CN2456369Y

CN2456369Y - 电枢固定式直流电动机可控硅无级调速装置

Info

Publication number: CN2456369Y
Application number: CN00213924U
Authority: CN
Inventors: 赵长水
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-10-24
Anticipated expiration: 2010-03-22

Abstract

一种专门为电枢固定式直流电动机设计的可控硅无级调速装置,包括有双向可控硅、电阻、电容、三极管、二极管、线圈等元件。其特征在于将可控硅串入固定的电枢线路中,通过调整可控硅的导通角,调整电机转速,从而达到电机转速连续可调、调整范围宽、节电效果好、降低成本的作用。

Description

电枢固定式直流电动机可控硅无级调速装置

该实用新型专门是为电枢固定式直流电动机而设计的一种无级调速装置。其电机技术国家专利局已批准，申请专利号：992218209，该实用新型适用于电动汽车、电动摩托车等领域。

直流电动机采用降压的办法或者是采用调整励磁电流的办法调速时，都会因为电机转速换向时间拉长，电流变化的频率降低造成电机转速降低，电流增大，耗电量增大。用可控硅调速时，电机速度是靠调速可控硅导通角来完成的，电机转速降低时，电流减小，耗电量也减小。如果让可控硅工作在直流电动机电路中，因为得不到反向电压而无法截止。所以，可控硅难以在直流电动机上得到应用。本实用新型很好地解决了这一问题。

本实用新型可使电枢固定式直流电动机的转速连续可调，调整范围宽，节电效果好，采用原件少，所用成本低。

为达上述目的，对于换向器上只有两只电刷磨擦连接的这种电机，首先在换向器铜片上任意拆下一个线圈的接头，将这个换向器与这个接头分别引出两个接线端子，H₁与H₂。再沿铜片所接线圈的方向数线圈个数，其数量为线圈总数量的一半，在此处将这个线圈的接头在换向器铜片上拆下，并分别引出两个接线端子H₃与H₄。将一只大功率可控硅SCR₁的阳极、小功率可控硅SCR₂的阳极、二极管D₁的正向端、三级管BG₂的发射极、电位器W₁的一端和线圈L₁₁的一端连接在一起后，再与接线端子H₁相连接。将电容C₁的一端与可控硅SCR₁的阴极连接后，再与接线端子H₂相连接。可控硅SCR₁的控制极与SCR₂的阴极相连接，SCR₂的控制极与电容C₁的另一端和电阻R₁的一端连接在一起，电阻R₁的另一端、电位器W₁的另一端、二极管D₂的正向端，三极管BG₁的发射极和线圈L₁₂的一端连接在一起，二极管D₁的反向端与三极管BG₁的集电极相连接，二极管D₂的反向端与三级管BG₂的集电极相连接，线圈L₁₁的另一端与二极管D₃的正向端相连接，线圈L₁₂的另一端与二极管D₄的正向端相连接，二极管D₃的反向端与三级管BG₂的基极相连接，二极管D₄的反向端与三级管BG₁的基极相连接。H₃与H₄所接电路与上述所接电路完全相同，其参数也完全相同。接线端子H₃与H₄所接电路中的线圈L₁₃与L₁₄和线圈L₁₁、L₁₂、L₁₅绕制在同一个信号传感变压器中。线圈L₁₅串接在电源与电机所接的线路中。对于换向器上有多只电刷磨擦连接的这种电机，电枢线圈串入的可控硅及其电路的数量等于电刷数量。

下面结合附图及实施实例对本实用新型作进一步说明。附图为该实用新型接线图。

附图中K为电源开关，A₁、A₂为定子电刷，A₃、A₄为转子电刷，B₁、B₂为转子上的两个导电滑环，M为定子上的换向器，m₁、m₂、m₃、m₄为换向器铜片，L₁至L₁₀为电枢线圈，D₁至D₈为二极管，SCR₁、SCR₂为双向可控硅，BG₁、BG₂、BG₃、BG₄为三极管，W₁、W₂为双联电位器，R₁、R₂为固定电阻，L₁₁至L₁₅是绕制在同一个信号传感变压器中的线圈，H₁至H₄为接线端子。

将电源正极串接电源开关与L15后与A₁相连接，电源负极与A₂相连接，A₁、A₂分别与B₁、B₂摩擦连接，B₁、B₂分别与A₃、A₄连接，A₃、A₄与换向器两边铜片摩擦连接。

可控硅及其电路串入电枢线圈中的方法如下：

将电枢线圈中的L₁在m₂上拆下，L₁的接头与m₂分别接出两个接线端子H₁与H₂。将L₆在m₄上拆下一个接头，并分别引出两个接线端子H₃与H₄。因为电动机的功率小，在本电路中大功率双向可控硅可以不用，将双向可控硅SCR₁的阳极、电位器W₁的一端、三极管BG₂的发射极、二极管D₁的正向端和L₁₁的一端连接在一起后，与接线端子H₃相连接，C₁的一端与SCR₁的阴极连接后再与H₄相连接。SCR₁的控制极与C₁的另一端和R₁的一端相连接，R₁的另一端、W₁的另一端、BG₁的发射极、D₂的正向端和L₁₂的一端连接在一起，D₁和D₂的反向端分别与BG₁和BG₂的集电极相连接，L₁₁与L₁₂的另一端分别与D₃、D₄的正向端相连接，D₃、D₄的反向端分别与BG₂和BG₁的基极相连接。H₁和H₂所接可控硅及其电路，与上述所接电路完全相同。

下面详细介绍电路的工作原理：当K打开后，电源通过A₁、A₂、B₁、B₂将电压分别送至A₃、A₄，电刷A₃、A₄分别得到正电位和负电位，此时设A₃与m₂摩擦连接，A₄可与m₄摩擦连接，L₁至L₅中因为串入可控硅SCR₂,L₆至L₁₀中因为串入可控硅SCR₁，电枢线圈中不会流过电流，电机不转动。两可控硅阳极与阴极间被加上正电位与负电位，此时，通过W₁、R₁、向C₁充电，另一路通过W₂、R₂向C₂充电。当电容器被充足电时，可控硅SCR₁、SCR₂触发导通，所有的电枢线圈形成环形闭合绕组，电枢线圈流过电流，电机开始转动，设电机逆时针运转，当转子A₃、A₄转动角度接近180°时，A₃与m₃、m₄磨擦连接，A₄与m₁、m₂磨擦连接时，SCR₁与SCR₂的阳极与阴极被电刷短路，两可控硅截止，电动机继续转动，A₃、A₄分别与m₄、m₂摩擦连接时，SCR₁与SCR₂的阴极与阳极分别加上了正电位与负电位，可控硅继续截止，只有再次被触发导通时，电枢线圈才会流过电流，通过调整W₁和W₂便可调整电机转速。设可控硅参数不一致时，SCR₂触发导通，SCR₁不导通时，SCR₂所接线圈中流过电流，电源线路中串接的L₁₅也会流过电流。L₁₁、L₁₂、L₁₃、L₁₄也会感应出一个电流，并通过D₃、D₄、D₇、D₈电流分别流入BG₂、BG₁、BG₄、BG₃的基极，此时两可控硅的阳极为正电位，电流流过D₁、BG₁的集电极与发射极，BG₁饱合导通，将W₁短路SCR₁被迅速触发导通，SCR₁所接线圈中会流过电流，电机就会平稳地运转。因为D₂与BG₂所处的电位为反向电位而不工作，当可控硅的阴极所处电位为正电位时与上述同理。信号传感变压器灵敏度越强，效果越好。

Claims

1．一种电枢固定式直流电动机可控硅无级调速装置，电源正极和电源负极串接开关后，分别与定子电刷A1、A2连接，定子电刷A1、A2分别与转子滑环B₁、B₂摩擦连接，转子滑环B₁、B₂分别与总数各一半的转子电刷连接，转子电刷按照所需要的角度与换向器铜片摩擦连接，其特征是：对于换向器上只有两只电刷摩擦连接的这种电机，在换向器铜片上任意拆下一个线圈的接头，将这个换向器与这个接头分别引出两个接线端子H₁与H₂，再沿铜片所接线圈的方向数线圈个数，其数量为线圈总数量的一半，在此处将这个线圈的接头在换向器铜片上拆下，并分别引出两个接线端子H₃与H₄，将一只大功率可控硅SCR₁的阳极、小功率可控硅SCR₂的阳极、二极管D₁的正向端、三极管BG₂的发射极、电位器W₁的一端和线圈L₁₁的一端连接在一起后，再与接线端子H₁相连接，将电容C₁的一端与可控硅SCR₁的阴极连接后，再与接线端子H₂相连接，可控硅SCR₁的控制极与SCR₂的阴极相连接，SCR₂的控制极与电容C₁的另一端和电阻R₁的一端连接在一起，电阻R₁的另一端、电位器W₁的另一端、二极管D₂的正向端，三极管BG₁的发射极和线圈L₁₂的一端连接在一起，二极管D₁的反向端与三极管BG₁的集电极相连接，二极管D₂的反向端与三极管BG₂的集电极相连接，线圈L₁₁的另一端与二极管D₃的正向端相连接，线圈L₁₂的另一端与二极管D₄的正向端相连接，二极管D₃的反向端与三极管BG₂的基极相连接，二极管D₄的反向端与三极管BG₁的基极相连接，H₃与H₄所接电路与上述所接电路完全相同，其参数也完全相同，接线端子H₃与H₄所接电路中的线圈L₁₃与L₁₄和线圈L₁₁、L₁₂、L₁₅绕制在同一个信号传感变压器中，线圈L₁₅串接在电源与电机所接的线路中，对于换向器上有多只电刷摩擦连接的这种电机，电枢线圈串入的可控硅及其电路的数量等于电刷数量。