батареи, а второй датчик тока— к якорной цепи двигателя.

1202005 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных электроприводах постоянного тока с аккумуляторным питанием.

Целью изобретения является повышение КПД электропривода.

На чертеже приведена схема электропривода постоянного тока с аккумуляторным питанием.

Электропривод постоянного тока с аккумуляторным питанием содержит двигатель с обмотками якоря 1 и возбуждения 2, подключенными соответственно через преобразователи

3, 4 к аккумуляторной батарее 5, датчик 6 скорости, педаль 7 зада- . ния скорости, формирователи 8, 9 импульсов, датчики 10 и 11 тока, аналого-цифровые преобразователи

12, 13, блок 14 памяти, сумматор

15, регистры 16, 17, тактовый генератор 18, инвертор 19. Выходы формирователей 8 и 9 импульсов соединены с входами преобразователей

3 и 4. Вход формирователя 8 импульМ сов соединен с выходом педали 7 задания скорости,,а вход формирователя 9 импульсов соединен с выходом блока 14 памяти, первый вход которого соединен с выходом датчика 6 скорости, второй вход соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 13, а третий вход соединен с первым входом сумматора 15 и с выходом регистра 17. Второй . вход сумматора 15 соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 12, а выход сумматора 15 соединен с информационным входом регистра 16, выход которого соединен с информационным входом регистра

17, вход . синхронизации регистра 16 соединен с выходом тактового генератора 18 и с входом инвертора 19, выход которого соединен с входом синхронизации регистра 17. Входы аналого-цифровых преобразователей

12, 13 соединены с выходами датчиков 10, 11 тока соответственно.

Датчик 10 тока подсоединен к цепи аккумуляторной батареи 5, а датчик

ll тока - к якорной цепи двигателя.Блок 14памяти представляет собой постоянное запоминающее устройство.

Электропривод работает следующим образом.

Якорная цепь 1 двигателя и его обмотка 2 возбуждения получают ии50

5

I0

45 тание от аккумуляторной батареи через преобразователи 3 и 4 соответственно. Формирователи 8 и 9 импульсов обеспечивают управление преобразователями 3 и 4 таким образом, что скважности работы последних оказываются пропорциональными двоичным кодам, поступающим на входы этих формирователей, Следовательно, якорное напряжение двигателя однозначно определяется кодом, поступающим на вход формирователя

8 импульсов от педали 7 задания. скорости, а ток возбуждения и поток двигателя — кодом, поступающим на вход формирователя 9 импульсов от блока 14 памяти. Для измерения тока аккумуляторной батареи 5 имеется датчик 1О тока. С выхода датчика

I0 тока аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 12, который преобразует этот сигнал в двоичный код. Аналогичным образом при помощи датчика 11 тока и аналого-цифрового преобразователя

13 получается код, пропорциональный якорному току двигателя. Код, пропорциональный скорости вращения двигателя, получается посредством цифрового датчика 6 скорости, механически соединенного с валом двигателя.

Элементы 15-19 обеспечивают получение кода, соответствующего текущему зарядовому состоянию аккумуляторной батареи, следующим образом. В начале каждого такта генератор 18 выдает короткий положительный импульс на вход синхронизации регистра 16, на аналогичный вход регистра

l7 поступает отрицательный импульс с выхода инвертора 19. В регистре 17 хранится текущее значение зарядовоI -1 го состояния . 2 „, определенное

Ki К У в предыдущем такте. Это значение подается на один из .входов сумматора

15, на другой вход которого поступает текущее значение тока 1,кз, аккумуляторной батареи 5. На выходе сумматора 15 получается величина с

1-! l= - ц +4ь .. к=1 к

В начале такта при появлении положительного импульса иа входе С регистра 1б эта величина g записывается в регистр 16, а затем при исчезновении укаэанного. импульса — в

ВНИИПИ Заказ 8163/58 Тираж 645 Подписное

Филиал ППП Патент" г. Ужгород, ул.Проектйая, 4

3 1202 регистр 17. Таким образом, в регистре 17 всегда имеется текущее значение зарядового состояния аккуМуляторной батареи 5.

Величины действительной скорости (0 двигателя, тока 3 якорной цепи и текущее значение заряда аккумуляторной батареи 5, представленные в двоичном коде, формируют двоичное число, являющееся адресом ячейки блока 14 памяти. По этому адресу иэ соответствующей ячейки блока 14 памяти выбирается оптимальное значение У потока возбуждения двигателя, соответствующее минимуму суммарных потерь энергии в системе при данных величинах a)>„J< !

005 4

Оптимальйые значения потока дви- гателя предварительно рассчитываются для различных значений со, и записываются в блок 14 памяти.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает двухканальное (по якорному напряжению и по потоку возбуждения) регулирование скорости двигателя постоянного тока при минимуме суммарных потерь энергии.

Экспериментальные исследования показали, что регулирование скорости по описанному принципу может обеспечить экономию расхода энергии аккумуляторной батареи в среднем до 15-20Х.