CN104682793B - 用于直流串励电机的控制装置及具有该控制装置的电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于直流串励电机的控制装置（100），所述控制装置（100）包括：双组桥式整流装置（101），用于将交流电压转变成直流电压；和单相桥式电路（102），与所述双组桥式整流装置（101）电连接，用于传递来自双组桥式整流装置（101）的电压。利用本发明能够以成本低廉且占用空间小的方式对直流串励电机的转向及转速进行控制。

Description

用于直流串励电机的控制装置及具有该控制装置的电机

技术领域

本发明涉及一种控制装置，更具体地，本发明涉及一种用于直流串励电机的控制装置，其能够控制直流串励电机的转向及转速。本发明还涉及一种具有该控制装置的直流串励电机。

背景技术

现有技术中，为了实现串励直流电动机的正反转切换及调速控制，采用单象限或多象限的直流调速装置外加直流接触器的方案来实现。具体地，如附图1所示：现有技术的控制装置包括单象限脉冲整流装置及直流接触器K1、K2，通过控制晶闸管门极的触发延迟角来改变电枢电流和励磁电流，来实现对电机的速度控制；同时，通过控制接触器K1和K2的运行状态，可决定改变励磁电流的不同方向，但不改变电枢电流的方向，从而实现对串励直流电机转向切换。

但是，由于上述方案采用直流接触器，导致上述方案产生了高昂的材料成本和巨大的安装空间要求，因此需要一种成本低廉且占用空间小的用于直流串励电机的控制装置。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，一种用于直流串励电机的控制装置，所述控制装置包括：双组桥式整流装置，用于将交流电压转变成直流电压；和单相桥式电路，与所述双组桥式整流装置电连接，用于传递来自双组桥式整流装置的电压。

优选地，在本发明的用于直流串励电机的控制装置中，双组桥式整流装置进一步包括分成6组的12个晶闸管，每组晶闸管反向并联后与另一组串联，串联后的2组晶闸管分别与另外的晶闸管组并联。

进一步优选地，在本发明的用于直流串励电机的控制装置中，所述单相桥式电路进一步包括4个二极管。

优选地，在本发明的用于直流串励电机的控制装置中，所述双组桥式整流装置的输入侧安装有换向电抗。

再一有利的是，在本发明的用于直流串励电机的控制装置中，所述双组桥式整流装置的输出侧安装有平波电抗。

更有利地，在用于直流串励电机的控制装置中，所述单相桥式电路并联有能耗电阻。

进一步优选地，在用于直流串励电机的控制装置中，所述单相桥式电路并联有能耗电阻。

本发明还公开了一种具有如权利要求1所述的控制装置的直流串励电机。

通过上述方案，本发明实现了以下技术效果：通过采用电力二极管替代接触器，而无需额外控制装置，节省材料成本；电力二极管使装置设计更加紧凑，从而节省安装空间；通过省略接触器可以减少连接电缆的数量，从而减少设计的复杂性；由于二极管开关过程的损耗要远低于直流接触器开关所产生的损耗，因此本发明降低了装置损耗；由于二极管只有在正向电压时导通，而直流接触器则会在开关过程中有不同的时间延迟，因此本发明提高了设计的可靠性；通过去除接触器及其线圈，本发明还进一步提高了系统的电磁兼容性能。

附图说明

为了更详细地描述本发明，以下将结合附图并参照具体实施例进行进一步描述，其中：

图1是现有技术的直流串励电机的控制装置示意图；

图2是根据本发明的用于直流串励电机的控制装置示意图；和

图3是根据本发明另一实施例的用于直流串励电机的控制装置的示意图。

具体实施方式

接下来参照附图2和3进一步详细地描述本发明。

首先，参照图2可见，根据本发明的用于直流串励电机的控制装置100，主要包括：双组桥式整流装置101，用于将交流电压转变成电流电压；和单相桥式装置102，与所述双组桥式整流装置101电连接，用于将来自整流装置101的直流电压传递给直流串励电机。

在本发明的一个优选实施例中，双组桥式整流装置101进一步包括分成6组的12个晶闸管VT11、VT12；VT31、VT32；VT51、VT52；VT41、VT42；VT61、VT62；VT21、VT22。具体如图2所示，晶闸管VT11、VT12反向并联后与晶闸管VT41、VT42的反向并联组串联，晶闸管VT11、VT12反向并联后与晶闸管VT41、VT42的反向并联组串联，晶闸管VT11、VT12反向并联后与晶闸管VT41、VT42的反向并联组串联，上述三条串联装置再关联。双组桥式整流装置101在输入侧与三相电源电连接。在一个优选实施例中，所述单相桥式装置进一步包括4个二极管。

以下将介绍上述电路的工作原理。当整流装置101工作在正向整流模式时，VT11、VT21、VT31、VT41、VT51和VT61组成一个正极性整流装置，此时端子1C的极性为正，端子1D的极性为负，而单向桥式装置102中的二极管VD1、VD4承受正向电压导通，二极管VD2、VD3承受反向电压而阻断。此时，电枢电流由端子2C3流向端子2D，励磁电流由端子2C1流向2C2，电机正转。电机速度的调节则可以通过调整晶闸管触发延迟角来实现。

而当整流装置101工作在反向整流模式时，VT12、VT22、VT32、VT42、VT52和VT62则组成一个负极性整流装置，此时端子1C的极性为负，端子1D的极性为正，单向桥式装置102中的二极管VD2、VD3承受正向电压导通，二极管VD1、VD4则承受反向电压而阻断，此时电枢电流由端子2D流向端子2C3,而励磁电流依然由端子2C1流向2C2，此时电机反转。同样地，电机速度调节可以通过调整晶闸管触发延迟角来实现。

由上可见，本发明在双组桥式整流装置的基础上，通过在其直流输出端增加一个单相二极管桥式装置，来替换接触器正反转切换装置。同时控制晶闸管门极的触发延迟角也可使双组桥式整流装置工作在正极性整流或负极性整流模式，以实现电枢电流方向的改变；此外，还可以通过控制晶闸管门极的触发延迟角来改变电枢电流和励磁电流大小，从而实现对电机的速度控制；由于单相二极管桥式装置的二极管只工作在正向导通状态，因而励磁电流的方向通过保持固定，从而实现直流串励电机根据电枢电流方向切换转向。

图3显示了根据本发明的进一步优选实施例。如图3所示，双组桥式整流装置101的输入侧安装有换向电抗L1，其作用在于降低电压换相缺口深度以提高装置的抗扰等级，并抑制低次谐波对网侧电源的影响。此外，所述双组桥式整流装置101的输出侧还可以安装有平波电抗L2，其目的在于降低六脉动整流器的直流电压输出波动。

进一步优选地，单相桥式装置102还可以并联有能耗电阻R，其作用在于吸收电机停机过程中的励磁线圈中的存储电能，较低电感线圈对励磁换向装置中的二极管反向电压冲击。

本发明的另一方面在于一种具有所述的控制装置的直流串励电机。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述披露的技术内容作出些许更动或者修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种用于直流串励电机的控制装置(100)，其特征在于，所述控制装置(100)包括：

双组桥式整流装置(101)，用于将交流电压转变成直流电压；和

单相桥式电路(102)，与所述双组桥式整流装置(101)电连接，用于传递来自双组桥式整流装置(101)的电压，其中，双组桥式整流装置(101)进一步包括分成6组的12个晶闸管(VT11、VT12；VT31、VT32；VT51、VT52；VT41、VT42；VT61、VT62；VT21、VT22)，每组晶闸管反向并联后与另一组串联，串联后的2组晶闸管分别与另外的晶闸管组并联。

2.如权利要求1所述的用于直流串励电机的控制装置(100)，其特征在于，所述单相桥式电路(102)进一步包括4个二极管(VD1、VD2、VD3、VD4)。

3.如权利要求1所述的用于直流串励电机的控制装置(100)，其特征在于，所述双组桥式整流装置(101)的输入侧安装有换向电抗(L1)。

4.如权利要求1或3所述的用于直流串励电机的控制装置(100)，其特征在于，所述双组桥式整流装置(101)的输出侧安装有平波电抗(L2)。

5.如权利要求1或3所述的用于直流串励电机的控制装置(100)，其特征在于，所述单相桥式电路(102)并联有能耗电阻(R)。

6.如权利要求4所述的用于直流串励电机的控制装置(100)，其特征在于，所述单相桥式电路(102)并联有能耗电阻(R)。

7.一种具有如权利要求1所述的控制装置(100)的直流串励电机。