DE2060429A1 - Kontaktlose Umkehreinrichtung in einem Elektromotor insbesondere zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug - Google Patents

Kontaktlose Umkehreinrichtung in einem Elektromotor insbesondere zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug

Info

Publication number
DE2060429A1
DE2060429A1 DE19702060429 DE2060429A DE2060429A1 DE 2060429 A1 DE2060429 A1 DE 2060429A1 DE 19702060429 DE19702060429 DE 19702060429 DE 2060429 A DE2060429 A DE 2060429A DE 2060429 A1 DE2060429 A1 DE 2060429A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
main
thyristor
electric motor
commutation
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702060429
Other languages
English (en)
Inventor
Noriaki Makino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Yusoki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Yusoki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Yusoki Co Ltd filed Critical Nippon Yusoki Co Ltd
Publication of DE2060429A1 publication Critical patent/DE2060429A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements 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
    • H02P7/18Arrangements 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
    • H02P7/24Arrangements 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
    • H02P7/28Arrangements 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
    • H02P7/285Arrangements 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 controlling armature supply only
    • H02P7/29Arrangements 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 controlling armature supply only using pulse modulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/52Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by DC-motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0833Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • H02H7/0844Fail safe control, e.g. by comparing control signal and controlled current, isolating motor on commutation error
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/03Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
    • H02P7/05Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of electronic switching
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Description

rATINTANWXLTI
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 9 Π fi Π Λ 9 Q DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT Z U 0 U ^Z MÖNCHEN HAMIUIG TELEFON, 395314 2000 HAMBURG 50, »*7· 12, TELEGIAMME: KAKPATENT KONIGSTIASSE 21
W. 14 821/70 20/FL
lippon Yusoki Co., Ltd., Kyoto, Japan
KontaktIoa· Umkehreinrichtung in einen Elektromotor insbesondere zur Verwendung in einem Blektrofahrzeug.
Die Erfindung bezieht sich auf eine kontaktlose Umkehreinrichtung für eine Thyriatorsteuerung in eines Elektromotor insbesondere zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug.
In der einen herkömmlichen Antrieb betätigenden Einrichtung eines Öleiohstrom-Blsktromotors für ein Elektrofahrzeug sind der inker, die fieihenfeldspule durch Kontaktgeber und Thyristor-Zerhaokerstromkreise, die untereinander in Serie geschaltet sind, an beide Anschlüsse einer Batterie angesohlossen, und eine Schwungraddiode ist sowohl an dtn poeitiren Anschluß dsr Batterie al« auch an den positIren Anschluß des Thyrietor-Zerhaekersjtromkreieee angeschlossen. Wenn jeder d#r beiden Kontaktgeber und auoh dsr Thyristor-Zerhackerstromkreis gesohaltet sind, wird dsr Blsktromotor angstrieben. Bsi diesem Schalten 1st dis Schwungraddiode Yorgeeehen, um sinsn elektrischen Strom gleich mäßig durch dsn Motor fließen «u lassen, und um die
109825/U01
Arbeitsweise des Motors umzukehren, wird der Kontaktgeber geschaltet, um ao das Magnetfeld des Beihenachlußfeldes umzukehren, um daa Drehmoment dea Motore umzukehren. Da in diesem Motor Kontaktgeber verwandet werden, bestehen Probleme hinsichtlich der Lebensdauer bzw. Standfestigkeit, der Wartung, dar überwachung und hinsichtlich eines Fehlarbeitans des Thyristor-Zerhackeratromkreisea als Folge eines Stoßes beim öffnen und Schließen der Kontaktgeber.
In einer anderen einen Umkehrantrieb betätigenden herkömmlichen Einrichtung des Motors ist der Anker an die eine Seite einer Brücke von Thyristoren, eine Reihanfeldapule zwischen die Brücke, die andere Saite dar Brücke an den Thyristor-Zerhackerstromkreis, der andere Anschluß des Ankers und der andere Anschluß des Stromkreises an beide Anschlüsse der Batterie und eine Schwungraddiode sowohl an den positiven Pol der Batterie als auch an den positiven Anechluß des Thyristor-Zerhackerstromkreisea angeschlossen. Wenn die Diagonalthyristoren zur gleichen Zeit gezündet werden, sodaß der Thyristor-Zerhackerstromkreis geschaltet wird, wird der Elektromotor angetrieben. Auf der anderen Seite wird, falls die beiden Diagonalthyrietoren auageaohaltet sind, während die anderen beiden Diagonalthyriatoren zur gleichen Zeit gezündet sind um zu aehaltan, der Thyristor-Zerhackerstromkreia gaachaltet und dar Elektromotor in der entgegengeaatzten Sichtung in Bezug »u dam oben genannten *all angetrieben, la folgt, dafl dar Elektromotor durch die Kombination der Thyristoren in eine dar beiden Arbeiteweiaen umgekehrt werden kann, wobei die andere Arbeitsweise die gleiohe iat, wie die, die bereite beschrieben wurde. Da diaaa kontaktloae Umkehreinrichtung zuaätzlioh zu dam Thyrietοr-Zerhackeretromkreia vier Thyriatoran von großer Kapazität erfordert, die den Motorstrom aushalten können, wird die Einrichtung in ihrer Qrufle größer und, da ala folge
109825/U01
2060A29
des Gerauscht· noch ein ^ehlverhalten auftreten kann, sodaß die Beihenfeidepule kurzgeechloesen wird, ist ee βrforder-
•1· '*
lieh, den Anker und den Zerhackeretronkreia vor den Kurzschlußstrom zu schützen.
Weiterhin sind in der konventionellen Schutzeinrichtung beim Versagen des gehaltene in der Thyrietoreteuerung in einem Elektrofahrzeug, das einen Motorantrieb verwendet, der inker des Motors, die Kontaktgeber, die durch die Beihenfeidepule zueinander parallel geschaltet und, und der Thyrietor-Zerhackerstromkreiee in Beihe zu den beiden Polen der Batterie, eine Schwungraddiode zwischen den positiven Pol der Batterie und den positiven Anschluß des ä Thyrietor-Zerhackerstromkreieee, der Unterbrecher, der Vorwärts- oder Bückwärtsechalter und die Erregungsspulen in Beihe zueinander an beide Anschlüsse der Batterie, der Auegangeanechluö des Steuerimpulsgenerators an den Thyristor-Zerhackers t ro mkre is v der Eingengsanechluß eines Detektors an den positiven Anschluß des Thyristor-Zerhaokeretromkrelsee, der Ausgangsanschluß des Detektore an den Unterbrecher und der Ausgangβanschluß der Bückete11schalters an den Unterbrecher geschaltet, falls der Vorwärts- oder Büekwärteriohtungsschalter in die Vorwärteantriebeeeite geschaltet ist, wird die Erregungsspule alt Energie versorgt. Zu/r _ gleichen Zeit wird der Kontaktgeber betätigt. In einem solchen Zustand, angenommen, dafl der Thyrietor-Zerhacker- f Stromkreis versagt abzuschalten, falls ein Of-Iapuls von dem Ansohluß des Steuerimpulsgenerator zu den Thyristor-Zerhackeretromkreie und ein Off-Xapuls von dem AnschluB des Steuerimpulseenerators «u dem Thyrietor-Zerhackeretromkreie geliefert wird, arbeitet der Detektor, um den Unterbrecher zu betätigen, eodaß die Erregut^eepule ihre Irregung abschaltet, mit dem 'rgebnie, deJ der Kontaktgeber ausgelöst wird, um den Motorstrom abzuschalten. Sogar wenn die Ursach· des Abeohalt-rersagene beseitigt let, wird, da der Unterbrecher betätigt bleibt, die Srrafungespule nioht
109825/U01
erregt und gelangt dem-entsprechend nicht in den Normalzustand zurück. Um in den Originalzustand zurückzukehren, muß der Rückstellschalter betätigt werden, um so den Unterbrecher zurückzustellen. Wenn demgemäß die Umkehrung des Stromes in dieser Einrichtung versagt bzw. ausfällt, so ist als Folge der Tatsache, daß der Motorstrom sofort abgeschaltet wird, jeder der Kontaktgeber mit einem Fehler versehen, eodaß, falls der Kontaktgeber mit einem ^ehler versehen ist, er dazu neigt, beim Abschalten durch einen Spannungsstoß beim Öffnen oder Schließen der Kontaktgeber zu versagen, und noch dazu wird die Fähigkeit des Abschaltens des Motorstromes beim Versagen des Abs ehalt ena verkleinert, und sogar dann, wenn die Ursache des Versagens des Abschalt ens entfernt ist, nachdem die Kontaktgeber ausgelöst sind, kann er nicht in den Normalzustand zurückkehren, sodaß er durch Veranlassen des Bückstellens in den Normalzustand zurückgebracht wird, was ein Nachteil ist. Die Erfindung beabsichtigt, die Nachteile von herkömmlichen Umkehreinrichtungen in einem Elektrofahrzeug zu vermeiden und eine neue und verbesserte kontaktlose Umkehreinrichtung für eine Thyristorsteuerung eines Elektromotors zu schaffen, die in einem Elektrofahrzeug verwendet wird und geeignet ist, eine leichte Wartung und hohe Betriebezuverlässigkeit mit einem einfachen Stromkreisaufbau zu schaffen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist ein kontaktloser Umkehrzerhacker in einem Elektromotor vorgesehen, der insbesondere in einem Elektrofahrzeug verwendet wird, und welches aufweist« einen ^leichetrom-Elektromtor mit zwei Reihenfeldspulen, die in aufgespalteter Verbindung so gewickelt sind, daß ihr magnetisches Feld zueinander entgegengesetzte Polarität aufweist, und mit einem Anker, der an beide öerienspulen oder Reihenwicklungen angeschlossen ist, eine erste Sperrdiode, die an dem anderen
109825/ U01
Ende der Belhenfeldspulen angeschlossen 1st, einen ersten Hauptthyristor, der in Serie mit der Sperrdiode geschaltet let, eine zweite Sperrdiode, die an dem anderen Ende der anderen Reihenfeldspule angeschlossen ist, einen zweiten Haupttransistor, der mit der zweiten Sperrdiode in Serie geschaltet ist, zwei Kommutierungskondensatoren, die jeweils an beiden -^nden an die positiven Anschlüsse der Thyristoren angeschlossen sind, einen Hilfsthyristor, der zwischen die Verbindung der Kommutierungskondensatoren und die negativen Anschlüsse der Hauptthyristoren geschaltet ist, einen Beaktanztraneformator und eine Ladediode für die umgekehrte Richtung, die zueinander in Serie und beide parallel zu dem Hilfethyitetor geschaltet sind, eine Grleichstromenergieguelle an deren negativen Anschluß das andere Ende des Transformators und an deren posi-r -tiven Anschluß das andere Ende des Ankers angeschlossen sind, und schließlich zwei Schwungraddioden, die an den positiven Anschluß der Energiequelle und jeweils an die positiven Anschlüsse der Sperrdioden angeschlossen sind.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine automatische Bückführungseinrichtung beim Abschaltversagen für eine Thyristorsteuerung eines Elektromotors in einem Elektrofahrzeug vorgesehen, welches aufweist! einen Gleichstromelektromotor mit zwei Btihenfeldspulen, die in gespaltener Verbindung so gewickelt sind, daß ihr Magnetfeld zueinander entgegengesetzte Polarität hat, einen Anker, der an beide Beihenepulen angeschlossen ist, eine erste Sperrdiode, die zu dem anderen Ende einer der Bsihsnfeldspulen geschaltet ist, einen ersten Hauptthyristor, der In Seihe mit der Sperrdiode geschaltet 1st, eine zweite Sperrdiode, die an das anders Ende dsr anderen Beihenfeldepule angeschlossen ist, sinen zweiten Hauptthyristor, dsr mit dsr zwsitsn Spsrrdlods In Beihe geschaltet ist, zwsi Kownutitrungskondtnsatorsn, die
10982 5/UO 1
zueinander in Serie und außerdem zwischen die positiven Anschlüsse der Thyristoren angeschlossen sind, einen Hilfsthyristor, der zwischen die Zwischenverbindungsstelle der Kommutierungskdtiensatoren und die negativen Elektroden der Hauptthyristoren geschaltet ist, einen Reakt^anztransformator und Ladedioden für die umgekehrte Richtung, die zueinander in Reihe und außerdem parallel zu dem Hilfathyrietor geschaltet sind, eine Gleichstrom-Energiequelle, deren negativer Pol mit dem anderen Ende des Transformators und deren positiver FoI mit dem anderen Ende dee inkers des Elektromotors verbunden ist, eine erste Schwungraddiode, die zwischen den positiven Anschluß der Energiequelle und die positive Elektrode der ersten Sperrdiode geschaltet ist, eine zweite Schwungraddiode, die zwischen den positiven Anschluß der Energiequelle und die positive Elektrode der zweiten Sperrdiode geschaltet ist, einen Steuerimpulsgenerator mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten AusgangsanSchluß, wobei der erste Ausgangsanschluß des Steuerimpulsgenerators zum Zünden des ersten Hauptthyristors, der zweite Auegangaanschluß des Steuerimpulsgenerators zum Zünden deszweiten Hauptthyristors und der dritte Ausgangeanschluß des Steuerimpulsgeneratore zum Zünden des Hilfsthyristore geschaltet ist, ein Kippgenerator mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Ausgangsanschluß, wobei der erste AusgangsanSchluß des Kippgenerators zum Zünden des ersten Thyristors, der zweite Ausgangsanechluß zum Zünden des zweiten Thyristors und der dritte Ausgangeanechluß zum Zünden des Hilfethyristors geschaltet ist, und einen letektor, derzwei Singangeanschlüsse aufweist, welche zu den entsprechenden positiven Elektroden der Hauptthyristoren und dem einen *U8gangsaneohluß geschaltet sind, welcher an den Kippgenerator angeschlossen ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand dir Zeichnungen beispielsweise erläutert.
109825/1401
Flg. 1 ist ein St rennbahn diagramm eines Beispiels eines herkömmlichen Umkehrzerhackers mit Kontakten in einem Elektrofahrzeug. Fig. 2 ist ein Strombahndiagramm eines weiteren Beispiels eines herkömmlichen kontaktlosen Umkehrzerhackers, der in einem Elektrofahrzeug verwendet wird.
Fig. 3 ist ein Strombahndiagramm einer Aueführungeform einer kontaktieren Umkehreinrichtung in einem Elektrofahrzeug gemäß der Erfindung. Fig. 4 ist ein ^trombahndiagramm eines Beispiels einer
Schutzeinrichtung bei Abschaltversagen für eine ™ Thyrietoreteuerung, die in herkömmlichen Elektrofahrzeugen verwendet wird und die zu Erläuterungezwecken dient.
Fig. 5 ist ein Strombahndiagramm einer weiteren Ausführungaform der Einrichtung gemäß der Erfindung mit einer Schutzeinrichtung bei Ab-. schaltversagen für eine Thyristorsteuerung gemäß
der Erfindung. Fig. 6 ist ein Welienformdiagramm des Arbeitens bei
Abschaltversagen in der Einrichtung gemäß Fig. Zum klaren Verständnis der kontektloaen Umkehreinrichtung gemäß der Erfindung werden die herkömmlichen d Umkehreinrichtungen nun mit Bezug auf die Fig. 1 und beschrieben, welche typische konventionelle Umkehrzerhacke rein richtung en mit und ohne Kontakten «eigen, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden.
Die dem Umkehrantrieb betätigende Einrichtung, die für herkömmliche Gleichstrom-Reihenschlußmotoren für ein Elektrofahrzeug verwendet wird, und in Fig. 1 gezeigt ist, weist eine Batterie 1, einen ^nker 2 eine« Gleichstrommotors, eine Serienfeldspule oder Beihenfeldwicklung 3, einen Thyristor-Zerhackerstromkrei· 4, eine Schwungraddiode 5 und Umschalter 6 und 7, die zum Umkehren der Drehrichtung des Elektromotors verwendet werden, auf.
109825/U01
In Verbindung mit einer derartigen Einrichtung sind der Anker 2, die Reihenfeldspule 3 durch die Umschalter 6 und 7, der Thyristor-Zerhackerstromkreis 4 zueinander in Reihe geschaltet und an beide Pole der Batterie 1 angeschlossen, und die Schwungraddiode 5 ist sowohl an den positiven Pol der Batterie 1 als auch an den positiven Anschluß des Thyristor-Zerhackerstromkreises 4 angeschlossen.
Beim Arbeiten einer derartigen herkömmlichen Einrichtung, wird der Elektromotor angetrieben, wenn entweder der Umschalter 6 oder der Umschalter 7 und der Thyristor-Zerhackerstromkreis 4 außerdem geschaltet werden. Wenn diese Schaltung durchgeführt wird, wird, um einen elektrischen Strom durch den Elektromotor gleichmäßig fließen zu lassen, die Schwungraddiode 5 vorgesehen. Um die Arbeitβrichtung des Elektromotors umzukehren, werden die Umschalter 6 oder 7> geschaltet, um so das Magnetfeld der Reihenfeldwicklung 3 umzukehren, um das drehmoment des Elektromotors umzukehren. Da diese Einrichtung die Umschalter 6 und 7 verwendet, sind Probleme hinsichtlich der Punkte der Dauerfestigkeit, der Wartung und der Überprüfung und hinsichtlich des Fehlarbeitens des Thyristor-Zerhackerstromkreises als Folge des Spannungsstoßee beim Öffnen und Schließen der Umschalter vorhanden.
Es wird nunmehr Bezug auf die Fig. 2 genommen, welche außerdem ein weiteres Beispiel einer kontaktlosen herkömmlichen Umkehreinrichtung zeigt, die vorgesehen ist, um die oben erwähnten Nachteile des ersten Beispieles der bekannten Einrichtung zu vermeiden, in welcher die gleichen Teile und Bestandteile durch gleiche Bezugezeiohen wie in Fig. 1 bezeichnet sind.
Die kontaktlose Umkehreinrichtung weist zusätzlich zu den Teilen und Beetandteilen, die in dem vorherigen Beispiel vorhanden sind, Thyristoren 8, 9, 10 und 11 auf,
1098?^ ι
die zum Umkehren dee Elektromotors in Brückenform geschaltet sind.
In Verbindung mit einem derartigen Beispiel ist der Anker 2 mit der einen Seite der Brücke der Thyristoren 8, 9, 10 und 11 verbunden, und eine Beihenfeldwicklung 3 ist zwischen die Brückegeechaltet, die andere Seite der Brücke ist mit dem Thyristor-Zerhackerstromkreis 4 verbunden, der andere Anschluß des Ankers 2 und der andere Anschluß des Zerhackeretromkreiaes 4 sind an beide Pole der Batterie 1 angelegt, und die Schwungraddiode 5 ist sowohl an den positiven Pol der Batterie 1 als auch an den positiven Anschluß des Thyristor-Zerhackeratromkreises 4 angeschlossen.
Beim Arbeiten dieser Einrichtung, wird der Elektromotor angetrieben, wenn die Thyristoren 8 und 11 sum gleichen Zeitpunkt gezündet werden, an dem der Thyrietor-Zerhackeretromkreis 4 geschaltet wird. Auf der anderen Seite wird der Elektromotor in umgekehrter Richtung in Bezug zu dem oben genannten Beispiel angetrieben, wenn die Thyristoren 8 und 11 ausgeschaltet werden, sodaß die Thyristoren 9 und 10 gezündet werden, um zur gleichen Zeit zu schalten, zu der der Thyristor-Zerhackerstromkreis 4 geschaltet wird. Es folgt, daß die Drehrichtung des Elektromotors durch die Kombinationen der Thyristoren 8 und 11 oder 9 und 10 umgekehrt werden kann. Die anderen Arbeitsweisen sind die gleichen wie die der in fig. 1 gezeigten Einrichtung. Da diese kontaktlose Umkehreinrichtung zusätzlich zu dem Thyristor-Zerhackerstronkreis 4 vier Thyristoren von großer Kapazität erfordert, die den elektrischen Motorstron aushalten können, wird die Einrichtung in ihrer Größe größer, und noch dazu ist es erforderlich, wenn sie als folge de· Rauschens, b*w. des Geräusches zu arbeiten, versagt, in normaler Art und Weise, eodaß die B#ihenfeldswicklung kurzgeschlossen ist, den Anker 2 und dtn Ztrhaokerstromkreis 4 vor dem Kurzschlufistrom zu sohützen.
109825/1401
-'ΊΟ -
Fig. 3 zeigt eine Ausführung einer kontaktieren Umkehreinrichtung gemäß der Erfindung, in welcher die gleichen Teile und Bestandteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 versehen sind, und welche aufweistt einen Gleichstrom-Elektromotor mit zwei Reihenfeldspulen oder -wicklungen 13 und 14, die in gespaltener Wicklung bzw. Verbindung so gewickelt sind, daß ihre Magnetfelder zueinander entgegengesetzte Polarität haben, und einen Anker 12, der mit beiden Eeihenfeldepulen 13 und 14 verbunden ist, eine Sperrdiode 15, die zu dem anderen finde der Beihenfeidspule 13 geschaltet ist, einen Hauptthyristor 19» der in Heine zu der Sperrdiode 15 geschaltet ist, eine Sperrdiode 16, die mit dem anderen Ende der Reihenfeidspule 14 verbunden ist, einen Hauptthyristor 20, der mit der Sperrdiode 16 in Reihe geschaltet ist, zwei Kommutierungskondensatoren 17 und 18, die mit beiden *«nden Jeweils an die positiven Anschlüsse der Hauptthyristoren 19 und 20 geschaltet sind, einen Hilfsthyristor 21, der zwischen die zwischenliegende Verbindung der Kommutierungskondensatoren 17 und 18 und den negativen Anschlüssen der Hauptthyristoren 19 und 20 geschaltet ist, einen Reaktanztransformator 22 und eine Ladediode 23 für die entgegengesetzte Richtung, die zueinander in Serie geschaltet und beide parallel zu dem Hilfsthyristor 21 geschaltet sind, eine Grleichstromenergiequelle oder Batterie 1, an deren negativem Anschluß das andere Ende des Reaktanztransformators 22 und an derem positiven Anschluß das andere Ende des Ankers 12 angeschlossen sind, und zwei Schwungraddioden 24 und 25t die an den positiven Anschluß der Batterie 1 und an den positiven AnBchluß der Sperrdioden 15 und 16 entsprechend angeschlossen sind.
Beim Arbeiten der Einrichtung gemäß der Erfindung werden, wenn der Hilfethyristor 21 zuerst gesundet wird, die Kommutierungekondeneatoren 17 und 18 in positiver Richtung aufgeladen. Wenn die Ladung vervollständigt ist, «ehaltet
109825/U01
sich der Hilfathyrietor 21 aelbat ab. In dieaem Zustand, falls der Haupttraneistor 19 gezündet wird, wird der elektrische Motoretrom von der Batterie 1 durch den Anker 12, die Serienfeldspule 13, die Sperrdiode 15, den Hauptthyristor 19, den Reaktanztransformator 22 zu der Batterie 1 fließen, um dem Elektromotor Energie zu zuführen. Zur gleichen Zeit wird das Potential dee Kommutierungskondensators 17 durch dieSchleife umgekehrt, die aus dem Schwingkreis des Kommutierungskondensators 17, des Hauptthyrietora 19, des Reaktanztransformators 22 und der Ladediode 23 für die umgekehrte Richtung und dem Kommutierungskondensator 17 besteht. Dies bedeutet, daß der Kommutierungskondensator in umgekehrter Richtung geladen wird. Wenn der Hilfsthyristor 21 nach einer -vorherbestimmten Zeit T nach der Zündung des Hauptthyristors 19 gezündet wird, wird die Spannung des Kommutierungakondensatore 17 als eine Umkehrspannung in Bezug zu dem Hauptthyristor 19 angelegt, mit dem Ergebnis, daß der Hauptthyristor 19 abgeschaltet wird. Der Kommutierungekondensator 17 entlädt sich in umgekehrt ladenden Ladungen zur gleichen Zeit wie er in normaler Ladungerichtung geladen wird, *alls hiernach der Hauptthyristor 19 nach einer vorherbestimmten Zeit TQff gezündet wird, wird die vorher erwähnte Arbeitsweise wiederholt. Falls das Verhältnis der Zeiten TQn zu TQff richtig eingestellt wird, kann die Geschwindigkeitdes Elektromotors gesteuert werden. In dem obigen Zustand wird die ^rehriohtung in Abhängigkeit von dem Magnetfeld der Serienfeldspule 13 bestimmt.
Falls der Hauptthyristor 20 dann in demjenigen Zustand gezündet wird, in dem der Hilfethyristor 21 gezündet ist, sodaß die Kommutierungskondensatoren 17 und 1Θ in normaler Richtung geladen werden, würde der Elektromotorstrom von der Batterie 1 durch den Anker 12, duroh die Reihenfeldspule U, duroh die Sperrdiode 16, durch den Hauptthyristor
109825/U01
20 und durch den Reaktanztransformator 22 zur Batterie 1 fließen. Zur gleichen Zeit wird das Potential des Kommutierungskondeneators 18 durch die Schleife umgekehrt, die den Schwingstromkreis des Kommutierungskondeneators 18, den Hauptthyristor 20, den Reaktanztransformator 22, die ladediode 23 für die umgekehrte Richtung und den Kommutierungskondensator 18 aufweist. ^aIIs der Hilfsthyristor 21 nach einer vorherbestimmten Zeit T nach der Zündung des Hauptthyristors 20 gezündet wird, wird der Thyristor 20 durch die entgegengesetzt ladenden Ladungen des Kommutierungskondensators 18 abgeschaltet. Wenn sich der Kommutierungskondensator 18 durch die umgekehrt geladenen Ladungen entlädt, wird er in der normalen Richtung aufgeladen. ^aIIs der Hauptthyristor nach einer vorherbestimmten Zeit T _„ hiernach gezündet wird, wird ein entsprechendes Arbeiten zu dem oben beschriebenen wiederholt werden. Bs folgt, daß falls das Verhältnis der Zeiten T zu Toff zweckmäßig eingestellt wird, daß die
Geschwindigkeit des Elektromotors gesteuert werden kann. In solch einem Zustand ist die -^rehrichtung des Elektromotors durch das Magnetfeld der Serienfeldspule 14 bestimmt.
Die Schwungraddioden 24 und 25 sind vorgesehen, um beim Schalten den elektrischen Motorstrom gleichmäßig fließen zu lassen. Die Sperrdioden 15 und 16 sind vorgesehen, um die ladenden Ladungen in der normalen Richtung der Kommutierungskondensatoren 17 und 18 aufrechtzuerhalten.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist klar zu verstehen, daß, da die ^rehrichtung des -Elektromotors durch die Erregung einer der Serienfeldspulen 13 oder 14 bzw. durch Zünden einer der Hauptthyristoren 19 oder 20 bestimmt ist, die Geschwindigkeitssteuerung des -Elektromotors in jeder Sichtung leicht möglich ist.
Es iet außerdem zu verstehen, daß, da die Erfindung eine kontaktlose Umkehrgeachwindigkeitssteuerung des Gleich-
109825/ UOI
stromelektromotora durch die Thyristorsteuerungaelnrichtung schafft, die sowohl ala ein Spaltwicklungsmotor und als umkehrbarer Zerhacker ala auch ala kontaktloee Umkehrzerhackereinrichtung in einem Elektrofahrzeug arbeitet, sie die Schwierigkeiten beseitigt, die auf den Umkehrkontaktgebern bzw. Umschaltern für den Elektromotor , die Wartung und die Überprüfung beruhen, und zusätzlich die Leichtigkeit der Wartung und die Zuverlässigkeit durch den einfachen Stromkreisaufbau erhöht.
Zum weiteren klaren Verständnis der Erfindung wird ein weiteres Beispiel einer bekannten Umkehreinrichtung mit einer Schutzeinrichtung beim .Abschaltversagen in der Thyristorsteuerung mit Bezug auf die Fig. 4 beschrieben, welche ein weiteres Beispiel der bekannten Einrichtung mit der bekannten Schutzeinrichtung bei Abschaltversagen für eine Thyristorsteuerungzeigt, die in bekannten Elektrofahrzeugen verwendet wird, in welchen die gleichen Teile und Bestandteile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, wie diejenigen in den vorangegangenen bekannten Einrichtungen, die in Fig. 1 und 2 gezeigt sind.
Diese Binrlchtung weist eine Batterie 1, einen »Heuerimpulsgenerator 32, von welchem ON-Impulae aua einem Anschluß a verteilt und OFF-Impulse von einem Anschluß c als Ausgänge geliefert werden, einen Detektor 33 für das Abschaltvereagen, einen Unterbrecher 34 beim Abachaltversagen, einen Buckstellachalter 35i einen Vorwärtsoder Rückwärtaantriebsachalter 36, eine Erregungsspule 37 eines Magnetschalter für den Vorwärtsantrieb, eine Erregungβspule 38 eines Magnetβehaltβrs für den Rüokwärtsantrieb, einen Anker 2 des Gleichstromelektromotors, eine Reihenfeldspule 3 des Elektromotors, einen Kontaktgeber 6 dee Magnetsehaltβrs für den Vorwärteantrieb, einen Kontaktgeber 7 d«8 Magnttechaltera für dtn Rückwärteantrieb, einen Thyriator-Zerhackeratrofflkreie 4 und «ine Schwungraddiod· 5 auf.
109825/U01
In Verbindung gemäß dieeer bekannten Einrichtung aind der Anker 2 dea Elektromotors, die Kontaktgeber 6 und 7, die durch die Heihenfeldepule 3 zueinander parallel geschaltet aind, und der Thyristor-Zerhackeratromkreia 4 in Reihe an beide Pole der Batterie 1 angeachlossen; die Schwungraddiode 5 zwiechen den p^itiven Pol der Batterie 1 und den poeitiven Anachluß dea Thyriator-Zerhackeratromkreiaea 4 geachaltet; der Unterbrecher 34, der Vorwärta- und Rückwärteantriebaachalter 36 und die Erregungaapulen 37 und 38 zueinander in Reihe geachaltet und an beide Pole der Batterie angeachloaaen; die Auegangaanachlüeae a und c dea Steuerimpulageneratora 32 an den Thyriator-Zerhackeratromkreia 4 angeachloeeen; der -E ingang a an 3 chi uß dea Detektora 33 an den poaitiven Anechluß dea Thyriator-Zerhackeretromkreiaea 4 angeschlossen; der Auagangaanachluß dea Detektora 33 an den Unterbrecher 34 angeachloaaen, und der Auegangaanachluß dea Rückatellachaltera 35 an den Unterbrecher 34 angeachloaaen.
Beim Arbeiten dieaer bekannten Einrichtung, wird, falla der Vorwärta- oder Rückwärtaantriebaachalter 36 in die Vorwärtaantriebaaeite geachaltet iat, die Erregungaapule 37 erregt. Zur gleichen Zeit wird der Kontaktgeber 6 betätigt. In einem aolchen Zustand arbeitet, angenommen daß der Thyriator-Zerha^ceratromkreia 4 veraagt abzuachalten, falle der ON-Impula von dem Anachluß a dea Steuerimpulsgeneratore 32 an den Thyriator-Zerhackeratromkreia 4 angelegt wird und falla der OFF-Impula von dem Anschluß c dea Steuerimpulegeneratora 32 zu dem Thyriator-Zerhackeratromkreia 4 geliefert wird, der Detektor 33, um den Unterbrecher 34 zu betätigen, eodaß die Erregungaapule 37 von ihrer Erregung abgeschaltet wird, mit dem Ergebnis, daß der Kontaktgeber 6 ausgelöst wird, um den Motoratrom auazuschalten. Sogar wenn die Ursache des Ausschaltversagens entfernt iat, wird die Erregungsapule nicht erregt, da der Unterbrecher 4 betätigt bleibt, mit dem Ergebnis, daß sie nicht in den
109825/U01
normalen Zustand zurückkehrt. Um sie in den Originalzustand zurückBUbringen, muß der Hückstellschalter 35 betätigt werden, um den Unterbrecher 34 zurückzustellen.
Falle die Umkehrung des Stromes in der bekannten Einrichtung als Folge der Tatsache, daß der Motorstrom sofort abgeschaltet wird, versagen sollte, so sind die Kontaktgeber 6 oder 7 fehlerbehaftet, so daß, falls der Kontaktgeber fehlerhaft ist, er dazu neigt, bei einer Spannungsapitze beim öffnen oder Schließen der Kontakte daa Abschalten zu versäumen, und noch dazu wird die Fähigkeiten des Abschaltens des Motorstroms beim Versagen des Abschalt ens verringert werden, und sogar wenn die Ursache des Abschältversehene, nach dem die Kontaktgeber 6 oder 7 ausgelöst sind, entfernt ist, kann er nicht in den Normalzustand zurückkehren, sodaß er dadurch in den Normalzustand zurückgebracht wird, indem er zwangsweise rückgestellt wird.
Es wird nun Bezug auf die Fig. 5 genommen, welche eine weitere Aueführungeform der Umkehreinrichtung mit der Schutzeinrichtung bei Abschaltversagen des Stromes in der gegenwärtigen Thyristorsteuerung zeigt, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist. Diese automatische Rückführungseinrichtung bei Abechaltveraagen für eine Thyristorsteuerung in einem Elektrofahrzeug wist auf ι einen Gleichstromelektromotor alt zwei Reihenfeldspulen 50 und 51, die in gespaltener Verbindung so gewickelt sind, daß ihre Magnetfelder zueinander entgegengesetzte Polarität haben, einen Anker 49, der an beide Reihenfeldspulen 50 und 51 geschaltet ist, eine Sperrdiode 52, die zu dem anderen Ende der Reihenfeldspule 50 geschaltet ist, einen Haupttransistor 54, der in Reihe mit der Sperrdiode 52 liegt, eine Sperrdiode 53, die an das andere Ende der Reihenfeldspule 51 angeschlossen ist, einen Hauptthyristor 55, der in Reihe mit der Sperrdiode 53 liegt, zwei Kommutierungskondeneatoren 57 und 58p die zueinander in Reihe und außerdem zwischen die positiven Elektroden der Thyristoren 54 und
109825/ UCM
geschaltet sind, einen Hilfsthyriator 56, der zwischen die dazwischenliegende Verbindungsstelle der Kommutierungskondensatoren 57 und 58 und die negativen Elektroden der Hauptthyristoren 54 und 55 geschaltet ist, einen leaktanztransformator 59 und eine Umkehrladediode 60, die in Reihe zueinander geschaltet sind und mit einem Hilfsthyristor 56 parallel geschaltet sind, eine Gleichstrom-Energiequelle oder Batterie 1, deren negativer Pol mit dem anderen Ende des Transformators 59 und deren positiver Pol mit dem anderen ^nde des Ankers 4 9 des Gleichstrommotors verbunen sind, eine Schwungraddiode 61, die zwischen den positiven Pol der Batterie 1 und der positiven Elektrode der Sperrdiode 52 geschaltet ist, eine Schwungraddiode 62, die zwischen den positiven Anschluß der Batterie 1 und der positiven Elektrode der üperrdiode 53 geschaltet ist, ein Steuerimpulsgenerator 4 5 mit ^usgangsanschlüssen a, b und c, wobei der Anschluß a zum Zünden des Hauptthyristors 54, der Anschluß b zum Zünden des Hauptthyristors 55 und der Anschluß c zum Zünden des Hilfsthyristors 56 geschaltet ist, ein Kippgenerator 47 mit Ausgangsanschlüssen a, b und c, wobei der Ausgangsanschluß a zum Zünden des Thyristors 54, der Anschluß b zum Zünden des Thyristors 55 und der Anschluß c zum Zünden des HiIfsthyristors 56 geschaltet sind, einen Detektor 46 mit zwei Eingangsanschlüssen, welche an die entsprechenden positiven Elektroden der Hauptthyristoren 54 und 55 geschaltet sind, und mit einem Ausgangsanschluß, welcheran den Kippgenerator 47 angelegt ist.
Beim Arbeiten der Einrichtung gemäß der Erfindungt wird, wenn ein Vorwärts- oder Hückwärtsantriebaachalter 48 in die Vorwärteantriebsstellung geschaltet ist, ein ON-Impula von dem Ausgangsanschluß a des Steuerimpulsgeneratore 45 und ein OFF-Impuls von dem Ausgangsanschluß c des Steuerimpul·- generators 45 geliefert. Angenommen, daß der Steuerimpulagenerator 45 den OFF-Impulse von dem Anschluß c immer vor
109825/ UOI
dem ON-Impuls von dem Anschluß a erzeugt, dann wird der Hilfathyristor 56 durch OPF-Impulse gezündet, eo daß die Kommutierungskondensatoren 57 und 58 in einer positiven Richtung geladen werden. *enn die Kondensatoren 57 und aufgeladen sind, wird der Hilfsthyristor 56 von selbst abgeschaltet. Dann, falls der ON-Impuls von dem Ausgangsanschluß a des Steuerimpulsgenerators 45 erzeugt wird, wird der Hauptthyristor 54 gezündet, so daß der Motoratrom von der Batterie 1 durch den Anker 49» die Serienfeldspule 50, die Sperrdiode 52, den Hauptthyristor 54 und den Reaktanztransformator 59 zur Batterie 1 fließt, um eine Energie einzuspeisen. Zur gleichen Zeit wird das Ifctential des Kommutierungskondensators 57 durch die geschlossene Schleife eines Schwingstromkreises umgekehrt, der den Stromumkehr- oder Kommutierungskondensator 57* den Hauptthyristor 54, den Reaktanztransformator 59» die Umkehrladediode 60 und schließlich wieder den Kommutierunga Kondensao$r 57 aufweist. Bs folgt, daß der Kommutierungskondensator 57 in umgekehrter Richtung geladen wird. Bann, wenn der OPP-Impuls von dem Ausgangsanschluß c des Steuerimpulsgenerators 45 erzeugt wird, wird die Spannung des Kommutierungskondensators 57 mit einer umgekehrten Spannung in Bezug 4 zu der des Hauptthyrietors 54 angelegt, und in entsprechender Weise wird der Hauptthyristor 54 abgeschaltet. Der KommutierungsKondensator 57 wird von den umgekehrt geladenen Ladungen entladen und zur gleichen Z eit in positiver Richtung aufgeladen. Hiernach ku irgendeinem Zeitpunkt iat, falls die ON- und OFF-Impulse in abwechselnder Weise erzeugt werden, die Geschwindigkeitssteuerung des Slektroaotore möglich.
Falle die 'ihyrietorstsuereinriohtung hier ale folge irgendeines *ehlers baw. einer Ursache versagt abzuschalten, wird der detektor 46 für Absohaltversagen betätigt, eodaß dsr Kippgenerator 47 betätigt wird. Wenn der ON-Impuleauegang von de* Anschluß a des Kippgenerators 47 trseugt wird, wird die Sotaringung in einer Folge von
1098 25/UO 1
c-b-c-a-c-b erfolgen. Da sich der Hauptthyristor 54 als Folge des Abschaltversagens im leitenden Zustand befindet und die umgekehrt geladenen Ladungen des Kommutierungskondenaators 57 bereits entladen sind, wird der Hauptthyristor 54 nicht durch den Schwingungsausgang, der durch den anfänglichen Ausgang c in Schwingung gesetzt wurde, abgeschaltet. Daraufhin wird der Hauptthyristor 54 duroh den Schwingungβaus gang, der durch den Ausgangsanschluß b in Schwingung gesetzt wurde, gezündet. Zur gleichen Zeit wo die zusammengesetzte Kapazität der Kommutierungskondensatoren 57 und 58 eine umgekehrte Spannung zu dem Hauptthyristor 54 liefert, wird der Hauptthyristor 54 abgeschaltet. Wenn der Hauptthyristor 55 gezündet wird, fließt der Motorstrom von der Batterie 1 durch den Ai&r 49» die Serienfeldapule 51, die Sperrdiode 53, den Hauptthyristor
55 und durch den Reaktanztransformator 59 zur Batterie 1. Von diesem Stromfluß wird in dem Elektromotor das Drehmoment in Rückwärtsrichtung erzeugt. Zur gleichen Z~ eit wird das Potential des Kommutierungskondensators 58 durch den Schwingungsetromkreis umgekehrt, der aus dem Kommutierungskondensator 58, dem Hauptthyristor 55, dem Reaktanztransformator 59 und der Umkehrladediode 60 besteht. Daraufhin, wenn der OPF-Impus von dem Ausgangsanachluß c des Kippgenerators 47 erzeugt wird, wird der Hilfethyristor 56 gezündet, sodaß die Spannung des Kommutierungskondensatore
56 als eine Umkehrspannung in Bezug zu dem Hauptthyristor 55 angelegt wird, mit dem Ergebnis, daß der Hauptthyrietor 55 abgeschaltet wird. Das bedeutet, daß er in den normalen Zustand zurückgelangt. Falls er in den Normalzustand zurückgekehrt ist, wird der Detektor 46 für Abaehaltversagen entregt, sodaß der Kippgenejrator 47 aufhört zu schwingen. Hiernach kann ein normales Arbeiten des ümkehrena des Stromes durch den Steuerimpulsgenerator 45 durchgeführt werden. Das umgekehrte Drehmoment, das an den Elektromotor angelegt wird, ist von extrem kurzer Zeitdauer und ent-
109825/UQ1
sprechend treten keine Schwierigkeiten beim tatsächlichen Arbeiten auf.
Falls der Vorwärte- oder Rückwärtsantriebssehalter 48 in die Rückwärtsseite geschaltet iet, wird der ON-Impuls von dem Auagangsanschluß b und der OPP-Impuls von dem Ausgangeanschluß c des Steuerimpulsgenerators 45 erzeugt. In entsprechender Weiee wird der Hauptthyrietor 55 geschaltet, jedoch ist sein Arbeiten das gleiche wie in der Vorwärtsantrieberichtung. Bei Abschaltversagen des Hauptthyristors 55, wird die Schwingung in dem Kippgenerator 47 in der Folge von c-a-c-b-c-a auftreten. Bs folgt, daß der Ausgangsanschluß a durch den Ausgangsanschluß c ersetzt ist. Die Arbeit der Einrichtung bei Abschaltversagen ist ebenfalls die gleiche wie diejenige in Vorwärtsantrieberichtung. Bas Arbeiten des automatischen Rückführens bzw. Zurückstollens des Abschaltvereagens in der Einrichtung gemäß der Erfindung wird nun an Hand dtr I1Ig. 6 erläutert, in welcher D die Impulsausgangewellenformen des Steuerimpulsgeneratore 45 zeigt, und a die Impulswellenform bezeichnet, um den Hauptthyristor 54, b die Impulswellenform, um den Hauptthyristor 55 und c die Inipulswellen form bezeichnet, um ddn Hilfsthyristor 56 zu zünden. E zeigt die Geräuschwellenform, die in externer Beziehung erzeugt wird, in welcher a die Gerauec!wellenform bezeichnet, um den Hauptthyrietor 54, b die Geräuschwellenform, um den Hauptthyristor 55 und c die Geräuschwellenform bezeichnet, um den Hilfsthyristor 56 zu zünden. F zeigt die Schwingungswellenformen des Kippgenerators 47; a bezeichnet die Impulswellenform, um den Hauptthyrietor 54, b die Impulewellenform, um den Hauptthyrietor 55 und c bezeichnet die Impulswellenform, um den Hilfethyrietor 56 zu Bünden. G zeigt die Wellenform von beiden Anschlüssen des Hauptthyristors 54 und H zeigt die Wellenformen der beiden Anschlüsse des Hauptthyristors 55. I zeigt die Notwendigkeit dir Kommutierungekondensatoren und 58 zum Zünden entweder des Hauptthyristore 54 oder
109825/ UOI
dta Hauptthyrietor· 55, wenn diese leitend sind, A, B und 0 zeigen dl« Terschiedenen Bedingungen dee automatischen Rückführenβ bti Abeehaltversagen der Hauptthyrietoren
54 und 55, die gestrichelten Linien teigen die Anfangezeit EUB Betätigen des Detektors 46 für Abeohaltversagen. Sie Arbeitewellenform des automatischen Rüekführene bei Abechaltvereagen in der Einrichtung gemäß der Erfindung wird nun in folgenden beschrieben. Tor dem Einleiten des Arbeitens ist ee, wenn das Abβehaltvereagen in irgendeiner fhyrietor-Zerhaokereteuerung betrachtet wird, kein Abschaltvereagen, wenn die Umkehrung dee Stromes als Folge dee Mangele der Fähigkeit dee Kommutierungekondeneatore bei überlast nicht durchgeführt werden kann. Diee ist ein Fehler dee Entwürfe. Hier wird ein derartiger Mangel der Stromumkehr-Fähigkeit als Ursache für daa Abschält versag en ausgeschlossen, und in dem Fall, daß eine Fähigkeit der Umkehrung des Stromes vorhanden ist, wird der Zustand der Unmöglichkeit ab«usehalten ale Vereagen angeeehen.
In dem Fall A in Fig. 6 wird der Hauptthyristor 54 durch den bei Da des Steuerimpulegeneratore 45 gezeigten Impuls gesundet, und der Hauptthyriator 54 ist durch den bei Dc des Steuerimpulegeneratore 45 gezeigten Impule abgeschaltet. Woraufhin der Kommutierungekondeneator bei 57 ist. Sobald wie er abgeschaltet wird, falle der Haupttraneistor
55 durch das bei Sb gezeigte Gβräuecn gezündet wird, wird der Kippgenerator 47 in Schwingung geeetzt, und der Hauptthyrietor 55 wird entsprechend durch den Schwingungeauegang Fc auageechaltet. Der Kommutierungekondeneator befindet eich auf 56. Die *ellenformen beider Baden des Hauptthyrietore 54 in dem oben genannten Torgang eind in
H in Fig. 6 geseigt.
In dem Fall B in Fig. 6 wird der Hauptthyrietor 54 dureh den bei Da dee Steuerimpulsgeneratore 45 gezeigten Impule gezündet, und der Hauptthyrietor 54 wird duroh den bei Do dee Steuerimpulegeneratore 45 gezeigten Impuls abgeeehaltet.
109825/U01
w |! ■■■■■■
Woraufhin «ich der Kommutierungekondensator auf 57 befindet, lach dta Abschalten, wird der Hauptthyrietor 54 durch das Geräuech Sa gesundet, eodaß der Sägezahngenerator 47 in Schwingung geaetzt wird, mit den Ergebnie, dafi der Hauptthyrietor 54 durch den Sohwingungeauegang to auegeechaltet wird. Der Kommutierungekondeneator befindet eich auf 57· Sie *ellenformen beider Enden dee Hauptthyrietor· 54 eind in G und die *eilenformen von beiden Enden de· Hauptthyrietora 55 eind in H gezeigt.
In des fall C in Fig. 6 wird der Hauptthyrietor 54 durch den bei Da de· Steuerimpulegeneratore 45 gezeigten Impuls g·»lindet, und der Hilfethyrietor 56 wird duroh da· (J β raue ch Io gezündet, falls dae Gteräuech Ie erzeugt wird, wenn das umgekehrte Laden de· Kommutierungekondeneator· 57 nicht vervollständigt ist, wi/rd der Hauptthyrietor 54 als folge des Mangels von umgekehrter Ladungsmenge nioht abgeschaltet. Is folgt, daß die geladene Ladung in den Konnutierungskondensator 57 sowohl in normaler als auch in umgekehrter Richtung entladen wird. Dann wird, da der Kommutierungskondensator 57 nicht in umgekehrter Riohtung duroh den Impuls So de« Steuerimpulsgenerator· 45 geladen wird, der Hauptthyrietor 54 nioht abgeschaltet, eodaß die Umkehrung des Stromes nicht stattfindet bzw. aussetzt und in entsprechender Weise der Kippgenerator 47 schwingt und, da der Kommutierungekondeneator 57 nioht in entgegengesetzter Bichtung geladen wird, der Hauptthyrietor 54 nioht einmal duroh den Schwingung·auegang fo abgeschaltet wird. Der Hauptthyrietor 55 wird duroh den folgenden Schwingung· auegang fb gezündet. Zur gleichen Zeit wird der Hauptthyrietor $4 abgeeohaltet, da die sueammengeeetzte Kapazität des Kommutierungekondeneator· 57 und de« -kondensator· 58 al· umgekehrt geladene Ladungen geliefert wird. Ser Kommutierungekondeneator 58 wird in entgegengesetzter Riohtung geladen. Sann wird der Hauptthyrietor 55 duroh dta »ohwingenden Auegang fo ausgeeohaltet. Ser Kommutierungekondeneator befindet eioh auf 58·
109825/U01
Aue der vorangehenden Beschreibung ist klar zu verstehen, daß, da die automatische Bückführeinrichtung gemäß der Irfindung durch den Spaltwicklungemotor und die Thyristorsteuereinrichtung automatisch in den Normalzustand zurückgelangt, die Schwierigkeit auf der Grundlage der Defekte der Kontakte als Folge des Auslösens bei Ibβehaltversagen, der Wartung und der überprüfung und außerdem die Rückstellung von Hand mit dem Ergebnis beseitigt wird, daß niemals die Fortsetzung des Abschaltversagene eintritt, so daß sie die Zuverlässigkeit und Stabilität der Einrichtung verbessert.
109825/U01

Claims (2)

2060A29 Patenten«prüche
1.) Kontaktloee Umkehreinrichtung in ein·» Elektromotor ait inker, Insbesonderezur Verwendung in einen Elektrofahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die srehriohtung des Elektromotors durch Zünden eines von zwei Hauptthyrietoren umgekehrt wird, um einen elektrischen Stromkreis Ton einer uleichstromenergiequelle durch den Anker des Motors» «ins von zwei Belhenfeldepulen, eine von zwei Sperrdioden, einen ▼on swei Hauptthyrietoren, einen Reaktanztraneformator und Kur Energiequelle zu bilden, und das Potential eines ▼on zwei Kommutierungekondeneatoren duroh Bildung einer Schleife umgekehrt wird, die den einen Kommutierungskondensator, den ersten Hauptthyrietor, den Beaktanstransformator und eine Umkehrladediode aufweist.
2. Kontaktloee umkehreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Einrichtung zum Rückführen in den Hormaliuetand bei AbsohaltTsreagen der Umkehreinrichtung deren Versagen durch einen Detektor feststellt, um «inen Kippgenerator zu erregen, wodurch der eine beider Hauptthyrietoren gesundet wird, um den genannten elektrischen Stromkreie von der Oleichepannungsenergiequelle durch den Anker des Motors, die eine von zwei Reihenfeliapulen, eine von zwei Sperrdioden, einen von Ewei Hauptthyristoren und den Reaktanztransformator zur Energiequelle zurück zur gleichen Zeit zu bilden·, im der daa Potential elnee Kommutierungekondensators duroh die geachloeeene Sohleifβ eines Schwingkreises umgekehrt wird, der einen Kommutlerungskondeneator, Hauptthyrietor, Beaktan«transformator und Umkehrladediode aufwelet.
109825/1401
Lee «Μ
rs e
ite
DE19702060429 1969-12-10 1970-12-08 Kontaktlose Umkehreinrichtung in einem Elektromotor insbesondere zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug Pending DE2060429A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11779169 1969-12-10
JP11779069 1969-12-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2060429A1 true DE2060429A1 (de) 1971-06-16

Family

ID=26455833

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702060429 Pending DE2060429A1 (de) 1969-12-10 1970-12-08 Kontaktlose Umkehreinrichtung in einem Elektromotor insbesondere zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug
DE2065765A Expired DE2065765C3 (de) 1969-12-10 1970-12-08 Anordnung zur Steuerung der Drehzahl und der Drehrichtung eines Gleichstrommotors

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2065765A Expired DE2065765C3 (de) 1969-12-10 1970-12-08 Anordnung zur Steuerung der Drehzahl und der Drehrichtung eines Gleichstrommotors

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3727118A (de)
DE (2) DE2060429A1 (de)
GB (1) GB1291617A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1532797A (en) * 1975-11-04 1978-11-22 Lansing Bagnall Ltd Drive circuits for direct current electric motors
DE2657920C2 (de) * 1976-12-21 1982-05-13 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Antrieb für ein Geh-Transportgerät
ZA77337B (en) * 1977-01-20 1978-05-30 Westinghouse Bellambie D.c.motor snubbing
US4406979A (en) * 1980-03-18 1983-09-27 Technical Operations Limited Fail-safe system for pulse-controlled three-terminal d.c. motor
US4384240A (en) * 1980-03-18 1983-05-17 Technical Operations Limited Regenerative braking system for three-terminal d.c. motor
DE4133302C2 (de) * 1991-10-08 1994-08-25 Jungheinrich Ag Überlastschutz für die Leistungssteuerstufe eines Gleichstrommotors
US6157148A (en) * 1999-07-30 2000-12-05 Saminco, Inc. Contactorless multi-motor controller for battery-powered vehicles
DE102011087028A1 (de) * 2011-11-24 2013-05-29 Sb Limotive Company Ltd. Batteriemodulstrang für den Antrieb eines Gleichstrommotors
US10300791B2 (en) * 2015-12-18 2019-05-28 Ge Global Sourcing Llc Trolley interfacing device having a pre-charging unit

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3191113A (en) * 1962-04-18 1965-06-22 Leeds & Northrup Co Systems for supplying direct-current pulses to a load particularly a seriesmotor
US3302089A (en) * 1964-02-07 1967-01-31 Westinghouse Electric Corp System for controlling the output of plural field dynamoelectric machine
US3349314A (en) * 1965-09-14 1967-10-24 United Aircraft Corp Inverter utilizing an auxiliary controlled rectifier for commutating the power controlled rectifiers

Also Published As

Publication number Publication date
DE2065765A1 (de) 1976-02-12
DE2065765B2 (de) 1978-11-30
DE2065765C3 (de) 1979-07-26
GB1291617A (en) 1972-10-04
US3727118A (en) 1973-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3734989C2 (de)
DE3434607A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines abschalthyristors
DE2437062C2 (de) Kurzschluß-Schutzeinrichtung für einen elektrischen Wechselrichter
DE3010099A1 (de) Elektronische schutzschaltung
DE2443339A1 (de) Fehler-detektorschaltung fuer die steuerung elektrischer fahrzeuge
DE2208045A1 (de) Einrichtung zur steuerung und kontrolle des andrehmotors einer brennkraftmaschine
DE2060429A1 (de) Kontaktlose Umkehreinrichtung in einem Elektromotor insbesondere zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug
DE2318606A1 (de) Steueranordnung fuer die zuendung von verbrennungsmotoren
DE2541701A1 (de) Umrichter
DE2816338A1 (de) Steuerschaltung fuer einen elektromagnetischen kontaktgeber
DE3040577A1 (de) Schutzvorrichtung fuer einen stromumrichter, der eine last mit elektrischer energie versorgt
DE2707455C3 (de) Elektronischer Überstrom-Schutzschalter
DE2362024A1 (de) Kondensatorzuendsystem mit einer zuendfunkendauer-verlaengerungsschaltung
DE2912404A1 (de) Schaltungsanordnung fuer den betrieb einer elektrischen hochleistungsanlage
DE2418265C2 (de) Zündanlage für Brennkraftmaschinen
DE19515335A1 (de) Bremseinrichtung für einen Reihenschluß-Kommutatormotor
DE1638311A1 (de) Stromkreis mit steuerbaren Gleichrichtern
DE2452887A1 (de) Hochgleichspannungsgenerator
DE2146564A1 (de) Schaltungsanordnung zur versorgung einer gleichstrom-nebenschlussmaschine mit impulsfoermigem gleichstrom
DE3226998C2 (de) Schaltungsanordnung zur galvanisch getrennten Ansteuerung wenigstens eines Leistungstransistors
DE2413565B2 (de) Schaltungsanordnung zum Anlassen eines Fahrzeugmotors mittels eines Anlaßmotors
DE1966386C3 (de) Schaltungsanordnung zur Impulssteuerung eines Gleichstrommotors
DE1947482C3 (de) Maschine zum Kondensatorimpulsschweißen
DE1763633A1 (de) Regelsystem fuer die Erregung eines Synchronmotors
AT131032B (de) Anordnung zum möglichst funkenlosen Abschalten von Induktivitäten.