CN2560161Y - 节能型直流电机斩波调速器 - Google Patents

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Abstract

一种节能型直流电机斩波调速器，包括串励电机主回路、能耗电路、回馈电路、发电电路，其技术要点是主回路中A、C端的开关元件部分采用绝缘栅式双极晶体管模块，同时，还可以在能耗电路中串接二极管。它结构简单、所用元件少，发热量小，可靠性高，工作时噪音小、节能，开关导通范围大，调速范围不受局限，开关频率较宽。

Description

节能型直流电机斩波调速器
技术领域
本实用新型涉及一种直流电机调速装置，特别是一种用于牵引电车和矿山、工厂电力机车的节能型直流电机斩波调速器。
背景技术
目前，牵引电车和矿山、工厂电力机车用的直流电机调速装置种类较多。有的只有能耗制动功能，有的只有回馈制动功能，有的虽然具有上述两种功能，但其结构复杂，所用元器件数量多，因而成本高、故障多、维护难，且制动效果不稳定。如图2所示的一种以串励电机主回路、能耗电路、回馈电路、发电电路构成的直流电机斩波调速装置，其主回路中A、C端的开关元件部分采用可控硅S1、S2、换流电容Cs、换流电感Ls、反压电感Lr等元件，数量多，各元件均发热，耗能大、可靠性差。其开关导通范围从5％～95％，调速范围受局限，开关频率仅能做到几百赫兹，工作时噪音大。另外，能耗电路A、B段，在牵引工作时有电流通过，白白消耗能量，而且使电机输出转矩下降。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种节能型直流电机斩波调速器，它结构简单、所用元件少，发热量小，可靠性高，工作时噪音小、节能，开关导通范围大，调速范围不受局限，开关频率较宽。
本实用新型的目的是这样实现的：该装置包括串励电机主回路、能耗电路、回馈电路、发电电路，其技术要点是主回路中A、C端的开关元件部分采用绝缘栅式双极晶体管模块。
上述能耗电路A、B段串接二极管D2。
由于本实用新型是在现有结构的直流电机斩波调速装置的基础上改进的，所以很容易实现。该装置仅将其主回路中开关元件的十几个元件，用一个市售绝缘栅式双极晶体管模块来替代，以达到控制电机转速的目的，其所用元件少，发热量小，可靠性高，开关导通范围从0～100％，调速范围无限制，开关频率较宽，能做到几千到十几千赫兹，工作时噪音很小。同时，还可以在能耗电路中串接二极管，使该回路在牵引工作时无电流通过，比现有装置节能5％～10％左右，不会造成电机输出转矩下降。
附图说明
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型一种具体结构的电气原理图。
图2是现有技术的电气原理图。
具体实施方式
根据图1～2详细说明本实用新型的具体结构和工作情况。该调速器是在现有直流电机斩波调速装置的结构基础上改进的，它包括串励电机主回路、能耗电路、回馈电路、发电电路，其中主回路由电感L0、电机电枢绕组MQ、二极管D1、激磁绕组FQ、电子开关和电源组成；能耗电路由电阻R1、R2和接触器Z2与主回路连接构成；回馈电路由二极管D3构成；发电电路由接触器Z1构成。主回路中A、C端的开关元件部分采用性能优良的市售绝缘栅式双极晶体管模块(系德国西门子公司生产，简称IGBT模块)。为避免在牵引状态下的电能浪费，可在能耗电路A、B段串接二极管D2。
电机启动时，开关K1吸合，Z1、Z2断开，该装置处于牵引状态。IGBT模块的控制极输入高电平，IGBT模块开通，电机电枢绕组MQ、激磁绕组FQ有电流通过。当IGBT模块控制极输入低电平，IGBT模块关闭，电机电枢绕组MQ、激磁绕组FQ电流中断。通过轮流给IGBT模块控制极输入高电平或低电平，使IGBT模块处于导通或关闭状态，令电机两端的平均电压变化，达到控制电机转速的目的。在牵引状态下，当电机有电流通过时，由于二极管D2的阻挡作用，R1、R2没有电流通过，不会造成电能浪费和使电机转矩下降。

Claims (2)

1、一种节能型直流电机斩波调速器，包括串励电机主回路、能耗电路、回馈电路、发电电路，其特征在于主回路中A、C端的开关元件部分采用绝缘栅式双极晶体管模块。
2、根据权利要求1所述的节能型直流电机斩波调速器，其特征在于能耗电路A、B段串接二极管D2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106549574A (zh) * 2016-11-25 2017-03-29 沈阳新阳光机电科技有限公司 大功率dcdc变换器系统及其控制方法

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