JP3107401U

JP3107401U - 電動車用速度制御器

Info

Publication number: JP3107401U
Application number: JP2004005116U
Authority: JP
Inventors: 彭達敏
Original assignee: 中譽科技股▲分▼有限公司
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2010-08-26

Abstract

【課題】界磁巻線電流の方向と電機子巻線電流の大きさを制御でき、モータ回転速度の制御に有利で、制御の精確性を向上した、電動車用速度制御器の提供。
【解決手段】外殻Ａ１、本体Ａ２、放熱片Ａ３、分離支柱Ａ４、制御回路板Ｂ、駆動回路板Ｃから構成され、該放熱片を前記本体の底板上に設置し、その上方に前記制御回路板と駆動回路板を設置し、さらに本体上に外部信号入力端を設け、外部の制御信号を制御回路板に送り、さらに、制御回路板と駆動回路板を接続し、帰還信号と制御信号の伝送を行うと共に、界磁巻線電流の大きさ、電機子巻線電流の大きさ、放熱片の温度、モータ回転速度、電池電圧等、あらゆる電器信号がすべてCPUに伝送され、同時に、トランジスタはCPUにより帰還信号をとらえて外部信号入力端の入力信号を参考にした後、適切な制御信号を算出しモータ界磁巻線とモータ電機子巻線を制御する。
【選択図】図４

Description

本考案は電動車用の速度制御器に関し、放熱片を本体の底板上に設置し、制御回路板と駆動回路板を放熱片上方に設置し、分離支柱で制御回路板と駆動回路板を分け隔て、本体上に外部信号入力端を設け、コネクタと制御回路板の接続端を接続し、外部の制御信号を制御回路板に送り、且つ制御回路板の接続端と駆動回路板の接続端を相互に接続し、帰還信号と制御信号の伝送を行うことを特徴とする、電動車用速度制御器に関する。

従来のモータ速度制御は、すべて入力された電圧または電流を制御することで回転速度を制御しているが、電圧または電流の大小のみで制御する場合、モータの回転速度を精確に制御することができず、モータコイルに過熱や震動、回路損失の増大等が発生しやすく、モータの寿命が短縮されてしまう。このため、上述の欠点をいかに排除するかが、本考案が解決しようとする技術的問題点である。

本考案の目的は、界磁巻線電流の方向と電機子巻線電流の大きさを制御でき、モータ回転速度の制御に有利で、制御の精確性を向上した、電動車用速度制御器を提供することにある。

本考案は、図１、図２、図３、図４に示すように、制御器Aは外殻A１、本体A２、放熱片A３、分離支柱A４、制御回路板B、駆動回路板Cから構成され、そのうち、前記制御回路板Bに接続端B１、CPU B２、接続端B３、制御回路B４を設け、前記駆動回路板Cに電機子巻線出力端C１、界磁巻線出力端C２、電源入力端C３、接続端C４、帰還抵抗器Dを設け、前記放熱片A３を本体A２の底板上に設置した後、該放熱片A３上方に制御回路板Bと駆動回路板Cを分離支柱A４で分け隔てて設置し、さらに、本体A２上に外部信号入力端A５を設け、コネクタA５１を介し制御回路板Bの接続端B３と接続し、外部の制御信号を制御回路板Bへ送ることができ、且つ、制御回路板Bの接続端B１と駆動回路板Cの接続端C４を相互に接続し、帰還信号と制御信号の伝送を行い、該放熱片A３は回路動作時に放出される熱を排除するために用いられ、アルミ、銅及び電子電機関連部品の熱を放熱するために応用される放熱片とすることができる。

図４、図５に示すように、駆動回路の界磁巻線出力端C２とモータ界磁巻線Eは相互に接続され、該モータ界磁巻線Eの電流はトランジスタQ１、Q２、Q３、Q４を経由し大小及び方向が切換えられ、且つ、抵抗器R１、R２が取得した電流の大きさの数値がCPU B２に送られ、モータ界磁巻線Eの電流方向の制御に用いられる。

電機子巻線出力端C１とモータ電機子巻線Fが相互に接続され、該電機子巻線Fの電流の大きさはトランジスタQ５によりパルス幅変調（PWM：Pulse Width Modulation）方式で制御され、帰還抵抗器Dが取得した電流の大きさの数値がCPU B２へ送られ、速度制御に用いられる。

また、そのすべての電器信号は、界磁巻線の電流の大きさ、電機子巻線の電流の大きさ、放熱片の温度、モータの回転速度、電池の電圧等、すべてCPU B３に送られる。同時に、トランジスタQ１、Q２、Q３、Q４、Q５は、CPU B３が帰還信号を受け取り、外部信号入力端A５の入力信号を参考にした後、適切な制御信号を算出し、モータの界磁巻線Eと電機子巻線Fを制御する。

また、モータFの起動や正逆回転変動時等の状況で発生するサージを防止するため、コンデンサHと抵抗器R３を経てサージ吸収器を形成し、モータFが発するサージを吸収し、回路が瞬間的大電流を受けて焼き付くのを防ぐ。

前記のうち、該トランジスタはFET（電界効果：Field Effect Transistor）、MOS（金属酸化膜半導体：Metal Oxide Semiconductor）、BJT（バイポーラ接合トランジスタ：Bipolar Junction Transistor）、IGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ：Insulated Gate Bipolar Transistor）及び関連電子回路のトランジスタとする。

前記のうち、該帰還抵抗器はリン青銅抵抗器、セメント抵抗器、カーボンフィルム抵抗器及び関連電子電機に応用される巻線抵抗器とする。

本考案の進歩性と実用性をはっきり示すために、以下で従来品と比較分析を行なう。
「従来品の欠点」
１．モータ速度の制御が不安定である。
２．モータ速度を精確に制御することができない。
３．モータ電機子巻線と界磁巻線の電流制御に限りがある。
「本考案の利点」
１．界磁巻線電流方向を制御でき、モータ回転速度の制御に有利である。
２．電機子巻線電流の大きさを制御でき、モータ回転速度の制御に有利である。
３．回路と帰還抵抗器を経由するため制御の精確性を向上できる。
４．進歩性と実用性がある。
５．産業的競争力を向上できる。

本考案の電動車の速度制御器は、図５、図６に示すように、制御器AとモータGが相互に接続され、駆動回路の界磁巻線出力端C２とモータの界磁巻線Eが相互に接続され、モータの界磁巻線Eの電流方向は、トランジスタQ１、Q２、Q3、Q４を経由し大きさと方向が切換えられ、且つ、抵抗器R１、R２が取得した電流の大きさの数値がCPU B２に送られ、モータ界磁巻線Eの電流方向の制御に用いられる。

電機子巻線出力端C１とモータの電機子巻線Fが相互に接続され、該電機子巻線Fの電流の大きさはトランジスタQ５によりパルス変調方式で制御され、且つ、帰還抵抗器Dが取得した電流の大きさの数値がCPU B２に送られ、速度制御に用いられる。

本考案の正面立体斜視図である。本考案の背面立体斜視図である。本考案の構造を示す立体斜視図である。本考案の立体分解図である。本考案の駆動回路図である。本考案の実施例を示す立体斜視図である。

符号の説明

A 制御器
A１外殻
A２本体
A３放熱片
A４分離支柱
A５外部信号入力端
A５１コネクタ
B 制御回路板
B１接続端
B２ CPU
B３接続端
B４制御回路
C 駆動回路板
C１電機子巻線出力端
C２界磁巻線出力端
C３電源入力端
C４接続端
D 帰還抵抗器
E モータ界磁巻線
F モータ電機子巻線
G モータ
Q１、Q２、Q３、Q４トランジスタ
R１、R２、R3 抵抗器
H コンデンサ

Claims

電動車用速度制御器であって、主に外殻、本体、放熱片、分離支柱、制御回路板、駆動回路板から構成され、そのうち、該制御回路板に接続端、CPU、接続端、制御回路を設け、該駆動回路板に電機子巻線出力端、界磁巻線出力端、電源入力端、接続端、帰還抵抗器を設け、前記放熱片を前記本体の底板上に設置し、該放熱片上方に前記制御回路板と駆動回路板を前記分離支柱で分け隔てて設置し、さらに、本体上に外部信号入力端を設け、コネクタと制御回路板の接続端とを接続し、外部の制御信号を制御回路板に送るようにし、さらに、制御回路板の接続端と駆動回路板の接続端を相互に接続し、帰還信号と制御信号の伝送を行うようにすると共に、前記駆動回路板の界磁巻線出力端とモータ界磁巻線を相互に接続し、モータ界磁巻線の電流はトランジスタを経由して大きさと方向が切換えられるようにし、且つ、抵抗器が取得した電流の大きさの数値がCPUに送られて、モータ界磁巻線の電流方向の制御に用いられると共に、前記電機子巻線出力端とモータ電機子巻線を相互に接続し、電機子巻線の電流の大きさはトランジスタによりパルス幅変調（PWM：Pulse
Width Modulation）方式で制御するようにし、且つ、帰還抵抗器が取得した電流の大きさの数値がCPUに送られて速度制御に用いられ、また、界磁巻線電流の大きさ、電機子巻線電流の大きさ、放熱片の温度、モータ回転速度、電池電圧等、あらゆる電器信号がすべてCPUに伝送され、同時に、トランジスタはCPUにより帰還信号をとらえて外部信号入力端の入力信号を参考にした後、適切な制御信号を算出しモータ界磁巻線とモータ電機子巻線を制御する構成としたことを特徴とした電動車用速度制御器。
前記のうち、該CPUがAVR-MEGAプロセッサ及び関連電子回路自動制御マイクロプロセッサである、請求項１に記載の電動車用速度制御器。
前記のうち、該放熱片がアルミ放熱片、銅放熱片及び関連の電子電機部品の放熱に応用する放熱片である、請求項１に記載の電動車用速度制御器。
前記のうち、該トランジスタが電界効果、金属酸化膜半導体、バイポーラ接合トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ及び関連電子回路のトランジスタである、請求項１に記載の電動車用速度制御器。
前記のうち、該帰還抵抗器がリン青銅抵抗器、セメント抵抗器、カーボンフィルム抵抗器及び関連電子電機に応用される巻線抵抗器である、請求項１に記載の電動車用速度制御器。