Тяговый привод транспортного средства Советский патент 1989 года по МПК B60L7/00 

ГО

4: Од

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)

Ы

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для регулирования работы транспортного средства с электрическими двигателями, в част- ности для систем управления, которые обеспечивают динамическое торможение.

Цель изобретения - расаирение диапазона регулирования.

На фиг, 1 представлена функциональная блок-схема тягового привода транспортного средства; на фиг, 2 - принципиальная схема блока управления питающим генератором,

Устройство содерзшт тяговьй электродвигатель постоянного тока с обмоткой 1 и обмоткой 2 независимого возбуждения. Обмотка 1 якоря через тормозной резистор 3, шун- тированньй 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 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 13, соединенному входами с выходом задатчи ка 14 тока возбзгждеиия, с выходом 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 генератор 6 с обмоткой 20 возбуждени и блок его управления, выполненный 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 возбуждеютя обмотки 9 возбуждения возбудителя соответствует скорости вращения якоря 8, Возбуждение обмотки 9 обестечивается регулятором 12, представл нщим собой модулятор ширины импульсов. Один вывод обмотки 9 соединен с регулятором 11, а второй соединен с точкой соединени резисторов 10 и 11, которые установ

0 5 0

Q j

0

5

лены 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, выработанньй на выходе сумматора 13, представляет, собой сигнал ошибки между эталонным сигналом и сигналом тока обмотки 2 возбужд.ения. Такой сигнал ошибки подается на регулятор 12 тока возбуждения обмотки 9, кото- рьй регулирует ток этой обмотки таким образом, чтобы снизить до минимума сигнал ошибки,

№1нимальньй уровень тока якоря двигателя является фактором конструктивного выбора и может зависеть от типа транспортного средства, В некоторых случаях 1ддк можно устанавливать при нулевом значении тока якоря, чтобы ток возбуждения двигателя достигал минимального уровня, когда наблюдается обратный ток якоря.

Резистор 3 обеспечивает обратньй 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 напряжение 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, посту- пающер от блока 5 на якорь 1, приводит к уменьшению мощности тягового электродвигателя, В данном устройстве, в котором двигатель есть часть систем 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 и тяговым электродвигателем.

10

15

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 вызьшает подачу воз буждения на обмотку 20, обеспечивая запуск генератора 6. Когда напряжения достаточно для самовозбуждения генератора, переключатель 36 размыкается и аккумулятор 37 отсоединяется от обмотки 20.

Формула изобретения

20

25

заставляет якорь 1 двигателя продолжать вращаться.

Когда напряжение блока 5 меньше, чем противоэлектродвижущая сила яко-1 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 транспорт- . ного 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.

Цепи эмиттерных повторителей соединены параллельно резистору 32, за счет чего этот резистор может частично или полностью шунтироваться в определенных рабочих условиях, которые определяются номинальным напряжением пробоя диода 26 Зенера, который соединен параллельно с резистором 29, который в комбинации с последовательно соединенным резистором 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 транзистора и величины тока, подаваемого на обмотку 20 возбуждения. Цепь эмит- терного повторителя действует как шунт для резистора 32. Поскольку об - --Д- ----- -« «1.ж«« «..14 1 СЛС С1 1 и Д М

мотка 20 возбуждения оставляет индук-g вьшолнен на резисторах, диодах, эмит- тивную нагрузку, диод 34 соединяется терных повторителях, соединенных па- параллельно с обмоткой 20 для обеспечения свободного прохождения тока в случае переходных напряжений или неожиданного открытия цепи генератора, Диод 35 защищает цепь транзистора от переходных обратных напряжений.

При первоначальном запуске генератора 6 остаточньй магнет в обмотке

30

35

40

45

Тяговый привод транспортного средства, содержащий тяговый электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения, обмотка якоря которого подключена через тормозной резистор, шунтированньй 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 пи- такнцего генератора связана одним из выводов с одним из вьшодом аккумуляторной батареи, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона его регулирования, он снабжен соединенным входом с выходом датчика тока якоря задатчиком, сумматором, 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 возбуждения, а третий - к выходу блока управления торможением, причем блок управления питающим генератором

55

раллельно 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 обмотки якоря питающего генератора, другой вывод которого соединен с од1454243

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 вызьшает подачу возбуждения на обмотку 20, обеспечивая запуск генератора 6. Когда напряжения достаточно для самовозбуждения генератора, переключатель 36 размыкается и аккумулятор 37 отсоединяется от обмотки 20.

Формула изобретения

0

5

- --Д- ----- -« «1.ж«« «..14 1 СЛС С1 1 и Д М

вьшолнен на резисторах, диодах, эмит- терных повторителях, соединенных па-

0

5

0

5

Тяговый привод транспортного средства, содержащий тяговый электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения, обмотка якоря которого подключена через тормозной резистор, шунтированньй 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 пи- такнцего генератора связана одним из выводов с одним из вьшодом аккумуляторной батареи, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона его регулирования, он снабжен соединенным входом с выходом датчика тока якоря задатчиком, сумматором, 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 возбуждения, а третий - к выходу блока управления торможением, причем блок управления питающим генератором

g вьшолнен на резисторах, диодах, эмит- терных повторителях, соединенных па-

55

раллельно 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 обмотки якоря питающего генератора, другой вывод которого соединен с одРедактор А.Мотьшь

и&г

Техред А.Кравчук

Корректор В.Бутяга