RU60447U1 - DC CONTROL SYSTEM OF CONTROLLED ELECTRIC MOTORS - Google Patents

DC CONTROL SYSTEM OF CONTROLLED ELECTRIC MOTORS Download PDF

Info

Publication number
RU60447U1
RU60447U1 RU2006115959/22U RU2006115959U RU60447U1 RU 60447 U1 RU60447 U1 RU 60447U1 RU 2006115959/22 U RU2006115959/22 U RU 2006115959/22U RU 2006115959 U RU2006115959 U RU 2006115959U RU 60447 U1 RU60447 U1 RU 60447U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
motors
electronic keys
series
rectifiers
inputs
Prior art date
Application number
RU2006115959/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Даниилович Вильнин
Алексей Германович Горюнов
Сергей Николаевич Ливенцов
Андрей Алексеевич Лысенок
Алексей Викторович Цхе
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority to RU2006115959/22U priority Critical patent/RU60447U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU60447U1 publication Critical patent/RU60447U1/en

Links

Classifications

    • 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
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Полезная модель направлена на повышение надежности и к.п.д. системы управления, упрощение схемы, реализацию рекуперации энергии двигателей обратно в линию питания при торможении. Указанный технический результат достигается тем, что между плюсом и минусом линии питания параллельно подключены: последовательно соединенные первый и второй электронные ключи, последовательно соединенные третий и четвертый электронные ключи, последовательно соединенные реостат и пятый электронный ключ, а также конденсатор. При этом каждый из якорей первого и второго двигателей соединен с общей точкой третьего и четвертого электронных ключей и входами переменного тока первого и второго выпрямителей, причем, вторые входы переменного тока этих выпрямителей соединены с общей точкой первого и второго электронных ключей. Первая и вторая обмотки возбуждения каждого из двигателей связаны с входами постоянного тока, соответственно, первого и второго выпрямителя. 1 ил.The utility model is aimed at improving reliability and efficiency. control systems, simplification of the scheme, the implementation of energy recovery of engines back to the power line during braking. The specified technical result is achieved in that between the plus and minus of the power line are connected in parallel: series-connected first and second electronic keys, series-connected third and fourth electronic keys, series-connected rheostat and fifth electronic key, as well as a capacitor. Moreover, each of the anchors of the first and second motors is connected to a common point of the third and fourth electronic keys and AC inputs of the first and second rectifiers, moreover, the second AC inputs of these rectifiers are connected to a common point of the first and second electronic keys. The first and second field windings of each of the motors are connected to the DC inputs, respectively, of the first and second rectifier. 1 ill.

Description

Система управления электродвигателями постоянного тока последовательного возбужденияControl system for DC motors of series excitation

Полезная модель относится к системам управления двигателями постоянного тока последовательного возбуждения, которые могут использоваться в качестве тяговых двигателей транспортных, а также подъемно-погрузочных средств.The utility model relates to control systems for DC motors of sequential excitation, which can be used as traction motors of vehicles, as well as lifting and loading facilities.

Известна система управления двигателями постоянного тока последовательного возбуждения [Комплект электрооборудования КЭТ для шахтных контактных электровозов массой 14 т., http://www.laborant.ru/eltech/10/0/4/18-97.htm] выбранная в качестве прототипа, содержащая плюс линии питания, подключенный через первый механический контактор к аноду первого диода. Катоды первого и второго диодов соединены, а анод второго диода соединен с минусом линии питания. К катодам первого и второго диодов подключены первая клемма якоря первого двигателя и анод первого тиристора. Вторая клемма якоря первого двигателя соединена с анодами второго и третьего тиристоров, причем катоды первого и второго тиристоров подключены к первой клемме якоря второго двигателя. Катод третьего тиристора и A known control system for DC motors of sequential excitation [Kit electric equipment for mine contact electric locomotives weighing 14 tons, http://www.laborant.ru/eltech/10/0/4/18-97.htm] selected as a prototype, containing a plus power line connected through the first mechanical contactor to the anode of the first diode. The cathodes of the first and second diodes are connected, and the anode of the second diode is connected to the negative of the power line. The first terminal of the armature of the first motor and the anode of the first thyristor are connected to the cathodes of the first and second diodes. The second terminal of the armature of the first motor is connected to the anodes of the second and third thyristors, and the cathodes of the first and second thyristors are connected to the first terminal of the armature of the second motor. Cathode of the third thyristor and

вторая клемма якоря второго двигателя соединены между собой и подключены к катоду третьего диода и первой клемме реверсивного контактора. Ко второй и третьей клеммам реверсивного контактора подключены последовательно соединенные обмотки возбуждения первого и второго двигателей. Между четвертой клеммой реверсивного контактора и минусом линии питания параллельно включены: второй механический контактор, реостат и тиристорный контактор. Первая клемма подвозбудителя соединена с минусом линии питания, а вторая - с анодом третьего диода.the second terminal of the armature of the second motor are interconnected and connected to the cathode of the third diode and the first terminal of the reversing contactor. The second and third terminals of the reversing contactor are connected in series with the field windings of the first and second motors. Between the fourth terminal of the reversing contactor and the minus of the power line are connected in parallel: a second mechanical contactor, a rheostat and a thyristor contactor. The first terminal of the exciter is connected to the negative side of the power line, and the second to the anode of the third diode.

Недостатками этой системы управления двигателями постоянного тока последовательного возбуждения являются низкая надежность, обусловленная наличием механических контактов, а также низким к.п.д. в режимах пуска и торможения за счет применения реостата, как средства регулирования тока. Кроме того, наличие подвозбудителя и третьего диода, необходимых для обеспечения эффективного торможения, усложняет схему.The disadvantages of this control system for DC motors of sequential excitation are low reliability due to the presence of mechanical contacts, as well as low efficiency in starting and braking modes due to the use of a rheostat, as a means of regulating current. In addition, the presence of a pathogen and a third diode, necessary to ensure effective braking, complicates the scheme.

Задачей полезной модели является повышение надежности и к.п.д. системы управления, реализация рекуперации энергии двигателей обратно в линию питания при торможении, упрощение схемы.The objective of the utility model is to increase reliability and efficiency control systems, the implementation of energy recovery of engines back to the power line during braking, simplification of the circuit.

Поставленная задача решена за счет того, что система управления двигателями постоянного тока последовательного возбуждения, так же The problem is solved due to the fact that the control system of DC motors of sequential excitation, also

как в прототипе, содержит плюс и минус линии питания, якоря и обмотки возбуждения двух двигателей и реостат.as in the prototype, it contains plus and minus power lines, armature and field windings of two motors and a rheostat.

Согласно полезной модели между плюсом и минусом линии питания включены: последовательно соединенные первый и второй электронные ключи, последовательно соединенные третий и четвертый электронные ключи, последовательно соединенные реостат и пятый электронный ключ, а также конденсатор. Каждый из якорей первого и второго двигателей одной клеммой соединен с общей точкой третьего и четвертого электронных ключей, а каждая другая клемма, соответственно, к первому входу переменного тока первого и второго выпрямителей. Вторые входы переменного тока выпрямителей соединены с общей точкой первого и второго электронных ключей, а первая и вторая обмотки возбуждения каждого из двигателей связаны с входами постоянного тока, соответственно, первого и второго выпрямителя.According to a utility model, between the plus and minus of the power line are included: series-connected first and second electronic keys, series-connected third and fourth electronic keys, series-connected rheostat and fifth electronic key, as well as a capacitor. Each of the anchors of the first and second motors is connected by one terminal to a common point of the third and fourth electronic keys, and each other terminal, respectively, to the first AC input of the first and second rectifiers. The second AC inputs of the rectifiers are connected to a common point of the first and second electronic switches, and the first and second field windings of each of the motors are connected to the DC inputs of the first and second rectifiers, respectively.

Использование современной элементной базы, например, транзисторов в качестве электронных ключей, позволяет увеличить частоту коммутации электронных ключей и, как следствие, использовать для ограничения тока двигателей их собственную индуктивность, т.е. тепловые потери при нагреве реостата исключаются, что повышает к.п.д. системы, позволяет обеспечить безреостатный пуск. Использование собственной индуктивности двигателей также позволяет Using a modern element base, for example, transistors as electronic keys, allows you to increase the switching frequency of electronic keys and, as a result, use their own inductance to limit the current of motors, i.e. heat losses during heating of the rheostat are eliminated, which increases the efficiency system allows for non-reactive start-up. Using motor inductance also allows

реализовать рекуперативное торможение. Структура предлагаемой системы позволяет избавиться от подвозбудителя без снижения эффективности торможения.implement regenerative braking. The structure of the proposed system allows you to get rid of the exciter without reducing the effectiveness of braking.

На фиг.1 представлена структурная схема системы управления двигателями постоянного тока последовательного возбуждения.Figure 1 presents the structural diagram of a control system for DC motors of series excitation.

Заявленная система управления двигателями постоянного тока последовательного возбуждения состоит из последовательно соединенных первого (ЭК1) и второй 2 (ЭК2) электронных ключей, из последовательно соединенных третьего 3 (ЭКЗ) и четвертого 4 (ЭК4) электронных ключей, последовательно соединенных реостата 5 (Р) и пятого электронного ключа 6 (ЭК5), а также конденсатора 7 (К), которые параллельно включены между плюсом и минусом линии питания. Первый 8 (Я1) и второй 9 (Я2) якоря двигателей одной клеммой соединены с общей точкой третьего 3 (ЭКЗ) и четвертого 4 (ЭК4) электронных ключей. Каждая другая клемма первого 8 (Я1) и второго 9 (Я2) якорей соединена с первым входом переменного тока, соответственно, первого 10 (В1) и второго 11 (В2) выпрямителей. Вторые входы переменного тока выпрямителей 10 (В1) и 11 (В2) соединены с общей точкой первого 1 (ЭК1) и второго 2 (ЭК2) электронных ключей, а первая 12 и вторая 13 обмотки возбуждения каждого из двигателей связаны с входами постоянного тока, соответственно, первого 10 (В1) и второго 11 (В2) выпрямителей.The claimed control system for DC motors of sequential excitation consists of series-connected first (EK1) and second 2 (EK2) electronic keys, of sequentially connected third 3 (EKZ) and fourth 4 (EK4) electronic keys, series-connected rheostat 5 (P) and the fifth electronic key 6 (EC5), as well as the capacitor 7 (K), which are simultaneously connected between the plus and minus of the power line. The first 8 (Я1) and second 9 (Я2) engine anchors with one terminal are connected to a common point of the third 3 (EKZ) and fourth 4 (EK4) electronic keys. Each other terminal of the first 8 (Я1) and second 9 (Я2) anchors is connected to the first AC input, respectively, of the first 10 (В1) and second 11 (В2) rectifiers. The second AC inputs of the rectifiers 10 (B1) and 11 (B2) are connected to a common point of the first 1 (EC1) and second 2 (EC2) electronic keys, and the first 12 and second 13 excitation windings of each of the motors are connected to the DC inputs, respectively , the first 10 (B1) and second 11 (B2) rectifiers.

В качестве электронных ключей 1 (ЭК1) - 4 (ЭК4) и 6 (ЭК5) могут быть выбраны запираемые тиристоры, биполярные (в том числе с изолированным затвором) или полевые транзисторы со встроенными или внешними обратными диодами. В качестве выпрямителей 10 (В1) и 11 (В2) можно использовать двухполупериодные диодные мосты, в том числе мосты с синхронным выпрямлением.As electronic keys 1 (EC1) - 4 (EC4) and 6 (EC5), lockable thyristors, bipolar (including with an isolated gate) or field-effect transistors with built-in or external reverse diodes can be selected. As rectifiers 10 (B1) and 11 (B2), half-wave diode bridges can be used, including bridges with synchronous rectification.

Система управления двигателями постоянного тока последовательного возбуждения регулирует токи двигателей в режимах тяги и торможения при вращении двигателей в обоих направлениях. Для поддержания необходимой величины тока двигателей электронные ключи периодически коммутируются, причем отношение длительности включенного состояний к периоду включений пропорционально току двигателей.The control system for DC motors of sequential excitation regulates the currents of the motors in traction and braking modes when the motors rotate in both directions. To maintain the required magnitude of the motor current, the electronic keys are periodically switched, and the ratio of the duration of the on state to the on period is proportional to the current of the motors.

В режиме тяги электронный ключ 4 (ЭК4) замкнут постоянно, а первый 1 (ЭК1) и второй 2 (ЭК2) электронные ключи замыкаются противофазно, при этом ток двигателей протекает либо из плюса линии питания в минус через замкнутый первый 1 (ЭК1) и четвертый 4 (ЭК4) электронные ключи, первый и второй выпрямители 10 (В1) и 11 (В2), первую и вторую обмотки возбуждения двигателей 12 и 13, якоря первого и второго двигателей 7 (Я1) и 8 (Я2), либо под действием собственной индуктивности двигателей через замкнутый четвертый 4 (ЭК4) электронный ключ и замкнутый второй (ЭК2) электронный ключ In the thrust mode, the electronic key 4 (EC4) is closed continuously, and the first 1 (EC1) and second 2 (EC2) electronic keys are closed in phase, while the current of the motors flows either from the plus of the power line to minus through the closed first 1 (EC1) and fourth 4 (EC4) electronic keys, the first and second rectifiers 10 (B1) and 11 (B2), the first and second field windings of the motors 12 and 13, the armature of the first and second motors 7 (Y1) and 8 (Y2), or under the action of their own inductors of motors through a closed fourth 4 (EC4) electronic key and a closed second (EC2) electronic th key

или его обратный диод, первый 10 (В1) и второй 11 (В2) выпрямители, первую 12 и вторую 13 обмотки возбуждения двигателей, якоря первого 8 (Я1) и второго 9 (Я2) двигателей.or its reverse diode, the first 10 (B1) and second 11 (B2) rectifiers, the first 12 and second 13 of the field winding of the motors, the armature of the first 8 (Y1) and second 9 (Y2) motors.

В режиме торможения на якорях двигателей присутствует постоянное напряжение, двигатели работают в генераторном режиме. Ток протекает через замкнутый второй 2 (ЭК2) электронный ключ, замкнутый четвертый электронный ключ 4 (ЭК4) или его обратный диод, якоря первого и второго двигателей 8 (Я1) и 9 (Я2), первый 10 (В 1) и второй 11 (В2) выпрямители и, первую 12 и вторую 13 обмотки возбуждения двигателей. В процессе торможения за счет собственной индуктивности двигателей их энергия поступает в питающую сеть и конденсатор 7 (рекуперативное торможение). Если питающая сеть не способная принимать поступающую из схемы энергию и напряжение в ней начинает повышаться, то замыкается пятый 6 (ЭК5) электронный ключ и избыточная энергия рассеивается на реостате 5 (Р) (электродинамическое торможение).In braking mode, a constant voltage is present at the armature of the motors, the motors operate in generator mode. Current flows through a closed second electronic key 2 (EC2), a closed fourth electronic key 4 (EC4) or its reverse diode, the armature of the first and second motors 8 (Y1) and 9 (Y2), the first 10 (V 1) and second 11 ( B2) rectifiers and, the first 12 and second 13 excitation windings of the motors. In the process of braking due to the intrinsic inductance of the motors, their energy enters the supply network and capacitor 7 (regenerative braking). If the supply network is not able to receive the energy coming from the circuit and the voltage in it begins to increase, then the fifth 6 (EC5) electronic switch closes and the excess energy is dissipated by rheostat 5 (P) (electrodynamic braking).

При вращении двигателя в противоположную сторону работа схемы в режимах тяги и торможения аналогична приведенным выше случаям, однако первый 1 (ЭК1) и второй 2 (ЭК2), четвертый 4 (ЭК4) и третий 3 (ЭКЗ) электронные ключи, соответственно, меняются ролями.When the engine rotates in the opposite direction, the operation of the circuit in traction and braking modes is similar to the above cases, however, the first 1 (EC1) and second 2 (EC2), fourth 4 (EC4) and third 3 (ECZ) electronic keys, respectively, change roles.

В том случае, когда частота вращения двигателей низкая и указанные выше режимы торможения не эффективны, применяется In the case when the engine speed is low and the above braking modes are not effective, apply

противовключение, т.е. используется тяговый режим, но в сторону противоположную вращению. В случае если при переходе на режим торможения напряжение на якорях двигателей отсутствует напряжение, то, для их возбуждения, кратковременно применяется торможение противовлючением, а затем используются рекуперативное или электродинамическое торможение.opposition, i.e. traction mode is used, but in the direction opposite to rotation. If during the transition to the braking mode there is no voltage at the armature of the motors, then, to excite them, braking by means of a short circuit is applied for a short time, and then regenerative or electrodynamic braking is used.

Claims (1)

Система управления двигателями постоянного тока последовательного возбуждения, содержащая плюс и минус линии питания, якоря и обмотки возбуждения двух двигателей, реостат, отличающаяся тем, что последовательно соединенные первый и второй электронные ключи, последовательно соединенные третий и четвертый электронные ключи, последовательно соединенные реостат и пятый электронный ключ, а также конденсатор подключены параллельно между плюсом и минусом линии питания, при этом каждый из якорей первого и второго двигателей соединен с общей точкой третьего и четвертого электронных ключей и входами переменного тока первого и второго выпрямителей, причем вторые входы переменного тока этих выпрямителей соединены с общей точкой первого и второго электронных ключей, а первая и вторая обмотки возбуждения каждого из двигателей связаны с входами постоянного тока, соответственно, первого и второго выпрямителей.
Figure 00000001
A control system for DC motors with series excitation, containing plus and minus power lines, armature and field windings of two motors, a rheostat, characterized in that the first and second electronic keys are connected in series, the third and fourth electronic keys are connected in series, the rheostat and fifth electronic are connected in series the key, as well as the capacitor, are connected in parallel between the plus and minus of the power line, while each of the anchors of the first and second motors is connected to a common the point of the third and fourth electronic keys and the AC inputs of the first and second rectifiers, the second AC inputs of these rectifiers being connected to a common point of the first and second electronic keys, and the first and second field windings of each of the motors are connected to the DC inputs, respectively, of the first and second rectifiers.
Figure 00000001
RU2006115959/22U 2006-05-10 2006-05-10 DC CONTROL SYSTEM OF CONTROLLED ELECTRIC MOTORS RU60447U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006115959/22U RU60447U1 (en) 2006-05-10 2006-05-10 DC CONTROL SYSTEM OF CONTROLLED ELECTRIC MOTORS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006115959/22U RU60447U1 (en) 2006-05-10 2006-05-10 DC CONTROL SYSTEM OF CONTROLLED ELECTRIC MOTORS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU60447U1 true RU60447U1 (en) 2007-01-27

Family

ID=37773866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006115959/22U RU60447U1 (en) 2006-05-10 2006-05-10 DC CONTROL SYSTEM OF CONTROLLED ELECTRIC MOTORS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU60447U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7211771B2 (en) Power converter, power system, and method of controlling power system
WO2005109619A1 (en) Ac power supply unit for regenerating magnetic energy
RU2529306C1 (en) Electromechanical transmission
CN105207548A (en) Electronic commutation series excited direct-current motor four-quadrant operation control device and method
RU162848U1 (en) SEMICONDUCTOR REVERSE DEVICE FOR STARTING AND OPERATING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR SUPPLY FROM A SINGLE-PHASE AC NETWORK
RU60447U1 (en) DC CONTROL SYSTEM OF CONTROLLED ELECTRIC MOTORS
Takaku et al. Improved wind power conversion system using magnetic energy recovery switch (MERS)
JP2018074889A (en) Electrical power system
CN109167551A (en) A kind of H bridge automotive motor controller of integrated charge function
RU2606406C1 (en) Dc electric traction drive
CN101525105A (en) Suspended magnet driving circuit
JP2003284386A (en) Alternating-current generator-motor for vehicle
RU2485664C1 (en) Reversible one-phase bridge transistor converter
RU2423775C1 (en) Asynchronous ac converter-fed motor
RU56743U1 (en) INVERTER FOR POWER SUPPLY OF MULTI-PHASE INDUCTOR MOTOR
RU73283U1 (en) CONTROLLED DC MOTOR CONTROL UNIT FOR SERIAL EXCITATION
JP2001128468A (en) Semiconductor power conversion system
RU2116897C1 (en) Dc drive
RU49765U1 (en) DC TRACTION ELECTRIC DRIVE WITH THYRISTOR CONTROL
RU2018144188A (en) POWER RECTIFIER INSTALLATION OF SINGLE-PHASE AC FOR ELECTRIC TRANSPORT AND METHOD OF ITS CONTROL
JPS5922791Y2 (en) AC power supply
RU2249908C1 (en) Power system of hysteresis motors
US20220029556A1 (en) Control device for an inverter, inverter for a vehicle, vehicle and method of operating an inverter
RU50928U1 (en) DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION
RU104401U1 (en) SINGLE-PHASE BRIDGE FREQUENCY CONVERTER

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20070511