DE2047836A1 - Control device for a battery-operated electric motor - Google Patents
Control device for a battery-operated electric motorInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
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Description
Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden britischen Anmeldung No. 46726/69 vom 23. September 1969 in Anspruch genommen.For this application the priority of the corresponding British application no. 46726/69 of September 23, 1969 claimed.
Steuereinrichtung für einen batteriebetriebenenControl device for a battery-operated
ElektromotorElectric motor
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Steuern batteriebetriebener Elektromotoren, beispielsweise in batteriebetriebenen Fahrzeugen.The invention relates to devices for controlling battery-operated electric motors, for example in battery-powered vehicles.
Bei einer solchen Einrichtung wird von der Batterie zum Elektromotor Strom in Impulsen geliefert, die durch eine Thyristorenanordnung gesteuert wird, deren Leitfähigkeit durch einen Impulsgenerator geregelt wird, so daß die mittlere zum Motor gegebene Leistung durch Verändern von Frequenz und/oder des Impuls-Ahstandverhältnisses dee Generators geändert werden kann. Um die Thyristoranordnung am Ende jedes Impulses abschalten zu können, erfolgt eine Kondensator- und Thyristor-Umschal tung. Hierbei ist es wesentlich, daß Umschaltkondensator während der Zwischenimpulszeit mindestens auf die Batteriespannung wieder geladen wird und daß diese Ladung bie zum nächsten Abschalten der Thyristoranord-In such a device, current is supplied from the battery to the electric motor in pulses which are controlled by a thyristor arrangement, the conductivity of which is regulated by a pulse generator, so that the average power given to the motor by changing the frequency and / or the pulse-to-pulse ratio dee Generator can be changed. In order to be able to switch off the thyristor arrangement at the end of each pulse, a capacitor and thyristor switchover takes place. Here it is essential that the switching capacitor is charged again at least to the battery voltage during the interpulse time and that this charge is used when the thyristor arrangement is next switched off.
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nung gehalten wird.is maintained.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, die gewährleistet, daß die Ladung gehalten wird.The object of the invention is to provide an arrangement which ensures that the load is held.
Gemäß der Erfindung wird bei einer Steuereinrichtung für einen batteriegespeisten Elektromotor das Umschalten des Thyristors praktisch während 4er glänzen Zwischenimpulszeit angelegt, um zu verhindern, daß die Spannung beim Umschalten des Kondensators sich praktisch unter die Batteriespannung entlädt.According to the invention, in a control device for a battery-powered electric motor, the switching of the Thyristors practically shine during 4er intermediate pulse time applied in order to prevent the voltage when switching the capacitor from practically falling below the Battery voltage is discharging.
Es werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Hilfe der Zeichnung beschrieben. In dieser ist:Embodiments of the invention are described with the aid of the drawing. In this one is:
Figur 1 ein schematisch.es Schaltbild der Steuereinrichtung für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge undFigure 1 is a schematic diagram of the control device for battery-powered electric vehicles and
Figur 2 ein Schaltbild eines anderen Batteriestromkreises. Figure 2 is a circuit diagram of another battery circuit.
Der das Fahrzeug antreibende Elektromotor wird durch einen in Reihe mit dem Feld F liegenden Anker A dargestellt. An diesem Motor liegt eine Diode D1, die den Strom während der Zwischenimpulszeit konstant hält. Von einer Batterie B fließt Strom über eine Thyristorenanordnung TH1 zum Motor. Diese Anordnung wird durch Impulse an der Klemme 1 nach Verstärkung in den Transistoren 2 und 3 leitend gemacht. Die Frequenz und das Impuls-Abstandsverhältnis der Impulse und somit die mittlere Leitfähigkeitszeit der Thyristorenanordnung TH1 wird durch einen Geschwindigkeitssteuerpedal im Fahrzeug geregelt.The electric motor driving the vehicle is represented by an armature A lying in series with field F. A diode D1 is connected to this motor, which keeps the current constant during the interpulse period. From one Battery B flows current to the motor via a thyristor arrangement TH1. This arrangement is made possible by pulses at the Terminal 1 made conductive after amplification in transistors 2 and 3. The frequency and the pulse-to-space ratio of the pulses and thus the average conductivity time of the thyristor arrangement TH1 is determined by a Speed control pedal regulated in the vehicle.
Am Ende jeden Impulses wird die Thyristorenanordnung durch Anlegen einer umgekehrten Spannung aus dem Umschaltkondensator G1 über einen Thyristor TH2 abgeschaltet, der durch vom Transistor 5 von der Klemme 1 verstärkte und in Gegenphase zu diesen gelieferte ImpulseAt the end of each pulse, the thyristor arrangement is removed from the switching capacitor by applying a reverse voltage G1 is switched off via a thyristor TH2, which is amplified by the transistor 5 from terminal 1 and impulses delivered in phase opposition to these
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an der Thyristorenanordnung TH1 ausgelöst wird.is triggered at the thyristor arrangement TH1.
Nachdem die Thyristorenanordnung TH1 durch die Rückspannung des Kondensators C1 abgeschaltet worden ist, fließt Motorstrom von der Batterie über den Kondensator 01 und den Thyristor TH2 und lädt infolge der Induktivität der Spannungsquelle den Kondensator 01 auf eine Spannung auf, die größer als die Batteriespannung Vb ist. Der Kondensator 01 beginnt sich dann über die Induktivität L1 und eine Diode D2 zu entladen. 7/enn der Thyristor TH2 nicht an die Spannung am Kondensator 01 geschaltet gelassen wird, fällt sie unter die Batteriespannung Vb ab. Wenn aber der Thyristor TH2 während der ( Zwischenimpulszeiten ständig gezündet ist, kann gemäß der Erfindung die Spannung am Punkt 4- nicht positiv werden und der Strom in der Induktivität I/I fließt weiter durch die Diode D2 und den Thyristor TH2. Die Spannung am Kondensator 01 bleibt auf dem tfert der Batteriespannung Vb und ebenso wird die Energie aus der Spannungsquelleninduktivität auf die Induktivität L1 übertragen, die dann auf den Kondensator C1 übertragen wird, wenn der Thyristor TH1 zu leiten beginnt und der Thyristor TH2 zu leiten aufhört. Hinsichtlich dieser Charakteristik wird die Energie zum Kondensator 01 durch Hinzufügen einer weiteren Induktivität L2 im Kreis neben g der Batterie B erhöht, wie in Pigur 2 zu sehen ist.After the thyristor arrangement TH1 has been switched off by the reverse voltage of the capacitor C1, motor current flows from the battery via the capacitor 01 and the thyristor TH2 and charges the capacitor 01 to a voltage that is greater than the battery voltage Vb due to the inductance of the voltage source. The capacitor 01 then begins to discharge via the inductance L1 and a diode D2. If the thyristor TH2 is not left connected to the voltage on the capacitor 01, it drops below the battery voltage Vb. If, however, the thyristor TH2 is continuously ignited during the ( intermediate pulse times, the voltage at point 4- cannot become positive according to the invention and the current in the inductance I / I continues to flow through the diode D2 and the thyristor TH2. The voltage on the capacitor 01 remains on the tfert of the battery voltage Vb and likewise the energy from the voltage source inductance is transferred to the inductance L1, which is then transferred to the capacitor C1 when the thyristor TH1 starts conducting and the thyristor TH2 stops conducting the energy to the capacitor 01 is increased by adding another inductance L2 in the circle next to g of the battery B, as can be seen in Pigur 2.
Die Thyristoren können in bekannter V/eise gegen den Torstrom geschützt werden, während eine Anodenrückspannung durch Einschalten einer Diode zwischen Tor und Kathode und einer Diode und eines Serienwiderstandes zwischen Tor und Anode gegeben ist, wobei die Dioden zum Thyristor entgegengesetzt gepolt sind. Die Schutzdiodenanordnung kann im Verstarker zum steuern des Thyristors alternativ aiif-e-venctet v/erdeu.The thyristors can counteract the gate current in a known manner be protected during an anode reverse voltage by connecting a diode between gate and cathode and a diode and a series resistor is given between gate and anode, the diodes to the thyristor are oppositely polarized. The protective diode arrangement can alternatively be used in the amplifier to control the thyristor aiif-e-venctet v / erdeu.
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