RU2731625C1 - Способ автоматического срыва буксовки приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизма при маневрировании в режиме "Ручного управления", обеспечивающий разворот (ТС), на ограниченной территории, имеющего электропривод системы "Электрический дифференциал переменного тока", и устройство для его реализации - Google Patents

Способ автоматического срыва буксовки приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизма при маневрировании в режиме "Ручного управления", обеспечивающий разворот (ТС), на ограниченной территории, имеющего электропривод системы "Электрический дифференциал переменного тока", и устройство для его реализации Download PDF

Info

Publication number
RU2731625C1
RU2731625C1 RU2019141784A RU2019141784A RU2731625C1 RU 2731625 C1 RU2731625 C1 RU 2731625C1 RU 2019141784 A RU2019141784 A RU 2019141784A RU 2019141784 A RU2019141784 A RU 2019141784A RU 2731625 C1 RU2731625 C1 RU 2731625C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drive
electric
vehicle
mode
pulse
Prior art date
Application number
RU2019141784A
Other languages
English (en)
Inventor
Станислав Владимирович Пастин
Владимир Алексеевич Гусев
Original Assignee
Станислав Владимирович Пастин
Владимир Алексеевич Гусев
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 Станислав Владимирович Пастин, Владимир Алексеевич Гусев filed Critical Станислав Владимирович Пастин
Priority to RU2019141784A priority Critical patent/RU2731625C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2731625C1 publication Critical patent/RU2731625C1/ru

Links

Images

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
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/10—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for automatic control superimposed on human control to limit the acceleration of the vehicle, e.g. to prevent excessive motor current
    • 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
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
    • H02P1/30—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor by progressive increase of frequency of supply to primary circuit of motor
    • 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
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
    • H02P25/18—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring with arrangements for switching the windings, e.g. with mechanical switches or relays
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области транспорта, в частности, к электрическим дифференциалам переменного тока с импульсно-частотным регулированием. Техническим результатом является создание электрического дифференциала переменного тока с импульсно-частотным регулированием для срыва режима «буксования» приводного колеса и усиления механизма руля. В трансмиссии транспортного средства (ТС) с механическим дифференциалом приводного моста для срыва буксования колес устанавливают сложные механические блокировочные устройства. Для срыва такого режима в системе «Электрический дифференциал» предлагается способ и устройство для его реализации без использования названных средств - путем уменьшения движущего момента в двигателе привода буксующего колеса за счет закорачивания 2-х фазных статорных обмоток в импульсно-частотном режиме через тормозные сопротивления симистирными ключами, управляемыми как в «ручном режиме» - конечными выключателями, установленными в механизме руля, так и автоматическом - с помощью реле времени, катушка которого через резистор отсечки по напряжению включена на выход выпрямительного моста, диагональ которого соединена с коммутируемой фазной обмоткой приводного двигателя. Электропривод содержит два одинаковых комплекта оборудования левого и правого приводных колес, причем электросхема позволяет, кроме срыва «буксовки», еще и усиливать механизм руля в «ручном режиме» управления при маневрировании ТС, в том числе при развороте на месте. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Электрический дифференциал переменного тока с импульсно-частотным регулированием для срыва режима «буксования» приводного колеса и усиления механизма руля.
На Рис. 1 обозначено:
Vf - источник напряжения изменяемой частоты;
А, В, С - фазы источника напряжения Vf;
D11, D12, D13 - фазные обмотки левого двигателя;
D21, D22, D23 - фазные обмотки правого двигателя;
1с, 2с, 3с,4с - симисторные ключи;
СТ1, СТ2, СТ3, СТ4 - тормозные сопротивления в силовой цепи симисторов;
К1, К2, К3, К4 - входы управления симисторов;
Р1, Р2 - реле времени (катушки и нioi контакты);
к, н - конец и начало фазных обмоток электродвигателей;
Р01, Р02 - резисторы отсечки по напряжению;
ПО - питание отсечки по напряжению;
ПУ - пульт управления;
Бу - блок двоичного кода «импульс-пауза»;
БЧ- блок контроля частоты Vf;
БК - блок контактной аппаратуры;
КВл - н.о. и н.з. контакты конечного выключателя рулевого механизма левого поворота;
КВп - н.о. и н.з. контакты конечного выключателя рулевого механизма правого поворота.
В приведенной схеме статорные обмотки D11, D12, D13 левого приводного двигателя и D21, D22, D23 правого двигателя соединены пофазно последовательно в общий треугольник, подключенный к фазам А, В, С, источника напряжения Vf, причем к каждой из 2-х обмоток обоих двигателей к клеммам «начало», «конец» через тормозные сопротивления СТ1-СТ4 подключены симисторные ключи 1с-4с, управляющие входы которых К1-К4 через н.о. контакты реле времени Р1.Р2 с выдержкой времени на отключение соединяют с блоком Бу пульта управления ПУ, причем длительность цикла импульс - пауза напряжения Бу в обратно пропорциональной зависимости определяется другим блоком пульта - БЧ. На вход «ПО» пульта ПУ подключены резисторы РО1, РО2. Электросхема работает следующим образом; при возникновении режима «буксовки» приводного колеса ТС (левого или правого), когда нарушается связь его с поверхностью движения, в ЭД также как и в механическом дифференциале (МД), исчезает силовой контур саморегулирования частоты вращения колес в функции нагрузочных моментов, при этом буксующий двигатель в ЭД забирает большую часть напряжения источника питания, а обмотки другого двигателя превращаются в предвключенные индуктивные сопротивления в цепи последовательно соединенных статорных обмоток двигателей ЭД. Предлагаемый способ решает обратную задачу - гашения названного напряжения и с помощью симисторных ключей замыкают каждую из 2-х статорных обмоток двигателя, буксующего колеса, а для устранения токов короткого замыкания последовательно с симистором включают тормозное сопротивление, причем за счет импульсно - частотного режима растягивают процесс, а реле времени с выдержкой времени на отключение позволяет избежать режима «дребезжания». Когда напряжение на обмотке двигателя «буксующего» колеса, выпрямленное диодным мостом, преодолевает порог отсечки на резисторе Ро реле РВ н.о. контактом в цепи входа «к» включает симистор. После торможения приводного колеса, лишенного движущего момента, срабатывает отсечка питания РВ по напряжению, но режим торможения некоторое время сохраняется. Обе схемы (правого и левого) двигателей работают в автоматическом режиме в системе ЭД только при прямолинейном движении ТС, т.к. при маневрировании в режиме «ручного управления» с помощью конечных выключателей, усиливающих механизм руля, растущее напряжение на обмотке двигателя, находящегося в приводе внешнего колеса, вызовет автоматическое включение реле его электросхемы, - аналогичное режиму срыва буксовки колеса, и будет препятствовать повороту ТС. Для устранения такого режима используют блокировку с помощью н.з. контактов КВл и КВп в блоке БК. В цепи н.о. контакта Р1 левой электросхемы устанавливают н.з. контакт КВп правого поворота, а в цепи н.о. Р2 правой схемы - н.з. контакт КВл левого поворота. С помощью н.о. контактов КВл и КВп блока БК включают симисторы левой или правой электросхем приводных двигателей для гашения движущих моментов последних при нахождении левого или соответственно правого колеса ТС на внутренней стороне поворота, что резко усиливает действие нагрузочного момента в контуре саморегулирования дифференциального привода, перераспределяющего частоты вращения приводных колес, - в пределе: внутреннего - до нуля, а внешнего - до 2-х кратной величины, равной сумме частоты вращения обоих колес для прямолинейного движения ТС, соответствующего уровню частоты источника питания. Элементы оборудования электросхемы, обозначенные на Рис. 1 пунктиром, находятся в одной конструкции с блоком БК и размещены в механизме руля. При возникновении «буксования» приводного колеса на повороте ТС возврат руля в нейтральное положение позволит включить автоматический режим срыва буксовки. Возможность резко изменять движущий момент приводных электродвигателей в схеме ЭД путем замыкания через тормозные сопротивления их обмоток статора значительно повышает маневренность ТС в условиях ограниченного пространства, а при переднем приводном мосте осуществлять разворот на месте.
Источники информации:
1. Патент РФ №2574380. Способ импульсно-частотного регулирования электропривода переменного тока с источником изменяемой частоты и устройство для его осуществления.
2. Патент РФ №2585202. Импульсный способ регулирования и устройство для его реализации в электрическом дифференциале переменного тока.

Claims (2)

1. Способ автоматического срыва «буксовки» приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизме при маневрировании в режиме «ручного управления», обеспечивающий разворот ТС на ограниченной территории, имеющего электропривод системы «Электрический дифференциал переменного тока» (~ЭД) с источником напряжения изменяемой частоты (Vf) и импульсно-частотным регулированием движущего момента 2-х приводных асинхронных двигателей, статорные обмотки которых соединены последовательно пофазно в общий треугольник, а двигатели имеют электросхемы, - «левую» и «правую» с одинаковым составом одинаково соединенных элементов оборудования, управляемые с общего пульта (ПУ), содержащего: блок импульсно - частотного питания (БУ), блок отслеживания частоты (БЧ) напряжения Vf, источник питания (ПО), заключающийся в том, что к каждой из 2-х фазных статорных обмоток обоих двигателей подключают через тормозное сопротивление симисторный ключ, управляемый в автоматическом режиме реле времени (РВ), а в механизме руля устанавливают конечные выключатели «левого» (КВл) и «правого» (КВп) поворотов с н.з. и н.о. контактами, причем РВ через резистор отсечки по напряжению, запитанное от одной из коммутируемых фазных обмоток «своего» двигателя в период превышения порога отсечки включает симисторы, сохраняя этот режим на время выдержки времени РВ «на отключение, а при маневрировании ТС используют выключатели КВл и КВп, причем для исключения совместной работы РВ и «ручного управления» с помощью н.з. контактов названных выключателей в «левой» и «правой» электросхемах двигателей вводят взаимопротивоположную блокировку.
2. Устройство автоматического срыва «буксовки» приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизме при маневрировании в режиме «ручного управления», обеспечивающее разворот ТС на ограниченной территории, имеющее электропривод системы «Электрический дифференциал переменного тока» (~ЭД) с источником напряжения изменяемой частоты (Vf) и импульсно-частотным регулированием движущего момента 2-х приводных асинхронных двигателей, статорные обмотки которых соединены последовательно пофазно в общий треугольник, а асинхронные двигатели имеют электросхемы, - «левую» и «правую» с одинаковым составом одинаково соединенных элементов оборудования, управляемые с общего пульта (ПУ), содержащего: блок импульсно -частотного питания (БУ), блок отслеживания частоты (БЧ) напряжения Vf, источник питания (ПО), отличающееся тем, что в каждой из 2-х статорных обмоток обоих двигателей к клеммам «начало», «конец» подключен через тормозное сопротивление симисторный ключ, управляющий вход которого через н.о. контакт реле времени (РВ) с выдержкой времени на отключение соединен с блоком БУ пульта ПУ, а катушка названного реле через резистор отсечки (РО), запитанного от источника ПО пульта ПУ, включена на выход диодного выпрямительного моста, диагональ которого соединена с клеммами «начало», «конец» одной из коммутируемых обмоток двигателя, а в механизме руля устанавливают конечные выключатели левой (КВл) и правой (КВп) электросхем, причем их н.о. и н.з. контакты объединяют с н.о. контактами РВ в контактный блок (БК), в котором н.з. контакты конечных выключателей КВл, КВп устанавливают: «правого» поворота в цепи н.о. контакта Р1 «левой» электросхемы, а «левого» поворота в цепи н.о. контакта Р2 «правой» электросхемы, а н.о. контакты конечных выключателей соединяют управляющие входы симисторов обеих схем с блоком БУ пульта ПУ напрямую, причем конструктивно блок БК, резисторы отсечки РО, реле РВ, диодный мост совместно с конечными выключателями КВл, КВп размещают в механизме руля.
RU2019141784A 2019-12-17 2019-12-17 Способ автоматического срыва буксовки приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизма при маневрировании в режиме "Ручного управления", обеспечивающий разворот (ТС), на ограниченной территории, имеющего электропривод системы "Электрический дифференциал переменного тока", и устройство для его реализации RU2731625C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141784A RU2731625C1 (ru) 2019-12-17 2019-12-17 Способ автоматического срыва буксовки приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизма при маневрировании в режиме "Ручного управления", обеспечивающий разворот (ТС), на ограниченной территории, имеющего электропривод системы "Электрический дифференциал переменного тока", и устройство для его реализации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141784A RU2731625C1 (ru) 2019-12-17 2019-12-17 Способ автоматического срыва буксовки приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизма при маневрировании в режиме "Ручного управления", обеспечивающий разворот (ТС), на ограниченной территории, имеющего электропривод системы "Электрический дифференциал переменного тока", и устройство для его реализации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2731625C1 true RU2731625C1 (ru) 2020-09-07

Family

ID=72421848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019141784A RU2731625C1 (ru) 2019-12-17 2019-12-17 Способ автоматического срыва буксовки приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизма при маневрировании в режиме "Ручного управления", обеспечивающий разворот (ТС), на ограниченной территории, имеющего электропривод системы "Электрический дифференциал переменного тока", и устройство для его реализации

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2731625C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1525854A1 (ru) * 1987-10-22 1989-11-30 Липецкий политехнический институт Устройство дл управлени асинхронным электродвигателем
US5341080A (en) * 1991-11-06 1994-08-23 General Electric Company Apparatus and three phase induction motor starting and stopping control method
RU2076810C1 (ru) * 1995-03-06 1997-04-10 Акционерное общество закрытого типа "Транспорт-М" Устройство для управления режимом работы тягового электродвигателя тепловоза
RU2249296C2 (ru) * 2002-09-24 2005-03-27 Попов Евгений Владимирович Устройство импульсно-ключевого регулирования электродвигателя
RU2585202C2 (ru) * 2013-03-13 2016-05-27 Станислав Владимирович Пастин Импульсный способ регулирования и устройство для его реализации в электрическом дифференциале переменного тока

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1525854A1 (ru) * 1987-10-22 1989-11-30 Липецкий политехнический институт Устройство дл управлени асинхронным электродвигателем
US5341080A (en) * 1991-11-06 1994-08-23 General Electric Company Apparatus and three phase induction motor starting and stopping control method
RU2076810C1 (ru) * 1995-03-06 1997-04-10 Акционерное общество закрытого типа "Транспорт-М" Устройство для управления режимом работы тягового электродвигателя тепловоза
RU2249296C2 (ru) * 2002-09-24 2005-03-27 Попов Евгений Владимирович Устройство импульсно-ключевого регулирования электродвигателя
RU2585202C2 (ru) * 2013-03-13 2016-05-27 Станислав Владимирович Пастин Импульсный способ регулирования и устройство для его реализации в электрическом дифференциале переменного тока

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6705555B2 (ja) 車両用駆動制御装置
US4926104A (en) Adjustable speed AC drive system control for operation in pulse width modulation and quasi-square wave modes
WO2018123849A1 (ja) 電力変換装置、モータ駆動ユニット、および電動パワーステアリング装置
EP2994997B1 (en) Method of controlling a motor of an electric power assisted steering system
JP6874758B2 (ja) 電力変換装置、モータ駆動ユニット、電動パワーステアリング装置およびリレーモジュール
CN105305910A (zh) 旋转电机控制设备
WO2018173424A1 (ja) 電力変換装置、モータ駆動ユニットおよび電動パワーステアリング装置
EP2346709A2 (en) Control systems and methods for electric motors of utility vehicles
CN111034023B (zh) 马达控制方法及模块、电力转换装置及电动助力转向装置
US20120019181A1 (en) Power converter for rotating electric machine
WO2016053865A1 (en) Multiphase induction motor with configurable windings
CN106452229A (zh) 一种无刷直流电机四象限运行的pwm控制方法
Azarudeen et al. Performance analysis of conventional and digital PWM control scheme for speed control of BLDC motor drives
CN110495089B (zh) 电力转换装置、马达驱动单元以及电动助力转向装置
RU2731625C1 (ru) Способ автоматического срыва буксовки приводного колеса транспортного средства (ТС) и усиления рулевого механизма при маневрировании в режиме "Ручного управления", обеспечивающий разворот (ТС), на ограниченной территории, имеющего электропривод системы "Электрический дифференциал переменного тока", и устройство для его реализации
Amudhavalli et al. Improved Z source inverter for speed control of an induction motor
EP3471261B1 (en) Control system and control method
Amudhavalli et al. Speed control of an induction motor by V/F method using an improved Z source inverter
JP4736155B2 (ja) インバータ装置
JP6935715B2 (ja) インバータ制御装置
US20220286073A1 (en) Traction motor having a switch for changing the number of turns
US20220302864A1 (en) Switched reluctance machine having a switch for changing the number of turns
CN104022712A (zh) 矿用机车直流转交流逆变器及转矩控制系统
Saha et al. Comparison on behavior of different faults in fuzzy logic and PID controlled switched reluctance motor drives
JP3198839B2 (ja) 電動式パワーステアリング装置