JPH0213553B2 - - Google Patents
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- JPH0213553B2 JPH0213553B2 JP56208217A JP20821781A JPH0213553B2 JP H0213553 B2 JPH0213553 B2 JP H0213553B2 JP 56208217 A JP56208217 A JP 56208217A JP 20821781 A JP20821781 A JP 20821781A JP H0213553 B2 JPH0213553 B2 JP H0213553B2
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- JP
- Japan
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- switch
- field
- thyristor
- circuit
- armature
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 17
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
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- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/006—Dynamic electric braking by reversing current, i.e. plugging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/52—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by DC-motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/12—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by dc motors
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/08—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor
- H02P3/14—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor by regenerative braking
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL 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
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- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL 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
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- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、直巻機の回生制御運転に基づいてエ
ネルギーを該直巻機からバツテリーに戻すエネル
ギー再生回路装置であつて、上記直巻機が界磁巻
線と電機子とを含んでいる直列回路を有し、かつ
上記回路装置は更に、上記バツテリーと上記直巻
機との間に直列に接続されているチヨツパスイツ
チと、上記直巻機へ流れる平均電流を制御するた
めに上記チヨツパスイツチに接続されていてかつ
該チヨツパスイツチのデユーテイサイクルを制御
する調整部と、上記電機子を流れる電流との関連
において界磁巻線の界磁極性を選択性に相互に逆
に切換える反転スイツチと、界磁巻線および電機
子によつて形成されている上記直列回路に並列接
続されている逆給電ダイオードとを具備した形式
のものから出発している。ボツシユの印刷物
B9／２“パルスストイエルゲン”（7.80、第17
頁）から、直巻機を有する装置、例えば電気駆動
される自動車において、回生制御を実施すること
は公知である。制動の開始の際直巻機の界磁巻線
が切換られ、かつ同時にトランジスタスイツチが
導通制御され、このトランジスタスイツチが抵抗
を介して界磁巻線を流れる界磁電流を維持する。
この装置は、抵抗において付加的にエネルギーが
損失するという欠点を有する。界磁巻線を介して
流れる電流パルスは抵抗を通るとフラツトになる
ので、その結果逆給電過程を始めるまでに大きな
時間が経過する。
ネルギーを該直巻機からバツテリーに戻すエネル
ギー再生回路装置であつて、上記直巻機が界磁巻
線と電機子とを含んでいる直列回路を有し、かつ
上記回路装置は更に、上記バツテリーと上記直巻
機との間に直列に接続されているチヨツパスイツ
チと、上記直巻機へ流れる平均電流を制御するた
めに上記チヨツパスイツチに接続されていてかつ
該チヨツパスイツチのデユーテイサイクルを制御
する調整部と、上記電機子を流れる電流との関連
において界磁巻線の界磁極性を選択性に相互に逆
に切換える反転スイツチと、界磁巻線および電機
子によつて形成されている上記直列回路に並列接
続されている逆給電ダイオードとを具備した形式
のものから出発している。ボツシユの印刷物
B9／２“パルスストイエルゲン”（7.80、第17
頁）から、直巻機を有する装置、例えば電気駆動
される自動車において、回生制御を実施すること
は公知である。制動の開始の際直巻機の界磁巻線
が切換られ、かつ同時にトランジスタスイツチが
導通制御され、このトランジスタスイツチが抵抗
を介して界磁巻線を流れる界磁電流を維持する。
この装置は、抵抗において付加的にエネルギーが
損失するという欠点を有する。界磁巻線を介して
流れる電流パルスは抵抗を通るとフラツトになる
ので、その結果逆給電過程を始めるまでに大きな
時間が経過する。
特許請求の範囲第１項に記載の特徴を有する本
発明の回路装置はそれに比べて、僅かな数の付加
的な素子を用いてエネルギー再生を可能にすると
いう利点を有する。これにより制御および調整装
置は簡単化される。更に電流上昇を直接かつ極め
て迅速に監視することができる。界磁巻線を介す
る電流回路は非常に低抵抗であるので、極めて高
い振幅の電流パルスが得られ、そのために電気機
器の確実な反転磁化が可能になる。抵抗における
電力損失は生じない。界磁ダイオードを設けるこ
とによつて、逆給電過程の間の電気機器の極端な
減磁が妨げられる。
発明の回路装置はそれに比べて、僅かな数の付加
的な素子を用いてエネルギー再生を可能にすると
いう利点を有する。これにより制御および調整装
置は簡単化される。更に電流上昇を直接かつ極め
て迅速に監視することができる。界磁巻線を介す
る電流回路は非常に低抵抗であるので、極めて高
い振幅の電流パルスが得られ、そのために電気機
器の確実な反転磁化が可能になる。抵抗における
電力損失は生じない。界磁ダイオードを設けるこ
とによつて、逆給電過程の間の電気機器の極端な
減磁が妨げられる。
また本発明の実施例によりチヨツパスイツチが
トランジスタとして形成されていれば、その他の
場合に必要な消弧回路は省略される。エネルギー
再生の際界磁の極性反転は、消弧コンデンサに蓄
積されたエネルギーによつてではなく、トランジ
スタチヨツパの比較的長い開放によつて行われ
る。更に、本発明の実施例によりスイツチに並列
に接続された電機子ダイオードを設けると有利で
ある。この電機子ダイオードは、一方向において
しか導通しないので、その結果発電機によつて発
生される電流は、切換える必要なしにバツテリに
流れることができるという利点を有する。更に、
スイツチをサイリスタとして形成すると有利であ
る。これにより、殊にサイリスタチヨツパおよび
それに所属の消弧回路との関連において特別簡単
な調整回路が得られる。消弧コンデンサの放電に
したがつてサイリスタとして形成されているスイ
ツチを介する電流は消失するので、その結果、サ
イリスタは自ら消弧し、従つて付加的な制御およ
び調整装置は必要でない。別の実施例において、
スイツチをトランジスタとして形成することも同
様可能である。殊に比較的小さな電力の場合には
この方が有利である。トランジスタの遮断時期は
広範囲において選択可能であるので、面倒な調整
用電子回路が不要になる。
トランジスタとして形成されていれば、その他の
場合に必要な消弧回路は省略される。エネルギー
再生の際界磁の極性反転は、消弧コンデンサに蓄
積されたエネルギーによつてではなく、トランジ
スタチヨツパの比較的長い開放によつて行われ
る。更に、本発明の実施例によりスイツチに並列
に接続された電機子ダイオードを設けると有利で
ある。この電機子ダイオードは、一方向において
しか導通しないので、その結果発電機によつて発
生される電流は、切換える必要なしにバツテリに
流れることができるという利点を有する。更に、
スイツチをサイリスタとして形成すると有利であ
る。これにより、殊にサイリスタチヨツパおよび
それに所属の消弧回路との関連において特別簡単
な調整回路が得られる。消弧コンデンサの放電に
したがつてサイリスタとして形成されているスイ
ツチを介する電流は消失するので、その結果、サ
イリスタは自ら消弧し、従つて付加的な制御およ
び調整装置は必要でない。別の実施例において、
スイツチをトランジスタとして形成することも同
様可能である。殊に比較的小さな電力の場合には
この方が有利である。トランジスタの遮断時期は
広範囲において選択可能であるので、面倒な調整
用電子回路が不要になる。
次に本発明を図示の実施例を用いて詳細に説明
する。
する。
図示のバツテリ１から、サイリスタチヨツパ２
に線が導かれている。サイリスタチヨツパの他方
の端子は、消弧回路３に接続されている。消弧回
路３は１例として示されており、数多くの可能性
のうちの１つを示すにすぎない。バツテリ１のプ
ラス極からサイリスタ２へ通じる線にはその他、
消弧サイリスタ５および転流コイル７が接続され
ている。この転流コイル７の他方の端子は、別の
サイリスタ６に接続されており、このサイリスタ
の別の接続点は、消弧コンデンサ４および消弧サ
イリスタ５の別の端子に接続されている。消弧コ
ンデンサ４は他方でサイリスタチヨツパ２に接続
されている。サイリスタチヨツパ２から、切換ス
イツチ８の一方の接点に線が導かれている。切換
スイツチ８の中央端子は、直巻電動機の界磁巻線
１１に導かれている。界磁巻線１１の他方の側
は、切換スイツチ９の中央接点に接続されてい
る。切換スイツチ８及び９の切換接点は、一対ず
つ相互接続されている。切換接点は、界磁ダイオ
ード１０によつて橋絡されている。切換スイツチ
８および９は共通にしか操作できず、その際スイ
ツチ位置は、切換スイツチ８および９の操作の際
界磁巻線１１を通る電流が反転できるように構成
されている。切換スイツチ８および９の別の側に
は、電機子１３の電機子巻線１２が接続されてい
る。即ち電機子巻線１２には、電動機としても発
電機としても動作することができる電機子１３が
続いている。電機子１３には、電流測定個所１４
が続いている。この電流測定個所１４の後には、
送給電ダイオード１５が接続されており、このダ
イオードの別の端子はバツテリ１のプラス極に接
続されている。更に電流測定個所１４には、他方
の側がバツテリ１のマイナス極に接続されている
制動スイツチ１６が後置接続されている。電機子
１３、電機子巻線１２、電流測定個所１４および
制動スイツチ１６に並列に、電機子ダイオード１
７が、またそれに対して逆並列にサイリスタ１８
が接続されている。サイリスタおよびスイツチ
は、調整回路１９を介して制御される。このため
にサイリスタ２および６の制御電極は、調整回路
１９に接続されており、一方サイリスタ５および
１８はそれとは別個に制御される。調整回路は、
切換スイツチ８および９並びに制動スイツチ１６
にも作用する。調整回路１９には電流測定個所
（電流変換器）１４から直巻機を流れる電流の実
際値と、図示されていない、例えば電気自動車の
運転者の加速ペダルによつて決められる目標値と
が供給される。この種の電子調整および制御回路
については、例えば先に挙げた文献に記載されて
いる。
に線が導かれている。サイリスタチヨツパの他方
の端子は、消弧回路３に接続されている。消弧回
路３は１例として示されており、数多くの可能性
のうちの１つを示すにすぎない。バツテリ１のプ
ラス極からサイリスタ２へ通じる線にはその他、
消弧サイリスタ５および転流コイル７が接続され
ている。この転流コイル７の他方の端子は、別の
サイリスタ６に接続されており、このサイリスタ
の別の接続点は、消弧コンデンサ４および消弧サ
イリスタ５の別の端子に接続されている。消弧コ
ンデンサ４は他方でサイリスタチヨツパ２に接続
されている。サイリスタチヨツパ２から、切換ス
イツチ８の一方の接点に線が導かれている。切換
スイツチ８の中央端子は、直巻電動機の界磁巻線
１１に導かれている。界磁巻線１１の他方の側
は、切換スイツチ９の中央接点に接続されてい
る。切換スイツチ８及び９の切換接点は、一対ず
つ相互接続されている。切換接点は、界磁ダイオ
ード１０によつて橋絡されている。切換スイツチ
８および９は共通にしか操作できず、その際スイ
ツチ位置は、切換スイツチ８および９の操作の際
界磁巻線１１を通る電流が反転できるように構成
されている。切換スイツチ８および９の別の側に
は、電機子１３の電機子巻線１２が接続されてい
る。即ち電機子巻線１２には、電動機としても発
電機としても動作することができる電機子１３が
続いている。電機子１３には、電流測定個所１４
が続いている。この電流測定個所１４の後には、
送給電ダイオード１５が接続されており、このダ
イオードの別の端子はバツテリ１のプラス極に接
続されている。更に電流測定個所１４には、他方
の側がバツテリ１のマイナス極に接続されている
制動スイツチ１６が後置接続されている。電機子
１３、電機子巻線１２、電流測定個所１４および
制動スイツチ１６に並列に、電機子ダイオード１
７が、またそれに対して逆並列にサイリスタ１８
が接続されている。サイリスタおよびスイツチ
は、調整回路１９を介して制御される。このため
にサイリスタ２および６の制御電極は、調整回路
１９に接続されており、一方サイリスタ５および
１８はそれとは別個に制御される。調整回路は、
切換スイツチ８および９並びに制動スイツチ１６
にも作用する。調整回路１９には電流測定個所
（電流変換器）１４から直巻機を流れる電流の実
際値と、図示されていない、例えば電気自動車の
運転者の加速ペダルによつて決められる目標値と
が供給される。この種の電子調整および制御回路
については、例えば先に挙げた文献に記載されて
いる。
さて回路装置の動作を、電気自動車に基づいて
説明する。走行運転時直巻電動機を流れる電流は
チヨツピングされる。加速ペダルを用いて、調整
回路１９の電流の目標値が前以て決められかつ電
流測定個所１４で測定される。電動機はクロツク
制御されるので、電流はクロツクパルスのデユー
テイサイクルの制御によつて簡単に変えられる。
調整回路１９は、サイリスタ２および６が点弧さ
れるようにし、これにより一方において走行用電
動機に電流を供給するようにし、かつ他方におい
て消弧コンデンサ４が充電されるようにする。消
弧コンデンサ４が放電ないし逆方向充電される場
合、サイリスタ６は強制的に消弧する。サイリス
タ２は、サイリスタ５の点弧によつて遮断され
る。というのは消弧コンデンサ４における放電な
いし逆方向充電によつてサイリスタ２には電流が
流れなくなつて、消弧するからである。
説明する。走行運転時直巻電動機を流れる電流は
チヨツピングされる。加速ペダルを用いて、調整
回路１９の電流の目標値が前以て決められかつ電
流測定個所１４で測定される。電動機はクロツク
制御されるので、電流はクロツクパルスのデユー
テイサイクルの制御によつて簡単に変えられる。
調整回路１９は、サイリスタ２および６が点弧さ
れるようにし、これにより一方において走行用電
動機に電流を供給するようにし、かつ他方におい
て消弧コンデンサ４が充電されるようにする。消
弧コンデンサ４が放電ないし逆方向充電される場
合、サイリスタ６は強制的に消弧する。サイリス
タ２は、サイリスタ５の点弧によつて遮断され
る。というのは消弧コンデンサ４における放電な
いし逆方向充電によつてサイリスタ２には電流が
流れなくなつて、消弧するからである。
さて自動車を制動すべきとき、調整回路１９に
よつてまずスイツチ１６が開放される。更に、電
動機における磁界は、界磁巻線１１を流れる電流
によつて反対の方向に切換えられなければならな
い。このために調整回路１９によつて２つの切換
スイツチ８および９が操作され、これら切換スイ
ツチが界磁巻線１１を流れる電流が反転されるよ
うに働く。同時にサイリスタ１８および消弧サイ
リスタ５が点弧される。消弧コンデンサ４に蓄積
されたエネルギーの放出によつて一方においてサ
イリスタチヨツパ２が消弧し、他方において消弧
コンデンサ４におけるエネルギーは、界磁巻線１
１にサイリスタ１８を介して流れる電流を発生さ
せるために十分であり、その際この電流が電機子
１３に対して必要な予励磁を行う。コンデンサ４
における電流が零になる、即ちコンデンサ４での
電圧がバツテリ電圧に等しくなつた後、サイリス
タ１８は自動的に消弧する。界磁電流はもはやサ
イリスタ１８を介して流れず、コンデンサ４によ
つて必要な予励磁が行われた後電動機の界磁巻線
に対する界磁電流は電機子の回転によつて発生さ
れる。その際界磁ダイオード１０は界磁巻線１１
に対するフリーホイールダイオードとして用いら
れる。調整回路１９によつて、前以て決められた
目標値から求められた時間の経過後、サイリスタ
２は再び点弧される。さて電機子における電圧Ｕ
がサイリスタ２およびダイオード１５の順電圧の
合計より大きくなれば、電機子巻線１２および界
磁巻線１１における電流はなだれ状に上昇し始
め、そのとき逆給電過程が始まる。さもなくば調
整回路は、次のクロツク期間においてデユーテイ
サイクルを、電機子電流が目標値に相応するよう
になるまでの長さに変える。主サイリスタ２が遮
断される度に、即ちサイリスタ５および１８の点
弧の際に、界磁巻線１１に、電動機を励磁するた
めのエネルギーがバツテリから供給される。これ
により、逆給電過程の開始までに要する待ち時間
は、電動機およびその特性データによつてのみ規
定される。界磁ダイオード１０は、サイリスタ
２，５および１８が非導通のとき界磁電流を導く
フライホイールダイオードとして用いられる。電
機子１３の回転および界磁巻線１１の反転励磁に
よつて、電機子１３において電圧が誘起され、こ
の電圧は一方においてダイオード１５を介してバ
ツテリ１のプラス極に達し、他方においてダイオ
ード１７を介してバツテリ１のマイナス極に達す
る。その際流れる電流によつて、バツテリは再び
充電される。界磁巻線１１における励磁を維持す
るために、逆給電は同様サイリスタチヨツパ２を
用いてクロツク作動において行われる。サイリス
タチヨツパ２、界磁巻線１１、電機子巻線１２、
電機子１３、電流測定個所１４および逆給電ダイ
オード１５を有する直列回路は、サイリスタ２に
よつて周期的に短絡される。その際電機子１３に
おいて降下する電圧Ｕが、電流回路全体に電流を
流すようにし、この電流は電機子および界磁巻線
の直接接合によつてなだれ状に上昇する。電流
が、調整回路１９によつて決められる値に上昇す
れば、サイリスタチヨツパ２は既述のように消弧
される。電機子巻線に蓄積されたエネルギーは、
ダイオード１５および１７を介してエネルギに供
給され、一方界磁巻線１１における励磁はダイオ
ード１０によつて閉成された電流回路によつて維
持される。
よつてまずスイツチ１６が開放される。更に、電
動機における磁界は、界磁巻線１１を流れる電流
によつて反対の方向に切換えられなければならな
い。このために調整回路１９によつて２つの切換
スイツチ８および９が操作され、これら切換スイ
ツチが界磁巻線１１を流れる電流が反転されるよ
うに働く。同時にサイリスタ１８および消弧サイ
リスタ５が点弧される。消弧コンデンサ４に蓄積
されたエネルギーの放出によつて一方においてサ
イリスタチヨツパ２が消弧し、他方において消弧
コンデンサ４におけるエネルギーは、界磁巻線１
１にサイリスタ１８を介して流れる電流を発生さ
せるために十分であり、その際この電流が電機子
１３に対して必要な予励磁を行う。コンデンサ４
における電流が零になる、即ちコンデンサ４での
電圧がバツテリ電圧に等しくなつた後、サイリス
タ１８は自動的に消弧する。界磁電流はもはやサ
イリスタ１８を介して流れず、コンデンサ４によ
つて必要な予励磁が行われた後電動機の界磁巻線
に対する界磁電流は電機子の回転によつて発生さ
れる。その際界磁ダイオード１０は界磁巻線１１
に対するフリーホイールダイオードとして用いら
れる。調整回路１９によつて、前以て決められた
目標値から求められた時間の経過後、サイリスタ
２は再び点弧される。さて電機子における電圧Ｕ
がサイリスタ２およびダイオード１５の順電圧の
合計より大きくなれば、電機子巻線１２および界
磁巻線１１における電流はなだれ状に上昇し始
め、そのとき逆給電過程が始まる。さもなくば調
整回路は、次のクロツク期間においてデユーテイ
サイクルを、電機子電流が目標値に相応するよう
になるまでの長さに変える。主サイリスタ２が遮
断される度に、即ちサイリスタ５および１８の点
弧の際に、界磁巻線１１に、電動機を励磁するた
めのエネルギーがバツテリから供給される。これ
により、逆給電過程の開始までに要する待ち時間
は、電動機およびその特性データによつてのみ規
定される。界磁ダイオード１０は、サイリスタ
２，５および１８が非導通のとき界磁電流を導く
フライホイールダイオードとして用いられる。電
機子１３の回転および界磁巻線１１の反転励磁に
よつて、電機子１３において電圧が誘起され、こ
の電圧は一方においてダイオード１５を介してバ
ツテリ１のプラス極に達し、他方においてダイオ
ード１７を介してバツテリ１のマイナス極に達す
る。その際流れる電流によつて、バツテリは再び
充電される。界磁巻線１１における励磁を維持す
るために、逆給電は同様サイリスタチヨツパ２を
用いてクロツク作動において行われる。サイリス
タチヨツパ２、界磁巻線１１、電機子巻線１２、
電機子１３、電流測定個所１４および逆給電ダイ
オード１５を有する直列回路は、サイリスタ２に
よつて周期的に短絡される。その際電機子１３に
おいて降下する電圧Ｕが、電流回路全体に電流を
流すようにし、この電流は電機子および界磁巻線
の直接接合によつてなだれ状に上昇する。電流
が、調整回路１９によつて決められる値に上昇す
れば、サイリスタチヨツパ２は既述のように消弧
される。電機子巻線に蓄積されたエネルギーは、
ダイオード１５および１７を介してエネルギに供
給され、一方界磁巻線１１における励磁はダイオ
ード１０によつて閉成された電流回路によつて維
持される。
界磁巻線は非常に低抵抗なので、この回路装置
によつて著しく高い振幅の電流パルスが得られ、
これにより直巻機の確実な反転磁化が可能にな
る。回路装置は、迅速な調整特性を有する。とい
うのはデユーテイサイクルは、調整回路１９によ
つて、逆給電過程の界磁のために必要な程度まで
しか拡大されないからである。なだれ状の電流上
昇は常時、電流測定個所１４によつて監視するこ
とができる。サイリスタ１８は、放電過程の経過
後自動的に消弧する。付加的な保護抵抗は必要で
ない。というのは逆給電過程の間直巻機において
系に制約されたなだれ効果は、次のような理由か
ら生じる可能性がないからである。即ち界磁巻線
１１が独自のフライホイールダイオード１０を有
し、かつ界磁巻線１１を流れる電流は界磁巻線に
おける磁束のもれのため上昇せず、低下するのみ
であるからである。界磁ダイオード１０を特別に
配置することにより、送給電過程の間直巻機が著
しく減磁されることはなくなる。というのは、界
磁巻線１１は界磁ダイオード１０によつて殆ど正
確に短絡されているからである。
によつて著しく高い振幅の電流パルスが得られ、
これにより直巻機の確実な反転磁化が可能にな
る。回路装置は、迅速な調整特性を有する。とい
うのはデユーテイサイクルは、調整回路１９によ
つて、逆給電過程の界磁のために必要な程度まで
しか拡大されないからである。なだれ状の電流上
昇は常時、電流測定個所１４によつて監視するこ
とができる。サイリスタ１８は、放電過程の経過
後自動的に消弧する。付加的な保護抵抗は必要で
ない。というのは逆給電過程の間直巻機において
系に制約されたなだれ効果は、次のような理由か
ら生じる可能性がないからである。即ち界磁巻線
１１が独自のフライホイールダイオード１０を有
し、かつ界磁巻線１１を流れる電流は界磁巻線に
おける磁束のもれのため上昇せず、低下するのみ
であるからである。界磁ダイオード１０を特別に
配置することにより、送給電過程の間直巻機が著
しく減磁されることはなくなる。というのは、界
磁巻線１１は界磁ダイオード１０によつて殆ど正
確に短絡されているからである。
逆給電過程の終了は、例えばサイリスタチヨツ
パ２に対する制御クロツクのデユーテイサイクル
から容易に導出することができる。自動車は、も
はやエネルギーが再生できなくなつた後、スイツ
チ１６の閉成の際の逆転制動原理において完全に
停止状態にされる。
パ２に対する制御クロツクのデユーテイサイクル
から容易に導出することができる。自動車は、も
はやエネルギーが再生できなくなつた後、スイツ
チ１６の閉成の際の逆転制動原理において完全に
停止状態にされる。
図示の実施例は、必要であれば種々異なつて変
形される。図示の消弧回路３に代わつて、別の、
既に公知の任意の消弧回路を使用可能である。サ
イリスタチヨツパ２の代わりにトランジスタを使
用すれば、消弧回路３は省略することができる。
トランジスタは小電力機器において特に適してい
る。その際励磁エネルギーは消弧コンデンサ４か
ら取出せないので、トランジスタチヨツパの使用
の際トランジスタは、サイリスタ１８が点弧され
るときでも更に開放しているようにする必要があ
る。その際開放持続時間は、界磁巻線１１の励磁
が変化するまでの長さに選択される。従つてトラ
ンジスタは、サイリスタ１８の点弧後すぐに閉成
される。その際の期間は、使用の直巻機乃至その
界磁巻線に依存する。その他の過程は、既述のよ
うに経過する。サイリスタ１８に代わつてトラン
ジスタを使用することもできる。その際トランジ
スタは、サイリスタ１８と同様に投入接続され
る。電流はサイリスタ２乃至等価のトランジスタ
によつて遮断されるので、サイリスタ１８に代わ
つて使用されるトランジスタを前以て決められた
時期で遮断する必要がない。このために、調整回
路１９に既に存在する別の適当なパルスを使用す
ることができる。送給電電流に対してはトランジ
スタはダイオード１７によつて短絡されている。
形される。図示の消弧回路３に代わつて、別の、
既に公知の任意の消弧回路を使用可能である。サ
イリスタチヨツパ２の代わりにトランジスタを使
用すれば、消弧回路３は省略することができる。
トランジスタは小電力機器において特に適してい
る。その際励磁エネルギーは消弧コンデンサ４か
ら取出せないので、トランジスタチヨツパの使用
の際トランジスタは、サイリスタ１８が点弧され
るときでも更に開放しているようにする必要があ
る。その際開放持続時間は、界磁巻線１１の励磁
が変化するまでの長さに選択される。従つてトラ
ンジスタは、サイリスタ１８の点弧後すぐに閉成
される。その際の期間は、使用の直巻機乃至その
界磁巻線に依存する。その他の過程は、既述のよ
うに経過する。サイリスタ１８に代わつてトラン
ジスタを使用することもできる。その際トランジ
スタは、サイリスタ１８と同様に投入接続され
る。電流はサイリスタ２乃至等価のトランジスタ
によつて遮断されるので、サイリスタ１８に代わ
つて使用されるトランジスタを前以て決められた
時期で遮断する必要がない。このために、調整回
路１９に既に存在する別の適当なパルスを使用す
ることができる。送給電電流に対してはトランジ
スタはダイオード１７によつて短絡されている。
図は、本発明のチヨツパ制御される直巻機にお
けるエネルギー再生回路装置の１実施例の回路図
である。 １……バツテリ、２……サイリスタチヨツパ、
３……消弧回路、４……消弧コンデンサ、５，
６，１８……サイリスタ、７……転流コイル、
８，９……切換スイツチ、１０，１５，１７……
ダイオード、１１……界磁巻線、１２……電機子
巻線、１３……電機子、１４……測定個所、１６
……制動スイツチ、１９……調整回路。
けるエネルギー再生回路装置の１実施例の回路図
である。 １……バツテリ、２……サイリスタチヨツパ、
３……消弧回路、４……消弧コンデンサ、５，
６，１８……サイリスタ、７……転流コイル、
８，９……切換スイツチ、１０，１５，１７……
ダイオード、１１……界磁巻線、１２……電機子
巻線、１３……電機子、１４……測定個所、１６
……制動スイツチ、１９……調整回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直巻機の回生制御運転に基づいてエネルギー
を該直巻機からバツテリー１に戻すエネルギー再
生回路装置であつて、上記直巻機が界磁巻線１１
と電機子１２，１３とを含んでいる直列回路を有
し、かつ上記回路装置は更に、上記バツテリー１
と上記直巻機との間に直列に接続されているチヨ
ツパスイツチ２と、上記直巻機へ流れる平均電流
を制御するために上記チヨツパスイツチ２に接続
されていてかつ該チヨツパスイツチのデユーテイ
サイクルを制御する調整部３，１９と、上記電機
子を流れる電流との関連において界磁巻線の界磁
極性を選択的に相互に逆に切換える反転スイツチ
８，９と、界磁巻線１１および電機子１２，１３
によつて形成されている上記直列回路に並列接続
されている逆給電ダイオード１５とを具備した形
式のものにおいて、界磁巻線１１に並列接続され
ている界磁ダイオード１０と、該界磁巻線１１と
電機子との間の接続点に接続されている制御され
るスイツチ１８とが設けられており、該制御され
るスイツチおよび前記界磁極性反転スイツチ８，
９は調整回路１９によつて実際値信号および目標
値信号に依存して、運転作動から制動作動への切
換の際に前記界磁巻線１１が反対方向に励磁され
かつ直巻機が電動機から発電機に切換わつて、バ
ツテリーにエネルギーを戻すように制御されるこ
とを特徴とするエネルギー再生回路装置。 ２ チヨツパスイツチ２はサイリスタ２であり、
かつ調整部はサイリスタ消弧回路を含んでいる特
許請求の範囲第１項記載のエネルギー再生回路装
置。 ３ 消弧回路は消弧コンデンサを含んでおり、か
つ 調整部は上記消弧回路および制御されるスイツ
チ１８に同期をとつて制御信号を発生する調整回
路を含んでおり、上記制御信号により上記消弧コ
ンデンサ４が放電され、かつ部分的に上記制御さ
れるスイツチ１８を流れる電流が低減される特許
請求の範囲第２項記載のエネルギー再生回路装
置。 ４ チヨツパスイツチ２はトランジスタから成る
特許請求の範囲第１項記載のエネルギー再生回路
装置。 ５ 制御されるスイツチ１８に並列に接続されて
おりかつ直流機が発電機または回生制動モードに
あるとき、導通するように極性付けられている電
機子ダイオード１７が設けられている特許請求の
範囲第２項または第４項記載のエネルギー再生回
路装置。 ６ 制御されるスイツチがサイリスタから成る特
許請求の範囲第２項または第４項記載のエネルギ
ー再生回路装置。 ７ 制御されるスイツチがトランジスタから成る
特許請求の範囲第２項または第４項記載のエネル
ギー再生回路装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803048999 DE3048999A1 (de) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Schaltungsanordnung zur energierueckgewinnung bei choppergesteuerten reihenschlussmaschinen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57126289A JPS57126289A (en) | 1982-08-05 |
| JPH0213553B2 true JPH0213553B2 (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=6120261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56208217A Granted JPS57126289A (en) | 1980-12-24 | 1981-12-24 | Energy reproducing circuit device in series machine controlled by chopper |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4422021A (ja) |
| EP (1) | EP0054614B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57126289A (ja) |
| DE (2) | DE3048999A1 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0197436B1 (de) * | 1985-04-01 | 1992-07-29 | BSG-Schalttechnik GmbH & Co. KG | Schalteranordnung |
| DE3602510A1 (de) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Steinbock Gmbh | Hydraulisches hubwerk |
| SE9002970D0 (sv) * | 1990-09-18 | 1990-09-18 | Gme System Ab | Tvaa- eller fyrkvadrantsdrift av batteridrivna serielindade likstroemsmotorer |
| DE4307356A1 (de) * | 1993-03-09 | 1994-09-15 | Bosch Gmbh Robert | Reihenschlußmotor, insbesondere Universalmotor, mit einer Bremseinrichtung |
| US5598072A (en) * | 1995-04-04 | 1997-01-28 | General Electric Company | Regenerative braking circuit utilizing separately excited motor |
| KR960039587A (ko) * | 1995-04-29 | 1996-11-25 | 유상부 | 직류직권전동기의 오버드라이브 제어장치 |
| US5705903A (en) * | 1996-02-12 | 1998-01-06 | Unicoil, Inc. | Electric brake for an alternating current motor |
| US6037729A (en) * | 1997-02-06 | 2000-03-14 | Black & Decker Inc. | Apparatus and method for braking electric motors |
| US5872441A (en) * | 1997-04-29 | 1999-02-16 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Commutation circuit for switched-reluctance motor |
| US5861724A (en) * | 1997-06-03 | 1999-01-19 | Jefferson Programmed Power, Llc | Regenerative braking apparatus and method for direct current motors |
| US5875281A (en) * | 1997-07-24 | 1999-02-23 | Cableform, Inc. | DC solid state series wound motor drive |
| WO1999016636A1 (en) | 1997-09-30 | 1999-04-08 | Crown Equipment Corporation | Intelligent braking system for materials handling vehicles |
| AU6708900A (en) * | 1999-08-17 | 2001-03-13 | Black & Decker Incorporated | Electrical machines |
| US6710574B2 (en) | 2001-09-21 | 2004-03-23 | Eaton Corporation | Reversible DC motor drive including a DC/DC converter and four quadrant DC/DC controller |
| US6906493B1 (en) * | 2004-01-20 | 2005-06-14 | Molon Motor And Coil Corporation | Electronic brake for motor |
| DE102004030460B3 (de) * | 2004-06-24 | 2005-06-30 | Hans Hermann Rottmerhusen | Elektromotorischer Antrieb für ein Fahrzeug |
| US7306504B2 (en) | 2004-07-12 | 2007-12-11 | Spin Master, Ltd. | Transformable toy |
| JP4859206B2 (ja) | 2006-02-20 | 2012-01-25 | 株式会社セガ トイズ | 玩具 |
| DE102017217194A1 (de) * | 2017-09-27 | 2019-03-28 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zur Ermittlung einer Temperatur einer aktiven Schicht eines Heizwiderstands |
| CN113315429B (zh) * | 2021-06-11 | 2022-10-18 | 山东理工大学 | 一种可回收剩磁能量的自励空心脉冲发电机初始励磁电路 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5489211A (en) * | 1977-12-12 | 1979-07-16 | Siemens Ag | Brake circuit for dc series motor |
Family Cites Families (8)
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| US4132934A (en) * | 1975-11-28 | 1979-01-02 | Cableform Limited | Electric motor driven vehicles |
| JPS53131424A (en) * | 1977-04-22 | 1978-11-16 | Hitachi Ltd | Controller for dc motor employing chooper |
| FR2399155A1 (fr) * | 1977-07-29 | 1979-02-23 | Alsthom Atlantique | Dispositif electronique d'alimentation de moteur a courant continu a excitation separee ou compound permettant la transition rapide traction-freinage et freinage-traction |
| GB1600262A (en) * | 1977-11-03 | 1981-10-14 | Lansing Bagnall Ltd | Control circuit for a dc motor |
| JPS582522B2 (ja) * | 1978-03-31 | 1983-01-17 | 株式会社デンソー | 電気車制御装置 |
| US4323833A (en) * | 1978-04-12 | 1982-04-06 | Janome Sewing Machine Co., Ltd. | Sewing machine drive motor control system |
| FR2445060A1 (fr) * | 1978-12-22 | 1980-07-18 | Alsthom Atlantique | Dispositif electronique d'alimentation de moteur a courant continu a excitation serie permettant la transition rapide traction-freinage et freinage-traction |
| US4330742A (en) * | 1980-04-11 | 1982-05-18 | Eberhart Reimers | Circuitry for recovering electrical energy with an electric vehicle DC propulsion motor when braking |
-
1980
- 1980-12-24 DE DE19803048999 patent/DE3048999A1/de not_active Withdrawn
-
1981
- 1981-08-27 EP EP81106661A patent/EP0054614B1/de not_active Expired
- 1981-08-27 DE DE8181106661T patent/DE3166978D1/de not_active Expired
- 1981-11-05 US US06/318,458 patent/US4422021A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-12-24 JP JP56208217A patent/JPS57126289A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5489211A (en) * | 1977-12-12 | 1979-07-16 | Siemens Ag | Brake circuit for dc series motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3166978D1 (en) | 1984-12-06 |
| DE3048999A1 (de) | 1982-07-15 |
| US4422021A (en) | 1983-12-20 |
| EP0054614B1 (de) | 1984-10-31 |
| EP0054614A1 (de) | 1982-06-30 |
| JPS57126289A (en) | 1982-08-05 |
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