Многоосевой преобразователь электропривода



Многоосевой преобразователь электропривода
Многоосевой преобразователь электропривода
Многоосевой преобразователь электропривода
Многоосевой преобразователь электропривода

Владельцы патента RU 2667482:

Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ИНКАР-М" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многодвигательном электротранспортном средстве, например в кресло-коляске, трецикле, электромобиле. Техническим результатом является улучшение массогабаритных и энергетических показателей. Многоосевой преобразователь электропривода электротранспортного средства для двух и более числа трехфазных синхронных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов, в том числе и обращенной конструкции (мотор-колесо) содержит усилители мощности, например транзисторные по числу осей (два или более), предварительные усилители (драйверы) по числу осей. ШИМ-управление указанными каналами производится одним микропроцессором, общим для всех осей; фазы несущего сигнала ШИМ-управления каналами смещены на интервал, определяемый периодом управления, деленным на число осей. 5 ил.

 

Предлагаемое изобретение многоосевой преобразователь электропривода относится к электротехнике, в частности к области автоматизированного электропривода и преобразовательной техники и может быть использовано в многодвигательном электротранспортном средстве для управления двумя и более тяговыми электродвигателями, питаемыми от одного, обычно автономного источника питания. Предлагаемое изобретение также может быть применено в кресле-коляске для людей с ограниченными возможностями в части передвижения; трицикле; электромобиле с раздельными электроприводами ведущих колес; при питании электроприводов различных осей от одного общего источника питания.

Известен многоосевой преобразователь электропривода раскрытый в патенте РФ №2413635, опубл. 10.03.2011 и содержит автономный источник питания, два или четыре реверсивных преобразователя для регулирования скорости (момента) приводных электродвигателей; датчик поворота руля и систему управления верхнего уровня (СУВУ), причем упомянутые органы задания моментов движения и торможения и переключатель выбора режима подключены к входам СУВУ, а выходы СУВУ подключены к управляющим входам реверсивных преобразователей, которые выполнены обратимыми, с раздельным заданием уровня ограничения тока в двигательном и тормозном режимах, т.е. с раздельным заданием двигательного и тормозного моментов; кроме того, ко входам СУВУ подключены также выходы реверсивных преобразователей, несущие информацию о токе и скорости приводных электродвигателей, и СУВУ осуществляет формирование задания скорости (момента) приводных электродвигателей с учетом положения руля и педалей газа и тормоза. См. фиг. 1 описания прототипа к патенту RU №2513360, опубл. 20.04.2014. Недостатком этого решения является возможность неравномерной загрузки ведущих колес и невозможность обеспечить требуемое распределение нагрузки в контуре скорости.

Известен, принятый за прототип, многоосевой преобразователь электропривода содержащий силовой источник питания, как минимум два приводных электродвигателя, связанных с колесами электротранспортного средства, и как минимум два реверсивных преобразователя (ПР) для регулирования скорости и момента указанных двигателей Преобразователи потребляют от силовых источников питания (СИП) или отдают при торможении (рекуперация) импульсный ток (что связано с импульсным характером преобразования энергии в ПР) с частотой, кратной несущей частоте преобразования в ПР. При этом, даже при полной идентичности ПР, сдвиг передних фронтов импульсных токов ПР может составлять от нуля до половины периода и является величиной совершенно случайной (имеет случайный характер). Указанное обстоятельство является недостатком известного решения. С точки зрения оптимальной загрузки СИП нулевой сдвиг обуславливает наихудший режим, т.к. при этом амплитуда потребляемого импульсного тока практически удваивается, а частота импульсного потребляемого тока СИП равна частоте тока потребления ПР. Наилучший режим имеет место при сдвиге, обеспечивающем равномерное распределение фронтов импульсных токов ПР в пределах одного периода преобразования. См. описание к патенту RU №2513360, опубл. 20.04.2014. Для двухдвигательного электротранспортного средства сдвиг составит половину периода, для четырехдвигательного - четверть периода. При наличии равномерного сдвига токов потребления ПР амплитуда потребляемого тока СИП при малых и средних нагрузках изменяется слабо, а частота тока СИП становится выше частоты тока потребления ПР. Недостатком является наличие повышенной амплитуды пульсаций и пониженной частоты тока СИП. Это обстоятельство обуславливает необходимость увеличивать емкость (соответственно габариты и стоимость) конденсаторов силового фильтра СИП.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности регулирования электропривода электротранспортного средства, для двух и более числа трехфазных синхронных двигателей, с возбуждением от постоянных магнитов.

Технический результат изобретения заключается в улучшение эксплуатационных характеристик преобразователя многодвигательного электротранспортного средства, таких как массогабаритные показатели ПР (снижение потерь).

Данная цель достигается тем, что многоосевой преобразователь электропривода для двух и более числа трехфазных синхронных двигателей, в том числе и с возбуждением от постоянных магнитов, в том числе и обращенной конструкции (мотор-колес), содержащий усилители мощности, например транзисторные по числу осей (два или более), предварительные усилители (драйвера), по числу осей, имеет ШИМ-управление указанными каналами производится одним микропроцессором, общим для всех осей.

При этом многоосевой преобразователь электропривода для улучшения массогабаритных и энергетических показателей фазы несущего сигнала ШИМ-управления каналами смещают на интервал, определяемый периодом управления, деленным на число осей.

На фиг. 1 представлена структурная схема многоосевого преобразователя электропривода в составе многодвигательного электротранспортного средства (на примере двух осей).

На фиг. 2 представлены графики токов потребления УМ и СИП при скважности менее 0,5 в исходном устройстве.

На фиг. 3 представлены графики токов потребления УМ и СИП при скважности более 0,5 в исходном устройстве.

На фиг. 4 представлены графики токов потребления УМ и СИП при скважности менее 0,5 в предлагаемом устройстве.

На фиг. 5 представлены графики токов потребления УМ и СИП при скважности более 0,5 в предлагаемом устройстве.

Многоосевой преобразователь электропривода (ПР) 1 содержит два транзисторных усилителя мощности (УМ1) 2 и (УМ2) 3, выходы которых подключены к электродвигателям (ЭД1) 4 и (ЭД2) 5, связанным с ведущими колесами электротранспортного средства. Управляющие входы (УМ1) 2 и (УМ2) 3 подключены к выходам промежуточных усилителей (ПУ1) 6 и (ПУ1) 7. Микропроцессорный блок (МП) 8 один общий для обоих усилителей мощности 2 и 3, запитанных от общего силового источника (СИП) 9. На входы МП 8 поступают сигналы от датчиков тока (ДТ1) 10 и (ДТ2) 11, датчиков положения ротора (ДПР1) 12 и (ДПР2) 13, задатчиков скорости и моментов (ЭД1) 4 и (ЭД2) 5, датчиков температуры (на схеме не показаны) и т.п.

Рассмотрим взаимодействие УМ и СИП в исходном устройстве, при нулевом сдвиге фаз передних фронтов управляющих импульсов УМ. Для простоты изложения рассмотрим управление мостовым каскадом УМ с двигателем постоянного тока. При скважности менее 0,5 и более 0,5 ток IСИП (Рис. 2.а и б) по амплитуде практически удваивается при той же частоте. В предлагаемом устройстве при скважности 0,5 (Рис. 3,а) амплитуда тока IСИП не меняется и соответствует амплитуде токов каналов I1 и I2, а частота в два раза выше. При скважности более 0,5 в токе СИП появляется постоянная составляющая (Рис. 3,б), а амплитуда импульсной составляющей соответствует амплитуде токов каналов (I1 или I2) при удвоенной частоте. Таким образом, применение общего микропроцессора удешевляет устройство и формирование фазы несущего сигнала ШИМ-управления каналами, смещенными на интервал, определяемый периодом управления, деленным на число осей, обеспечивает снижение динамической (импульсной составляющей) нагрузки СИП, уменьшение дополнительных потерь, обусловленных пульсациям тока СИП.

Многоосевой преобразователь электропривода для двух и более числа трехфазных синхронных двигателей, в том числе и с возбуждением от постоянных магнитов, в том числе и обращенной конструкции (мотор-колес), содержащий усилители мощности, например транзисторные по числу осей (два или более), предварительные усилители (драйвера), по числу осей, микропроцессор, общий для всех осей, отличающийся тем, что фазы несущего сигнала ШИМ - управления каналами смещают на интервал, определяемый периодом управления, деленным на число осей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроэнергетических системах судов большой мощности как гражданского, так и военно-морского флота, содержащих два и более гребных электродвигателя с гребными винтами, для которых необходимо обеспечить работу системы электродвижения с высоким показателем энергетической эффективности без использования блоков гашения энергии торможения гребных электродвигателей.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и может быть использовано в системе регулируемого электрического двигателя. Техническим результатом является уменьшение габаритов.

Изобретение относится к регулированию температуры энергетической установки транспортного средства. Автоматическая микропроцессорная система регулирования температуры энергетической установки транспортного средства включает в себя охлаждающее устройство, насос охлаждающей жидкости, вентилятор, плавно управляемый электропривод вентилятора, микропроцессорный контроллер, датчик температуры энергетической, датчик мощности энергетической установки, датчик температуры наружного охлаждающего воздуха, датчик частоты вращения вала энергетической установки, датчик частоты вращения вала вентилятора, сравнивающие устройства, устройство коррекции коэффициента передачи регулятора температуры.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – уменьшение габаритов системы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использованао в системах для сжигания газа. Техническим результатом является демпфирование собственных колебаний системы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления многодвигательными электроприводами, в частности, на электрифицированных транспортных средствах.

Изобретение относится к области электротехники. Цепь развязки звена постоянного тока выполняется в комбинации с двумя инверторами, которые подключены параллельно к общей линии электропитания постоянного тока, и каждый инвертор приводит в действие один из различных тяговых двигателей, для каждого из упомянутых двух инверторов предусмотрено средство выключения для отсоединения соответствующего инвертора от упомянутой линии электропитания в случае отказа.

Устройство согласованного вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами относится к области электротехники и предназначено для обеспечения согласованного вращения двух асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Группа изобретений относится к приводам, содержащим электродвигатели. Технический результат - создание электропривода, который выполнен с возможностью совместной работы с одним или несколькими другими приводами.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электротехнической промышленности. Устройство согласованного вращения асинхронных двигателей содержит два двухскоростных асинхронных двигателя с короткозамкнутыми роторами, каждый из которых содержит по две независимые группы обмоток на статоре.

Группа изобретений относится к системам управления движением транспортных средств и способу генерирования информации плана движения транспортных средств в зоне движения или парковки.

Изобретение относится к транспортным средствам. Устройство управления зацепляющим механизмом транспортного средства содержит электронный модуль управления крутящим моментом входного элемента таким образом, что он действует на неподвижный элемент и вращающийся элемент, так что неподвижный элемент и вращающийся элемент отделены друг от друга в осевом направлении посредством входного элемента, когда осевое давление прикладывается к одному из неподвижного элемента и вращающегося элемента посредством исполнительного устройства, с тем чтобы заставлять зацепляющие зубья вводиться в зубчатое зацепление друг с другом.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Система управления ведущими колесами гибридного транспортного средства содержит электронный модуль управления, позволяющий выполнять прокручивание двигателя посредством первого мотора и управлять выходным крутящим моментом второго мотора, когда прокручивается двигатель посредством первого мотора в то время, когда гибридное транспортное средство поворачивает при остановленном двигателе, в таком направлении, чтобы ограничивать изменение характеристики руления гибридного транспортного средства вследствие изменения крутящего момента приведения в движение первых ведущих колес, вызываемого посредством прокручивания двигателя посредством первого мотора.

Изобретение относится к гибридным силовым передачам. В способе управления гибридной силовой передачей с двигателем, коробкой передач, планетарными передачами и двумя электромашинами зацепляют шестерни в коробке передач, соответствующие одной зубчатой паре, соединенной с первой планетарной передачей, и одной зубчатой паре, соединенной со второй планетарной передачей и выходным валом.

Изобретение относится к технике управления дорожными транспортными средствами и касается обеспечения безопасности движения транспортных средств. Способ автоматизированного оповещения водителей транспортных средств на особо опасных участках дороги в том, что по краям дороги перпендикулярно направлению движения транспортного средства располагается система датчиков двух типов, связанных с электронно-вычислительным устройством (ЭВУ).

Изобретение относится к транспортным средствам. Устройство управления для приводного агрегата транспортного средства, который включает в себя источник энергии, бесступенчатую трансмиссию и сцепление, содержит электронный блок управления, сконфигурированный для получения значения температуры гидравлического масла для управления бесступенчатой трансмиссией и сцеплением.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Система электродвижения автономного объекта содержит последовательно соединенные ДВС переменной частоты вращения, генератор переменного тока, преобразователь частоты, датчик тока и тяговый электродвигатель переменного тока.

Изобретение относится к технологии помощи предотвращения столкновения для транспортного средства. Устройство работает следующим образом.

Изобретение относится к устройству и способу для обработки требования крутящего момента для приводного двигателя и для уменьшения биений трансмиссии. Устройство выполнено с возможностью принимать на входе по меньшей мере одно требование (8а, 9а) крутящего момента и по меньшей мере один идентификатор (8b, 9b) для идентификации источника (5) требования крутящего момента.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Устройство управления трансмиссией гибридного транспортного средства содержит электронный блок управления, сконфигурированный для управления двигателем, первым и вторым электродвигателем так, что гибридное транспортное средство движется с требуемой движущей силой, необходимой для движения.

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Способ повышения работоспособности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения заключается в том, что при пропуске управляющего импульса управления на одно из тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя, в зависимости от зоны регулирования и направления электродвижущей силы тягового трансформатора, блок управления формирует и подает новые импульсы управления, предназначенные для плеч, работа которых исключает образование короткого замыкания в цепи.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многодвигательном электротранспортном средстве, например в кресло-коляске, трецикле, электромобиле. Техническим результатом является улучшение массогабаритных и энергетических показателей. Многоосевой преобразователь электропривода электротранспортного средства для двух и более числа трехфазных синхронных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов, в том числе и обращенной конструкции содержит усилители мощности, например транзисторные по числу осей, предварительные усилители по числу осей. ШИМ-управление указанными каналами производится одним микропроцессором, общим для всех осей; фазы несущего сигнала ШИМ-управления каналами смещены на интервал, определяемый периодом управления, деленным на число осей. 5 ил.

Наверх