Устройство для управления электроприводом электромобиля Советский патент 1982 года по МПК B60L15/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДО/Ц ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ

1

Изве:стно устройство для управления электроприводом электромобиля, содержащее подключенный к источнику питания блок управлениятоком якоря электродвигателя постоянного тока, шунтированный контактором, блок управления током возбуждения и замыкающий контакт щунтирующего контактора и размыкающие контакты педалей тормоза и акселератора 1.

Недостатками устройства является наличие двух контакторов для реверса в силовой цепи, а также то, что отключение шунтирующего контактора осуществляется после Ътпускания педали акселератора, что снижает, надежность электропривода, так как при дли-, тельном движении с защунтированным преобразователем и при увеличенном моменте сопротивления ток электродвигателя может достигать значительных значений.

Кроме того, надежность коммутации силовых тиристоров обеспечивается задержкой в течение которой должен включиться контактор реверса, а не последовательностью операций, когда разрешение на работу по-, дается по сигналу включения контактора.

Целью изобретения является повыщение надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено инвертором, логическими элементами И-НЕ, пороговым элементом и датчиком тока возбуждения, выход которого соединен с входом порогового элемента, пoд ключенного выходом к одним из входов первого и второго логических элементов И-НЕ, второй вход первого из кбторых соединен с точкой подключения размыкающего контакта педали тормоза и рходом инвертора, выход которого подключен к второму входу второго логического элемента И-НЕ, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с размыкающим контактом педали акселератора и замыкающим контактом шунтирующего контактора, при этом выходы первого и второго логических элементов И-НЕ соединены с соответствующими входами третьего логического элемента И-НЕ подключенного выходом к блоку уп.равления током якоря.

На чертеже представлена блок-схема устройства для управления электроприводом электромобиля.

К источнику 1 питания подключен блок 2 управления током якоря 3 электродвигателя с обмоткой 4 независимого возбуждения, в цепь которого включен датчик 5 тока возбуждения, подключенный выходом к входу порогового элемента 6, выход которого соединен с одним из входов логических элементов И-НЕ 7 и 8, при этом другие входы логического элемента И-НЕ 8 соединены с выходом инвертора 9 и размыкающим контактом 10 педали акселератора (не показана) и замыкающим контактом 11 щунтирующего контактора, а Другой вход логического эле мента И-НЕ 7 соединен с точкой подключения размыкающего контакта 12 педали тормоза и входом инвертора 9. Выходы логических элементов И-НЕ 7 и 8 соединены с входами логического элемента И-НЕ 13, подключенного выходом к блоку 2 управления током якоря 3. Блок 2 управления током якоря 3 содержит рабочий 14 и коммутирующие 15-18 тиристоры, коммутирующий конденсатор 19, тормозной контактор 20 и диод 21, диод 22 обратного тока, формирователь 23 импульсов рабочего тиристора и формирователь 24 импульсов коммутирующих тиристоров, узел 25 управления тиристорным преобразователем, который содержит, например, элементы 26 и 27 задержки, задающий генератор 28, задатчик 29 скорости, регулятор 30 тока якоря, фазосмещающее устройство 31, пороговые элементы 32 и 33, транзистор 34, в цепи коллектора которого включена катушка 35 с шунтирующим контактором 36 и обратный диод 37, а также логические элемен-Ъ1 И 38-40. Устройство содержит также блок 41 управления током возбуждения. Устройство работает следуюшим образом, При нажатии педали акселератора размыкается контакт 10 и на один из входов логического элемента И-НЕ 8 попадает сигнал, соответствующий логический «1. Если педаль тор.моза нажата и не включен шунтирующий контактор, на других входах логического элемента И-НЕ 8 имеется тоже логическая «1. После достижения током возбуждения заданной величины на выходе порогового элемента 6 устанавливается логическая «1. Таким образом, на всех входах логического элемента И-НЕ 8 имеются ра-зрешающке сигналы и наего выходе установится логический «О. Тогда на выходе логического элемента И-НЕ 13 появится логическая «1, которая поступит в узел 25 управления тиристорным преобразователем на входы элементов 26 и 27 задержки, обеспечивающих последовательность разрешения подачи импульсов управления в начале коммутирующего 15-18, а затем рабочего 14 тиристоров. От задающего генератора 28 на один из входов логического элемента 39 подаются импульсы, которые поступают на формирователь 24 импульсов управления коммутирующими тиристорами. От задатчика 29 скорости сигнал поступает через регулятор 30 на фазосмещающее устройство 31, с выхода которого через логический элемент 38 на формирователь 23, поступают импульсы управления рабочим тиристором 14 со скважностью, пропорциональной задающему сигналу. При величине сигнала- на выходе регулятора 30, соответствующей предельному значению скважности работы преобразователя, срабатывает пороговый элемент 32 и через логический элемент 40 подается сигнал на открытие трансзитора 34. В результате питания катущки 35 обеспечивается замыкание контакта 36 шунтирующего контактора. При замыкании его блокконтактов 11 на один вход логического элемента И-НЕ 8 подается логический «О, запрещающий подачу управляющих импульсов на тиристоры, и регулирование скорости электродвигателя осуществляется по команде от задатчика 29 скорости и за счет изменения тока возбуждения. При увеличении момента сопротивления движению из-за изменения дорожных условий ток возбуждения увеличится до определенной величины, при которой сработает пороговый элемент 33 и на его выходе появится логический «О, который поступает на один из входов логического элемента 40, в результате чего отключается шунтирующий контактор при нажатой педали акселератора, снова появится разрешение на подачу импульсов управления сначала коммутирующих 15-18, а затем рабочего 14 тиристоров. При нажатии тормозной педали контакт 12 размыкается и на один вход логического элемента 7 подается логическая «I, а на выходе инвертора 9 устанавливается логический «О, блокирующий подачу команды на тиристорный преобразователь от педали акселератора через логический элемент 8. По команде от тормозной педали одновременно происходит реверс тока возбуждения, и, за счет отключения контактора 20, подготовка силовой схемы к режиму рекуперативного торможения. Причем, пока ток возбуждения не достигает определенного заданного -уровня, на выходе порогового элемента б - логический «О, накладывающий запрет на подачу импульсов управления тиристоров. Только при определенном уровне тока возбуждения сработает пороговый элемент и выдаст разрешение на подачу импульсов упр.авления сначала коммутирующих, а затем рабочих тиристоров. Таким образом, в предлагаемом устройстве управления электроприводом электромобиля при рекуперативном торможении накладывается запрет на подачу импульсов управления рабочими и коммутирующими тиристорами для режимов работы, когда ток., возбуждения меньше заданной величины. Благодаря этому при рекуперативном торможении величина ЭДС электродвигателя всегда достаточна для заряда коммутирующего конденсатора до уровня, обеспечивающего устойчивую коммутацию силовых тиристоров вследствие чего исключается возможность

срыва работы преобразователя. Импульсы управления также не поступают к тиристорам после включения шунтирующего контактора. При последующем его отключении обеспечивается очередность подачи импульсов сначала коммутирующих, а затем силовых рабочих тиристоров. При такой логике управления коммутирующий конденсатор всегда заряжен после подачи команды на работу преобразователя, что исключает возможность срыва коммутации. Кроме тог1э, в устройстве обеспечивается снятие импульсов управления йри нажатии педали акселератора и отсутствии тока возбуждения, а также приоритет режима рекуперативного торможения при одновременном нажатии педалей тормоза и акселератора. Все это в совокупности обеспечивает повышение надежности электропривода.

Внедрение этого устройства позволит получить экономический эффект, только за счет сокращения выхода из строя тиристоров ориентировочно 50 тыс руб. в год на 1000 электромобилей.

Формула изобретения

Устройство для управления электроприводом электромобиля содержащее подключенный к источнику питания блок управления током якоря электродвигателя постоянного тока, шунтированный контактором, блок управления током возбуждения и замыкающий контакт щунтирующего контактора и размыкающие контакты педалей тормоза

и акселератора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено инвертором, логическими элементами И-НЕ, пороговым элементом и датчиком тока возбуждения, выход которого соединен с выходом порогового элемента, подключенного выходом к одним из входов первого и второго логических элементов И-НЕ, второй вход первого из которых соединен с точкой подключения размыкающего контакта педали тормоза и входом инвертора, выход которого подключен к второму входу вто рого логического элемента И-НЕ, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с размыкающим контактом педали акселератора и замыкающим контактом щунтирующего контактора, при этом выходы первого и второго логических элементов И-НЕ соединены с соответствующими входами третьего логического элемента И-НЕ, подключенного выходом к блоку управления током якоря.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3808481, кл. Н 02 Р 1/00, 1974.