Тяговый привод транспортного средства
Изобретение относится к тяговым приводам транспортных средств и обеспечивает расширение диапазона регулирования . В предложенном приводе используется тяговый электродвигатель независимого возбуждения, в котором при выключении регулятора скорости создается обратный крутящий момент для динамического торможения транспортного средства. Эффект в предложенном приводе достигается за счет возможности регулирования тока возбуждения тягового электродвигателя в функции тока якоря, обеспечивая минимальный сигнал тока возбуждения, когда ток якоря меньше эталонного, за счет чего и обеспечиваются ток возбуждения и крутящий момент тягового двигателя. 2 ил. § О)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК аа SU <и> (5g 4 В 60 I 7/00 г
Н ПАТЕНТУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2569951/27-11 (22) 25.01.78 (31) 762692 (32) 26.01.77 (33) US (46) 23.01 ° 89. Бюл. N- 3 (7 1) Дженерал Электрик Компани (US) (72) Алвин Леонард Гарднер и Барри
Джей Турлей (VS) (53). 621.333 (088.8) (56) Патент ФРГ 11 - 1763166, кл. 20 1 7/02, 1968. (54) ТЯГОВЫЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО
СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к тяговым приводам транспортных средств и обеспечивает расширение диапазона регулирования, В предложенном приводе используется тяговый электродвигатель независиМого возбуждения, в котором при выключении регулятора скорости создается обратный крутящий момент для динамического торможения транспортного средства. Эффект в предложенном приводе достигается sa счет возможности регулирования тока возбуждения тягового электродвигателя в функции тока якоря, обеспечивая минимальный сигнал тока возбуждения, когда ток якоря меньше эталонного, за счет чего и обеспечиваются ток возбуждения и крутящий момент тягового двигателя, 2 ил.
1454243
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для регулирования работы транспортного средства с электрическими двигателями, в частности для систем управления, которые обеспечивают динамическое торможение.
Цель изобретения — расширение диапазона регулирования. 10
На фиг. 1 представлена функцио( нальная блок-схема тягового привода транспортного средства; на фиг. 2 принципиальная схема блока управления питающим генератором. 15
Устройство содержит тяговый электродвигатель постоянного тока с обмоткой 1 якоря и обмоткой 2 независимого возбуждения. Обмотка 1 якоря через тормозной резистор 3, шун- 20 тированный диодом 4„ подключена к блоку 5 питания, питающий генератор
6 которого связан с приводным двигателем 7, Обмотка 2 возбуждения подключена к.возбудителю 8 с обмоткой 25
9 возбуждения, в цепи питания которой включены резисторы 10 и 11. Обмотка 9 возбуждения соединена с выходом регулятора 12 тока обмотки возбуждения возбудителя, вход которого подключен к выходу сумматора l3 соединенному входами с выходом задатчика 14 тока возбуждения, с выходом
I датчика 15 тока в обмотке независимого возбуждения через преобразователь
16, и с выходом блока 17 управления торможением, вход которого подключен через преобразователь 18 к датчику
19 тока якорной обмотки 1.
Блок 5 питания содержит питающий 40 генератор 6 с обмоткой 20 возбуждения и блок его управления, выполненный
1 на эмиттерных повторителях, соединенных параллельно друг другу и содержащих транзисторы 21.1, 21.2-21.N, „ диоды 22. 1, 22.2-22,N резисторы
23.1, 23.2-23.N 24. 1, 24.2-24.N, усилители 25, диоде 26 Зенера, резисторах 27-32, диодах 33-35,. выключателе 36 и аккумуляторной батарее 37.
Уровень возбуждения обмотки 9 воз«50 буждения возбудителя соответствует скорости вращения якоря 8. Возбуждение обмотки 9 обестечивается регулятором 12, представлякщим собой модулятор шириньг импульсов. Один вывод обмотки 9 соединен с регулятором 11, а второй соединен с точкой соединения резисторов 10 и 11, которые установлены между клеммами и нейтралью источника напряжения, за счет чего образуется делитель напряжения, который смещает второй зажим обмотки 9 возбуждения к положительному напряжению. Задачей смещения является обеспечение обратного возбуждения для обмотки 9, за счет чего происходит более быстрое выключение. Сигнал, выработанный на выходе сумматора 13, представляет. собой сигнал ошибки между эталонным сигналом и сигналом тока обмотки 2 возбужпения. Такой сигнал ошибки подается на регулятор
12 тока возбуждения обмотки 9, который регулирует ток этой обмотки таким образом, чтобы снизить до минимума сигнал ошибки.
Минимальный уровень тока якоря двигателя является фактором конструктивного выбора и может зависеть от типа транспортного средства. В некоторых случаях Т ц„можно устанавливать при нулевом значении тока якоря, чтобы ток возбуждения двигателя достигал минимального уровня, когда наблюдается обратный ток якоря.
Резистор 3 обеспечивает обратный ток между якорем t и блоком 5 питания. Значение этого сопротивления желательно выбирать как можно больше для ограничения максимума генерированного тока в пределах пробоя тягового электродвигателя, оно может быть равно приблизительно 1 Ом. Когда выключается регулятор приводного двигателя 7, позволяя ему замедлиться, напряжение на зажиме блока 5 питания будет уменьшаться со скоростью гораздо большей, чем налряжение или противоэлектродвижущая сила якоря 1, учитывая, что во время отпускания педали регулятора скорости противодвижущая сила якоря 1 по существу равна напряжению на блоке 5 питания. Уменьшение мощности, поступающей от блока 5 на якорь 1, приводит к уменьшению мощности тягового электродвигателя. В данном устройстве, в котором двигатель есть часть системы передвижения транспортного. средства, уменьшение выходной мощности тягового электродвигателя приводит к замедлению машины. Однако момент инерции транспортного средства заставляет его продолжать движение, так что связь между колесами машины н тяговым электродвигателем, матором, регулятором тока обмотки возбуждения возбудителя и резисторами в цепи питания этой обмотки, при этом вход регулятора тока обмотки возбуждения возбудителя соединен с выходом сумматора, первый вход которого подключен к выходу задатчика тока возбуждения, второй — к выходу датчика тока в обмотке независимого обмотки якоря питающего генератора, другой вывод которого соединен с од3 145424 заставляет якорь 1 двигателя продолжать вращаться.
Когда напряжение блока 5 меньше, чем противоэлектродвижущая сила яко-
5 ря 1, ток через резистор 3 изменяет свое направление. Такой обратный ток образуется якорем 1, поскольку последний вращается и обмотка 2 возбуждения продолжает возбужаться минимальным уровнем. тока, вырабатываемым блоком управления торможением. Резистор 3 служит для ограничения величины тока и обеспечивает спад энергии или нагрузку для поглощения восстановленной энергии. Таким образом, в этом режиме обеспечивается момент вращения двигателя, который вызывает динамическое торможение транспортного средства, когда происходит замедление в связи с уменьшением величины напряжения блока 5 питания.
Генератор с обмотками 6 и 19 блока 5 является самовозбуждающимся генератором большой мощности. 25
Цепи эмиттерных повторителей соединены параллельно резистору 32, за счет чего этот резистор может частично или полностью шунтироваться в определенных рабочих условиях, 30 которые определяются номинальным напряжением пробоя диода 26 Зенера, который соединен параллельно с резистором 29, который в комбинации с последовательно соединенным резисто35 ром 28 образует схему делителя напряжения, которая обеспечивает напряжение на аноде диода 26 как функцию напряжения якоря 6, а резисторы 29 и 28 последовательно соединены с якорем 6.
Усилитель 25 обеспечивает рабочий ток к транзисторам эмиттерных повторителей, число которых зависит от отдельных характеристик каждого тран- 45 зистора и величины тока, подаваемого на обмотку 20 возбуждения. Цепь эмиттерного повторителя действует как шунт для резистора 32. Поскольку обмотка 20 возбуждения оставляет индук- 50 тивную нагрузку, диод 34 соединяется параллельно с обмоткой 20 для обеспечения свободного прохождения тока в случае переходных напряжений или неожиданногоо открытия цепи Г енер атора .
Диод 35 защищает цепь транзистора от переходных обратных напряжений.
При первоначальном запуске генератора 6 остаточный магнет в обмотке
4
20 возбуждения позволяет напряжению якоря подниматься в условиях, когда нет нагрузки. Однако при нагрузке остаточное магнитное поле может быть недостаточным для возрастания тока, При первоначальном запуске замыкание переключателя 36 вызывает подачу возбуждения на обмотку 20, обеспечивая запуск генератора 6. Когда напряжения достаточно для самовозбуждения генератора, переключатель 36 размъгкается и аккумулятор 37 отсоединяется от обмотки 20.
Формула изобр етения
Тяговый привод транспортного средства, содержащий тяговый электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения, обмотка якоря которого подключена через тормозной резистор, шунтированный диодом, к питающему генератору с блоком его управления, связанному с приводным двигателем, а обмотка возбуждения тягового электродвигателя соединена с возбудителем, датчики тока в цепях якоря тягового электродвигателя и его обмотки возбуждения, а обмотка возбуждения питающего генератора связана одним из выводов с одним из выводом аккумуляторной батареи, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона его регулирования, он снабжен соединенным входом с выходом датчика тока якоря задатчиком, сумвозбуждения, а третий — к выходу блока управления торможением, причем блок управления питающим генератором выполнен на резисторах, диодах, эмиттерных повторителях, соединенных параллельно друг другу, транзисторном усилителе тока и диоде Зенера, который через первый резистор подключен одним из своих электродов к базе транзисторного усилителя тока, а другим электродом — к одному из выводов
Редактор А.Мотыль
Корректор В.Бутяга
Техред А.Кравчук
Заказ 7307/58 Тираж 523 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4
5 14 ним иэ выводов аккумуляторной батареи и одним из выводов второго резистора, подключенного другим выводом к третьему резистору, шунтирующему
;диод Зенера, а эмиттер транзисторно го усилителя тока соединен через це почки из первых диодов и четвертых ( резисторов с базами транзисторов эмиттерных повторителей, подключенных параллельно пятому резистору, шунтированному вторым диодом и включенному последовательно с шестым резистором, связанным с одним из выводов
54243 6 обмотки якоря питающего генератора, в цепь питания обмотки возбуждения питающего генератора, а другой вывод
5 аккумуляторной батареи соединен через цепь из последовательно соединенных третьего диода и седьмого резистора и выключателя, шунтированную четвертым диодом, к другому выводу обмотки возбуждения питающего генератора и через восьмые резисторы к эмиттерам транзисторов эмиттерных повторителей.
