Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электрических транспортных средствах с секционной аккумуляторной батареей. Цель изобретения - повышение КПД за счет снижения пульсационных потерь. Электропривод содержит N источников 9 постоянного напряжения, подключаемых к электродвигателю 1 через N ключей 10 и N сумматоров 2, добавляющих их напряжения к выходному напряжению импульсного преобразователя 3. Благодаря тому, что импульсному регулированию подвергается только напряжение источника питания импульсного преобразователя 3, существенно уменьшаются коммутационные потери. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HGMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4398526/24-07 (22) 25.03.88 (46) 07.01.90. Бюл. У (71) Тольяттинский политехнический институт и Волжское объединение по производству легковых автомобилей (72 ) А.H.Ëîíîâ, Д.И. Гурьянов, В,А,Денисов и В, D. Êàøêàíîâ (53) 621. 316. 718.5 (088. 8) (56) Электромобиль. Техника и эконо мика./Под ред. B,А., Цетины, -Л.: Машиностроение, 1987, с. 99, рис. 3.6.

Справочник по автоматизированному электроприводу./Под ред, В,А,Елисеева и А,В.Шинянского. -М.: Энергоиздат, 1983, с ° 91,, рис. 3-98. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

„„SU„„1534726

2 (57) Изобретение относится к электро- технике и может найти применение.в электрических транспортных средствах с секционной аккумуляторной батареей.

Цель изобретения - повышение КПД за счет снижения пульсационных потерь.

Электропривод содержит п источников г

9 постоянного напряжения, подключае „ мых к электродвигателю !. через п . ключей 10 и и сумматоров 2, добавляющих их напряжения к выходному напряжению импульсного преобразователя 3. Благадаря тому, что импульсному регулированию подвергается только напряжение источника питания импульсного преоб: разователя 3, существенно уменьшают- Щ ся коммутационные потери. 2 ил.

1534726

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электрических транспортных средствах, в которых источником электрической эйергии является секционная аккумуляторная батарея.

Цель изобретения — повышение КПД эЛектропривода за счет снижения пуль-. сационных потерь. !О

На фиг. 1 представлена блок-схема электропривода; на фиг. 2 — силовая ч сть.

Электропривод постоянного тока (иг, 1) содержит электродвигатель

1!постоянного тока, первую цепочку

2 последовательно соединенных суммат!эров, выход которой подключен к якорЮ электродвигателя,. а,вход соединен с выходом импульсного преобразовате- 20 ля 3, вход которого подключен к выходу элемента 4 сравнения, Входы элемента 4 сравнения соединены соответственно с датчиком 5 и задатчиком 6 скорости. Выход задатчика 6 скорости 25 соединен с вторыми входами и компараторов 7, первые входы которых, нач нная с второго, соединены с выходаМи сумматоров второй цепочки 8. Входы сумматоров цепочки 8 подключены к источникам 9 постоянного напряжения, Выход первого источника 9 напряжения соединен с первым входом первого компаратора 7 ° Источники 9 напряжения че. рез ключи 10 соединены с входами сумма-35 торов цепочки 2„ Управляющие входы ключей. 10 соединены с .ыходами соответствующих компараторов 7.

В качестве источников 9 напряжения могут быть взяты, например, аккумуля- 40

s, îðíûå батареи, напряжение которых меньше или равно напряжению источника питания преобразователя 3.

Один из вариантов реализации силовой части показан на фиг. 2, где для

Суммирования напряжения источников используются диоды 11.

Электропривод работает следующим образом, Напряжение источников 9 постоянного напряжения и источника питания импульсного преобразователя 3 необходимо выбирать по выражению

1-! и

UH Э п+1

55 где 11„ — номинальное напряжение двигателя 1 постоянного тока; п - количество источников 9 постоянного напряжения, не считая источник преобразователя 3.

Напряже ие источника преобразователя 3 должно быть не меньше напряжения источника 9 постоянного напряжения, так как на выходе импульсного преобразователя напряжение должно плавно изменяться в пределах величины напряжения одного источника °

Задатчик 6 скорости вырабатывает напряжение, пропорциональное заданной (требуемой) скорости двигателя 1, Если это напряжение меньше напряжения, необходимого для получения скорости

И=Я„/(и+1), гдето„- номинальная угловая скорость вращения двигателя, то напряжение на якоре двигателя 1 будет меньше напряжения источника преобразователя 3 и его можно получить от преобразователя, При увеличении напряжения на задатчике 6 скорости наступает момент, когда напряжение на якоре не будет увеличиваться, так как на выходе преобразователя нельзя получить напряжение выше напряжения источника преобразователя. В этот момент срабатывает первый компаратор

7 и включает соответствующий ключ

10, К якорю двигателя прикладывается дополнительное напряжение Ull. Результирующее напряжение на якоре будет равно сумме напряжений источника постоянного напряжения U и напряжения источника преобразователя 3. Происходит разгон двигателя 1. Сигнал на выходе датчика 5 скорости увеличивается, следовательно, уменьшается сигнал на входе и выходе преобразователя 3.

Уменьшение сигналов будет происходить до тех пор, пока не установится равновесие напряжений задатчика 6 и датчика 5 скорости. Дальнейшее ре- гулирование скорости двигателя осуществляется за счет плавного изменения среднего напряжения на импульсном преобразователе 3, Это .возможно до тех пор, пока напряжение на преобразователе не станет равньи напряжению источников преобразователя, Дальнейшее увеличение напряжения задатчика 6 скорости приводит к срабатыва ыю второго компаратора 7, который в свою очередь включает следующий ключ 10. К якорю двигателя будет .приложено напряжение двух источников постоянного напряжения и источника преобразователя 3. Двигатель 1 увеличивает скорость и одновременно умень1534726 шается напряжение на выходе импульсного преобразователя 3 и т.д, Таким образом, электропривод позволяет плавно регулировать скорость

5 двигателя в широком диапазоне.

Известно, что коммутационные потери прямо пропорциональны напряжению источника питания преобразователя.

B рассматриваемом электроприводе наL пряжение источника питания преобразователя уменьшено в (и+! ) раз по сравнению с номинальным, следовательно, и пульсационные потери также уменьшаются в (n+I) раз, чем достигается повышение

КГЩ электропривода. ф б р м у л а и з о б р е т е н и я

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, импульсный преобразователь, датчик скорости, элемент сравнения и задатчик скорости, выход которого под-25 ключен к первому входу элемента сравнения, к второму. входу которого подключен датчик скорости, а выход элемента сравнения соединен с входом импульсного преобразователя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

КПД за счет снижения пульсационных потерь, в него введены п источников постоянного напряжения, и компараторов, и ключей, первая составленная из и последовательно соединенных суммато" ров и вторая составленная из (и-1) последовательно соединенных сумматоров цепочки, выход первой цепочки соединен с якорем электродвигателя, вход — с выходом импульсного преобразователя, входы сумматоров соединены, через ключи с источниками постоянного напряжеж я и входами сумматоров втог рой цепочки, выходы которых соедине:ны с первыми входами соответствующих компараторов, начиная с. второго, а первый вход первого компаратора подключен к первому источнику напряжения, вторые входы компараторов соединены с выходом задатчика скорости, а вы ходы — с управляющими входами соответствующих ключей.