SU1089748A1

SU1089748A1 - D.c.drive

Info

Publication number: SU1089748A1
Application number: SU823397997A
Authority: SU
Inventors: Алексей Егорович Аксенов
Original assignee: Aksenov Aleksej E
Priority date: 1982-01-25
Filing date: 1982-01-25
Publication date: 1984-04-30

Abstract

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель последовательного возбуждени , источники питани , ключи и разделительные диоды, блокированные в группы, кажда из которых состоит из двух источников питани , подключенных че рез разделительные диоды к ключу этой группы, разноименные выводы двух источников питани , принадлежащих различным группам, соединены между собой через ключ, а одно- . именные - через последовательно включенные диод и пусковой резистор, переключатель, ограничительный резистор и четыре диода, причем первый и второй диоды подключены соответственно анодом и катодом к вывод.ам обмотки возбуждени электродвигател , третий диод включен между обмоткой кор и обмоткой возбуждени а четвертый, соединенный последовательно с ограничительным резистором, подключен параллельно обмотке возбуждени и третьему диоду, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности ШД, переключатель выполнен трехпозиционным, с двум группами контактов, а катод первого и анод второго диодов объединены и подключены к подвижному контакту одной из групп контактов пепеключател , первый и второй непо.движные контакты которой соединены с§ отрицательными выводами.соответ (Л ственно первого и последнего источников питани , подвижный контакт с: другрй группы переключател подключен к свободному выводу обмотки кор электродвигател , а первый и второй 2 неподвижные контакты этой группы сое динеиы с положительными выводс1ми соответственно последнего и первого источников питани . 00 CD -sj 00A DC ELECTRIC DRIVE, containing a series excitation motor, power sources, keys and isolating diodes, blocked into groups, each of which consists of two power sources, connected through dividing diodes to the key of this group, different terminals of two power sources belonging to different groups, interconnected through a key, and one. nominal - through a series-connected diode and a starting resistor, a switch, a limiting resistor and four diodes, the first and second diodes are connected by an anode and cathode respectively to the output of the motor excitation winding, the third diode is connected between the core winding and the field winding and the fourth connected in series with a limiting resistor, connected in parallel to the field winding and the third diode, characterized in that, in order to increase the reliability of the SM, the switch is made in three positions with two groups of contacts, and the cathode of the first and the anode of the second diode are combined and connected to the moving contact of one of the contact groups of the peecliver, the first and second fixed contacts of which are connected with negative leads. (First and last power sources, moving contact with: the other group of the switch is connected to the free output of the winding of the electric motor core, and the first and second 2 fixed contacts of this group are connected with positive outputs of the last and first th power supply. 00 CD -sj 00

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл регулировани числа оборотов и рекуперативного торможени электродвигател посто нного тока с последовательным возбуждением на транспортных средствах. Известен электропривод посто нно го тока, содержащий параллельно . включенные ключи и источники питани с разделительными диодами, включенными через диоды к обмоткам кор и Возбуждени , пусковые и тормозные сопротивлени Ц. При рекуперативном торможении зн чительна часть генерируемого электродвигател тока используетс дл питани обмотки возбуждени и рассеиваетс в тормозном и пусковом сопротивлени х , ограничивающих ток возбуждени , что приводи к снижению КПД. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатель последовательного возбуждени , источники питани , ключи и разделительные диоды сблокированные в группы, кажда из которых состоит из двух источников питани , подключенных через разделительные диоды к ключу этой группы, разноименные вьшоды двух источников пиаани , принадлежащих различным группам, соединены между собой через ключ, а одноименные - через последовательно включенные диод и пусковой резистор, переключатель, ограничител ный резистор и четыре диода, причем первый и второй диоды подключены соответственно анодом и катодом к вы водам обмотки возбуждени электродвигател , третий подключен между обмоткой кор и обмоткой возбуждени , а четвертый, соединенный после довательнно с ограничительным резистором , подключен параллельно обмотке возбуждени и третьему диоду 2 Недостатком известного устройств вл етс низкий КПД, что обусловлено возможностью разр да источников питани при их последователь.чом соеди нении на обмотку возбуждени элекг тродвигател , мину цепь обмотки kop . Кроме этого, поскольку устройство невозможно перевести в режим рекуперативного торможени , не отключив переключателей, .обеспечивающих последовательное соединение аккумул т ров, то в момент отключени этих переключателей вс энерги , запасенна в электродвигателе до отключенй основного ключа, разр жаетс только через один аккумул тор, что ведет к интенсивному износу аккумул торов , так как ток рекуперативного торможени проходит, мину пус новые сопротивлени , и может значительно превышать номинальный ток аккумул торов. Аналогичное вление происходит при плавном снижении скорости путем отключени одного из переключателей , обеспечивающих последовательное соединение аккумул торов , что снижает надежность устройства . Цель изобретени - повышение надежности и КПД устройства путем раз-делени цепей пуска и торможени электродвигател . Поставленна цель достигаетс тем, что в электроприводе посто нного тока, содержащем электродвигатель последовательного возбуждени , источники питани , ключи и разделительные диоды, сблокированные в группы, кажда из которых состоит из двух источников питани , подключенных через разделительные диоды к ключу этой группы, разноименные выводы двух источников питани , принадлежащих различным группам, соединены между собой через ключ, а одноименные через последовательно включенные диод и пусковой рез.истор, переключатель , ограничительный резистор и четыре диода, причем первый и второй диоды подключены соответственно анодом и катодом к выводам обмотки возбужд;ени электродвигател , третий диод включен между обмоткой кор и обмоткой возбуждени , а четвертый, соединенный последовательно с ограничительным резистором, подключен параллельно обмотке возбуждени и третьему диоду, переключатель выполнен трехпозиционным, с двум группами контактов, а катод первого и анод второго диодов объединены и подключены к подвижному контакту одной из групп контактов переключател , первый и второй неподвижные контакты которой соединены с отрицательными выводами соответственно первого и последнего источников питани , подвижный контакт другой группы переключател подключен к свободному выводу обмотки кор электродвигател , а первый и второй неподвижные контакты этой группы соединены с положительными выводами соответственно последнего и первого источников питани . На чертеже показана схема устройства . Электропривод посто нного тока содержит электродвигатель последовательного возбуждени , имеющий обмотку 1 кор и обмотку 2 возбуждени , источники питани - аккумул торы 3-6, ключи, например, симисторы 7 и 8 и разделительные диоды 9-12, сблокированные в группы, кажда из которых состоит из двух-источников питани 3, 4 (5,6), подключенныхThe invention relates to electrical engineering and can be used to regulate the speed and regenerative braking of a direct current electric motor with sequential excitation in vehicles. A direct current drive is known, comprising a parallel current. included keys and power supplies with separation diodes connected via diodes to the cores and Excitation windings, starting and braking resistances C. During regenerative braking, a large part of the generated current motor is used to power the excitation winding and dissipates in braking and starting resistance limiting the excitation current That lead to lower efficiency. The closest in technical essence to the present invention is a DC electric drive comprising a series-excitation electric motor, power sources, switches and dividing diodes interlocked into groups, each of which consists of two power sources connected through separating diodes to the key of this group, unlike keys The two sources of piani belonging to different groups are interconnected via a key, and those of the same name are connected in series through a diode and a starting resistor, A switch, a limiting resistor and four diodes, the first and second diodes are connected by an anode and a cathode to the outputs of the motor winding, the third is connected between the core winding and the field winding, and the fourth connected sequentially to the limiting resistor is connected in parallel to the field winding and the third diode 2 A disadvantage of the known devices is low efficiency, which is due to the possibility of the discharge of the power sources when they are connected to the field winding no electric motor, mine the winding chain kop. In addition, since the device cannot be put into regenerative braking mode without disconnecting the switches providing serial connection of batteries, when these switches are turned off, all the energy stored in the electric motor before the main switch is disconnected is discharged only through one battery, which leads to intensive wear of the batteries, since the regenerative braking current passes, minus new resistances, and can significantly exceed the rated current of the batteries. A similar phenomenon occurs with a gradual decrease in speed by turning off one of the switches, providing a series connection of batteries, which reduces the reliability of the device. The purpose of the invention is to increase the reliability and efficiency of the device by dividing the starting and braking circuits of the motor. The goal is achieved by the fact that in a direct current drive containing a series excitation motor, power sources, switches and dividing diodes interlocked into groups, each of which consists of two power sources connected through dividing diodes to the key of this group, the two conclusions power supplies belonging to different groups are interconnected through a key, and those of the same name through a series-connected diode and starting resistor, switch, limiter a first resistor and four diodes, the first and second diodes are connected by an anode and cathode respectively to the terminals of the excitation winding; the motor is connected, the third diode is connected between the core winding and the excitation winding, and the fourth connected in series with the limiting resistor is connected in parallel to the excitation winding and the third diode , the switch is made three-position, with two groups of contacts, and the cathode of the first and the anode of the second diode are combined and connected to a moving contact of one of the groups of contacts of the switch First and second stationary contacts are connected to the negative terminals of the first and the last power source, the movable contact of the other group of the switch is connected to the free terminal winding of the armature of the motor, and the first and second fixed contacts of the group are connected with positive terminals respectively last and the first power source. The drawing shows a diagram of the device. The DC motor contains a series excitation motor having a winding 1 core and a winding 2 excitation, power sources — batteries 3–6, keys, for example, triacs 7 and 8, and separation diodes 9–12 interlocked into groups each from dual power sources 3, 4 (5,6) connected

ерез разделительные диоды 9, 10 (11-12) к ключу 7 (8) этой группы. Разноименные выводы двух источников итани 4 и 5, принадлежащих различным группам, соединены между собой ерез ключ 13, а одноименные - через Последовательно включенные диод 14 (15) и пусковой резистор 16 (17). Электропривод содержит также переключатель 18, ограничительный резистор 19 и четыре диода 20-23. Первый 20 и второй 21 диоды подключены соответственно , анодом и катодом к выводам.обмотки 2 возбуждени , третий диод 22 включен между обмоткой 1 кор и обмоткой 2 возбуждени , а четвертый диод 23, соединенный последовательно с ограничительным резистором 19, подключен параллельно обмотке 2 возбуждени и третьему.диоду 22. Переключатель 18 выполнен трехпозиционным с двум группами контактов, а катод первого 20 и анод второго 21 иодов объединены и подсоединены к подвижному контакту одной из групп контактов переключател 18, первый и второй неподвижный контакты которой соединены с отрицательными вывоами соответственно первого 3 и последнего Ь аккумул торов, подвижный контакт другой группы подключен к свободному выводу обмотки 1 кор электродвигател , а первый и второй неподвижные контакты этой группы соединены с положительными выводами соответственно последнего 6 и первого 3 аккумул торов.Through dividing diodes 9, 10 (11-12) to the key 7 (8) of this group. The opposite terminals of the two sources 4 and 5, belonging to different groups, are interconnected by means of a key 13, and those of the same name are connected via a series-connected diode 14 (15) and a starting resistor 16 (17). The drive also contains a switch 18, a limiting resistor 19 and four diodes 20-23. The first 20 and second 21 diodes are connected, respectively, by the anode and cathode to the terminals of the excitation winding 2, the third diode 22 is connected between the winding 1 of the core and the excitation winding 2, and the fourth diode 23 connected in series with the limiting resistor 19 is connected in parallel to the excitation winding 2 and to the third diode 22. The switch 18 is made three-position with two groups of contacts, and the cathode of the first 20 and the anode of the second 21 are combined and connected to the moving contact of one of the groups of contacts of the switch 18, the first and second fixed first contacts which are connected to the negative vyvoami respectively a first 3 and the last L accumulators, the movable contact of the other group is connected to the free terminal winding of one armature of the motor, and the first and second fixed contacts of the group are connected with positive terminals respectively of the last 6 and first 3 accumulators.

На чертеже показаны также автоматические выключатели 24-27, включенные последовательно с аккумул торами 3-6, и их блоки-контакты 28-31, включенные в цепь сигнальной лампы 32.В цеп х управл ющих электродов симисторов 7, 8, 13 установлены выключатели 33, 34, 35. Параллельно пусковым резисторам 16 и 17 подключены шунтирующие тиристоры 36 и 37 с выключател ми 38 и 39 и защитными резисторами 40 и 41 в цеп х управл ющих электродов. На чертеже показана также розетка 42 дл подключени аккумул торов к сети дл зар дки .The drawing also shows circuit breakers 24-27 connected in series with batteries 3-6, and their contact blocks 28-31 connected to the circuit of signal lamp 32. Switches 33 are installed in the control electrode circuits of the triacs 7, 8, 13 , 34, 35. In parallel to the starting resistors 16 and 17, shunt thyristors 36 and 37 are connected with switches 38 and 39 and protective resistors 40 and 41 in the control electrode circuits. The drawing also shows a socket 42 for connecting the batteries to the mains for charging.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии автоматические выключатели 24-27 замкнуты, а выключатели.ЗЗ , 34, 35, 38 и 39 разом- . кнуты, симисторы 7, 8 и 13-и тиристоры ЗЬ и 37 выключены. При установке переключател 18 в первое положение электродвигатель подключаетс к аккумул торам 3-Ь, которые с.оединены при этом параллельно. Ток протекаетIn the initial state, the circuit breakers 24-27 are closed, and the circuit breakers. 33, 35, 38 and 39 are closed. whips, triacs 7, 8 and 13, and the thyristors S3 and 37 are turned off. When the switch 18 is installed in the first position, the electric motor is connected to the batteries 3-b, which in this case are connected in parallel. Current flows

от плюсовых выводов аккумул торов 3-6 через диоды 10, 15, 12, переключатель 18, корную обмотку 1, диод 22, обмотку 2 возбуждени , диод 20, переключатель 18 к минусовым выводам аккумул торов через диоды 9, 14, 11. При этом в цепь аккумул торов 3 и 4 включен пусковой резистор 17, а в цепь аккумул торов 5 и 6 - резистор 16. По мере from the positive terminals of the batteries 3-6 through the diodes 10, 15, 12, switch 18, the main winding 1, diode 22, the excitation winding 2, diode 20, the switch 18 to the negative terminals of the batteries through the diodes 9, 14, 11. In this case a starting resistor 17 is included in the circuit of batteries 3 and 4, and a resistor 16 is connected to the circuit of batteries 5 and 6. As

0 разгона, электродвигател кратковременным замыканием выключателей 38 и 39 включаютс тиристоры 36 и 37, шунтирующие пусковые резисторы 16 и 17, и -электродвигатель переходит 0 acceleration, short-circuit electric motor switches 38 and 39 include thyristors 36 and 37, shunt starting resistors 16 and 17, and the electric motor goes over

5 на вторую скорость вращени . Дл перехода на третью скорость замыкаетс выключатель 35. При этом включаетс симистор 13 и две группы аккумул торов 3, 4 и 5, 6 включаютс последовательно. При переходе на 5 to the second rotational speed. To go to the third speed, the switch 35 closes. In this case the triac 13 is turned on and two groups of batteries 3, 4 and 5, 6 are switched on in series. When going to

0 четвертую скорость замыкаетс выключатель 33, при этом включаетс снмистор 7 и аккумул торы 3, 4 включаютс последовательно между собой и последовательно с аккумул торами 5 и 6, 0, the fourth speed closes the switch 33, this activates the motor 7 and the batteries 3, 4 are connected in series with each other and in series with the batteries 5 and 6,

5 соединенными между собой параллельно . При переходе на п тую скоро.сть замыкаетс выключатель 34, включаетс симистор 8, все аккумул торы соедин ютс последовательно и к элек0 тродвигателю прикладываетс максимальное напр жение.5 interconnected in parallel. When the switch goes to the fifth stage, the switch 34 closes, the triac 8 is turned on, all the batteries are connected in series and the maximum voltage is applied to the motor.

Дли перехода в режим рекуперативного торможени переключатель 18 устанавливаетс во второе положение. To switch to regenerative braking mode, switch 18 is set to the second position.

5 При этом в момент переключени си- , мисторы 7,8, 13 и тиристоры 36, 37 вследствие прекращени протекани тока автоматически запираютс и все аккумул торы оказываютс включенными параллельно. При напр жении элек0 тродвигател , превышающем напр жение аккумул торов, ток протекает по цепи: обмотка 1 кор , переключатель 1, диоды 10, 15, 12, аккумул торы 3, 4, 5, 6, диоды 9,14,11, 5 In this case, at the time of switching, the sy-, mystors 7, 8, 13 and thyristors 36, 37, due to the cessation of current flow, are automatically locked and all batteries are turned on in parallel. When the voltage of the motor exceeds the battery voltage, current flows through the circuit: winding 1 box, switch 1, diodes 10, 15, 12, batteries 3, 4, 5, 6, diodes 9,14,11,

5 переключатель 18, диод 21, обмотка 2 возбуждени , резистор 19, диод 23, обмотка 1 кор . При снижении тока рекуперативного торможени замыканием выключателей 38, 39 вклю0 чаютс тиристоры 36, 37 и резисторы 16, 17 вывод тс из цепи торможени .5 switch 18, diode 21, excitation winding 2, resistor 19, diode 23, winding 1 box. When reducing the regenerative braking current by closing the switches 38, 39, the thyristors 36, 37 are turned on and the resistors 16, 17 are removed from the braking circuit.

Таким образом, разделение цепей пуска и рекуперативного торможени Thus, the separation of start-up and regenerative braking chains

5 позвол ет исключить разр д аккумул торов на обмотку возбуждени , мину цепь обмотки кор , а также обеспечить равномерный зар д всех аккумул торов при рекуперативном торможении 5 allows to exclude the discharge of the batteries on the excitation winding, mine the core winding circuit, and also to ensure a uniform charge of all the batteries during regenerative braking

0 электродвигател , что приводит к по.вышению КПД и надежности устройства.0 electric motor, which leads to an increase in the efficiency and reliability of the device.

Т, т. тT, t. T

(z9 (зо f iif(z9 (zo f iif

iT iT

,шw

HhHf-bHhhf-b

rlrfmrlrfm

3535

3if3if

8eight

Claims

A DC electric drive containing a series-drive electric motor, power supplies, keys and isolation diodes blocked in groups, each of which consists of two power sources connected through isolation diodes to the key of this group, the opposite terminals of two power sources belonging to different groups are connected between each other through a key, and of the same name through a series-connected diode and a starting resistor, a switch, a limiting resistor and four diodes, the first and The second diodes are connected, respectively, by the anode and cathode to the terminals of the field winding of the electric motor, the third diode is connected between the armature winding and the field winding, and the fourth, connected in series with the limiting resistor, is connected parallel to the field winding and the third diode, characterized in that, in order to increase the reliability of , the switch is made three-position, with two groups of contacts, and the cathode of the first and anode of the second diodes are connected and connected to the movable contact of one of the groups of contacts of the switch, the first and second fixed contacts of which are connected to the negative terminals. According to the first and last power sources, the moving contact of the other switch group is connected to the free terminal of the motor armature winding, and the first and second fixed contacts of this group are connected to the positive terminals of the last and first power supplies.

>