Регулируемый электропривод

 

Использование: в транспортных приводах, в частности, в электроприводах автомобилей. Сущность изобретения: в электропривод, силовые обмотки электродвигателя которого подключены к источнику постоянного тока через транзисторные ключи и зашунтированы диодом в обратном направлении, введены дополнительные источники питания, в количестве, на единицу меньшем количества транзисторных ключей, электродвигатель выполнен с параллельными ветвями силовой обмотки в количестве, равном количеству транзисторных ключей, и каждая из дополнительных ветвей подсоединена к дополнительному источнику питания через соответствующий транзисторный ключ и зашунтирована в обратном направлении дополнительным диодом. Это позволяет повысить надежность привода. 1 ил.

Изобретение относится к области транспортных средств, в частности, к электроприводам электромобилей.

Известен регулируемый электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, источник питания постоянного тока, соединенный с двигателем через силовой транзисторный ключ, база которого подключена к выходу формирователя импульсов, и диод, шунтирующий двигатель по току самоиндукции (Отроша И.С. и др. Электромобили.- М.: Информэлектро, 1969, с. 43).

В этом устройстве сопротивления отдельных участков проводящего слоя транзистора несколько различаются из-за некоторой неоднородности структуры этого слоя по площади. Поэтому распределение тока двигателя по слою оказывается неравномерным, особенно в режиме коммутации, что приводит к перегреву отдельных участков этого слоя и выходу их из строя.

Следствием этого является малая надежность работы устройства.

Указанный недостаток частично устранен в регулируемом электроприводе, содержащем по крайней мере два транзисторных ключа, базы которых запараллелены и подключены к выходу формирователя импульсов, источник питания постоянного тока и электродвигатель постоянного тока, силовая обмотка которого зашунтирована диодом в обратном направлении и подключена к источнику питания через транзисторные ключи, включенные параллельно, причем последовательно с каждым из транзисторов включен уравнительный резистор (Гольц М.В. и др. Автоматизированные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями.- М.: Энергия, 1972, с. 91).

В этом устройстве изменение токов через одни транзисторы влияет на изменение токов через другие транзисторы из-за наличия общего для всех транзисторов сопротивления, образованного сопротивлениями обмотки двигателя и источника питания. Поэтому при разбросе параметров транзисторов при коммутации тока двигателя отдельные транзисторы перегружаются и выходят из строя.

Кроме того, на уравнительных резисторах теряется часть энергии. Следствием всего этого является недостаточная надежность и пониженный КПД устройства.

В основу изобретения положена задача усовершенствовать регулируемый электропривод путем автономной запитки независимых ветвей двигателя через автономные ключи от раздельных источников.

Поставленная задача решается тем, что регулируемый электропривод, содержащий по крайней мере два транзисторных ключа, базы которых запараллелены и подключены к выходу формирователя импульсов, источник питания постоянного тока и электродвигатель постоянного тока, силовая обмотка которого подсоединена к источнику питания через транзисторный ключ в прямом включении и зашунтирована диодом в обратном направлении, снабжен дополнительными источниками питания в количестве, на единицу меньшем количества транзисторных ключей, электродвигатель выполнен с параллельными ветвями силовой обмотки в количестве, равном количеству транзисторных ключей, и каждая из дополнительных параллельных ветвей подсоединена к дополнительному источнику питания через соответствующий транзисторный ключ и зашунтирована в обратном направлении одним из дополнительно введенных диодов.

Преимущество предлагаемого электропривода заключается в том, что подключение отдельных параллельных ветвей обмотки двигателя через транзисторные ключи к автономным источникам питания исключает изменение напряжений на одних транзисторах при изменении токов через другие, что устраняет взаимовлияние токов через них, перегрев отдельных транзисторов и выход из строя при коммутации и, таким образом, повышает надежность работы устройства.

Использование же параллельных ветвей двигателя, являющихся полезной нагрузкой, в качестве уравнительных резисторов, повышает КПД устройства.

Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом и описанием.

Регулируемый электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока с несколькими параллельными ветвями силовой обмотки, источники питания постоянного тока 2 и 3, отрицательными полюсами соединенные между собой и с одним из выводов параллельных ветвей двигателя 1, транзисторные ключи 4 и 5, коллекторы которых соединены с положительными полюсами соответственно источников питания 2 и 3, а эмиттеры - с другими выводами отдельных параллельных ветвей двигателя, формирователь импульсов 6, выходом подключенный к запараллеленным базам транзисторов 4 и 5, а также диоды 7 и 8, катодами соединенные с другими выводами отдельных параллельных ветвей двигателя 1, а анодами - с общим плюсом источников питания 2 и 3.

Напряжения источников 2 и 3 - одинаковы, а мощности - одинаковые и уменьшены пропорционально их количеству.

Из вышеприведенного описания следует, что количество источников питания, транзисторов и диодов должно равняться количеству параллельных ветвей обмотки двигателя.

Регулируемый электропривод работает следующим образом.

При поступлении импульсов с выхода формирователя импульсов 6 на базы транзисторов 4 и 5 последние одновременно периодически коммутируют ток электродвигателя 1, который вращается с частотой, определяемой скважностью импульсов, поступающих с указанного формирователя.

При запирании транзисторов 4 и 5 токи параллельных ветвей двигателя 1 протекают через диоды 7 и 8, чем устраняются перенапряжения на транзисторах 4 и 5.

Настоящее изобретение наилучшим образом может быть использовано в электроприводе электромобиля, электрокара.

Формула изобретения

Регулируемый электропривод, содержащий по крайней мере два транзисторных ключа, базы которых запараллелены и подключены к выходу формирователя импульсов, источник питания постоянного тока и электродвигатель постоянного тока, силовая обмотка которого подсоединена к источнику питания через транзисторный ключ в прямом направлении и зашунтирована диодом в обратном направлении, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными источниками питания в количестве, на единицу меньшем количества транзисторных ключей, электродвигатель выполнен с параллельными ветвями силовой обмотки в количестве, равном количеству транзисторных ключей, и каждая из дополнительных параллельных ветвей подсоединена к дополнительному источнику питания через соответствующий транзисторный ключ и зашунтирована в обратном направлении одним из дополнительно введенных диодов.

РИСУНКИ

Рисунок 1