Электропривод постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

Фиг.1

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

Цель изобретения - повышение КПД электропривода за счет снижения пуль- сационных потерь.

На фиг. I представлена блок-схема электропривода; на фиг. 2 - силовая .

Электропривод постоянного тока (фиг. 1) содержит электродвигатель

1постоянного тока, первую цепочку

2последовательно соединенных сумматоров, выход которой подключен к яко- р(о электродвигателя, а вход соединен

с выходом импульсного преобразовате- 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 соединен с вторыми входами п компараторов 7, первые входы которых, на- с второго, соединены с выхода- Ми сумматоров второй цепочки 8. Входы сумматоров цепочки 8 подключены к Источникам 9 постоянного напряжения, Вькод первого источника 9 напряжения соединен с первым входом первого компаратора 7. Источники 9 напряжения через ключи 10 соединены с входами сумма торов цепочки 2„ Упоавляющие входы Ключей 10 соединены с .. ыходами соответствующих компараторов 7.

В качестве источников 9 напряжения могут быть взяты, например, аккумуля- торные батареив 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,i

Напряжение источников 9 постоян-- кого напряжения и источника питания импульсного преобразователя 3 необходимо выбирать по выражению

ин

пП

где UH - номинальное напряжение двигателя 1 постоянного тока; п - количество источников 9 постоянного напряжения, не счи

г

о

5

5

тая источник преобразователя 3.

Напряжение 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 (3( ), гдеШн- 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 U. Результирующее напряжение на якоре будет равно сумме напряжений источника постоянного напряжения UM 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 регулирование скорости двигателя осуществляется за счет плавного изменения среднего напряжения на импульсном преобразователе 3. Это -возможно до тех пор, пока напряжение на преобразователе не станет равным напряжению источников преобразователя, Дальнейшее увеличение напряжения задатчика 6 скорости приводит к срабатыванию 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 умень5

шается напряжение на

го преобразователя 3 и т.д.

Таким образом, электропривод позволяет плавно регулировать скорость двигателя в широком диапазоне.

I

Известно, что коммутационные потери прямо пропорциональны напряжению источника питания преобразователя. ч 10

В рассматриваемом электроприводе напряжение источника питания преобразователя уменьшено в(п+1) раз по сравнению с номинальным, следовательно, и пульса- ционные потери также уменьшаются в 15 (п+1) раз, чем достигается повышение КПД электропривода.

15347266

выходе импульсно- чен датчик скорости, а выход элемента

сравнения соединен с входом импульсного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью .повышения КПД за счет снижения пульсационных потерь, в него введены п источников постоянного напряжения, п компараторов, п ключей, первая составленная из п последовательно соединенных сумматоров и вторая составленная из (п-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 напряжения и входами сумматоров рой цепочки, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих компараторов, начиная с. второго, а первый вход первого компаратора подключен к первому источнику напряжения, вторые входы компараторов соединены

Ф d р м у л а изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, импульсный преобразователь, датчик скорости, элемент сравнения и задатчик скорости, выход которого под-25 с выходом задатчика скорости, а выключен к первому входу элемента срав- (Ходы - с управляющими входами соотве.т- .нения, к второму входу которого подклю- ствующих ключей.

сравнения соединен с входом импульсного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью .повышения КПД за счет снижения пульсационных потерь, в него введены п источников постоянного напряжения, п компараторов, п ключей, первая составленная из п последовательно соединенных сумматоров и вторая составленная из (п-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 напряжения и входами сумматоров рой цепочки, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих компараторов, начиная с. второго, а первый вход первого компаратора подключен к первому источнику напряжения, вторые входы компараторов соединены

0

5

0

25 с выходом задатчика скорости, а вы(Ходы - с управляющими входами соотве.т- ствующих ключей.

сравнения соединен с входом импульсного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью .повышения КПД за счет снижения пульсационных потерь, в него введены п источников постоянного напряжения, п компараторов, п ключей, первая составленная из п последовательно соединенных сумматоров и вторая составленная из (п-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 напряжения и входами сумматоров рой цепочки, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих компараторов, начиная с. второго, а первый вход первого компаратора подключен к первому источнику напряжения, вторые входы компараторов соединены

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.

1 I