SU1534726A1

SU1534726A1 - Dc electric drive

Info

Publication number: SU1534726A1
Application number: SU884398526A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Николаевич Ионов; Дмитрий Иванович Гурьянов; Владимир Андреевич Денисов; Виктор Васильевич Кашканов
Original assignee: Тольяттинский политехнический институт; Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение в электрических транспортных средствах с секционной аккумул торной батареей. Цель изобретени - повышение КПД за счет снижени пульсационных потерь. Электропривод содержит N источников 9 посто нного напр жени , подключаемых к электродвигателю 1 через N ключей 10 и N сумматоров 2, добавл ющих их напр жени к выходному напр жению импульсного преобразовател 3. Благодар тому, что импульсному регулированию подвергаетс только напр жение источника питани импульсного преобразовател 3, существенно уменьшаютс коммутационные потери. 2 ил.This invention relates to electrical engineering and can be used in electric vehicles with a sectional battery. The purpose of the invention is to increase efficiency by reducing pulsation losses. The drive contains N constant-voltage sources 9 connected to the motor 1 through N switches 10 and N of the adders 2, which add voltage to the output voltage of the pulse converter 3. Because only the supply voltage of the pulse converter is subjected to pulse control 3, switching losses are significantly reduced. 2 Il.

Description

Фиг.11

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение в электрических транспортных средствах, в которых источником электрической энергии вл етс секционна аккумул торна батаре .The invention relates to electrical engineering and can be used in electric vehicles, in which the source of electrical energy is a sectional battery.

Цель изобретени - повышение КПД электропривода за счет снижени пуль- сационных потерь.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the electric drive due to the reduction of pulsation losses.

На фиг. I представлена блок-схема электропривода; на фиг. 2 - силова .FIG. I is a block diagram of the drive; in fig. 2 - power.

Электропривод посто нного тока (фиг. 1) содержит электродвигатель The DC electric drive (Fig. 1) contains an electric motor

1посто нного тока, первую цепочку1dc current, first chain

2последовательно соединенных сумматоров , выход которой подключен к ко- р(о электродвигател , а вход соединен2 successively connected adders, the output of which is connected to the core (about the electric motor, and the input is connected

с выходом импульсного преобразовате- л 3, вход которого подключен к выходу элемента 4 сравнени . Входы элемента 4 сравнени соединены соответственно с датчиком 5 и задатчиком 6 скорости. Выход задатчика 6 скорости соединен с вторыми входами п компараторов 7, первые входы которых, на- с второго, соединены с выхода- Ми сумматоров второй цепочки 8. Входы сумматоров цепочки 8 подключены к Источникам 9 посто нного напр жени , Вькод первого источника 9 напр жени соединен с первым входом первого компаратора 7. Источники 9 напр жени через ключи 10 соединены с входами сумма торов цепочки 2„ Упоавл ющие входы Ключей 10 соединены с .. ыходами соответствующих компараторов 7.with the output of the pulse converter 3, the input of which is connected to the output of the comparison element 4. The inputs of the comparison element 4 are connected respectively to the sensor 5 and the speed reference 6. The output of the speed setting device 6 is connected to the second inputs n of the comparators 7, the first inputs of which, to the second, are connected to the output of MI adders of the second chain 8. The inputs of the adders of the chain 8 are connected to the sources 9 of the constant voltage connected to the first input of the first comparator 7. Sources 9 of the voltage through the keys 10 are connected to the inputs of the sum of tori of the chain 2 "The control inputs of the Keys 10 are connected to the outputs of the corresponding comparators 7.

В качестве источников 9 напр жени могут быть вз ты, например, аккумул - торные батареив напр жение которых меньше или равно напр жению источника питани преобразовател 3.As voltage sources 9, for example, battery batteries may be taken whose voltage is less than or equal to the voltage of the power source of the converter 3.

Один из вариантов реализации силовой части показан на фиг, 2, где дл Суммировани напр жени источников Используютс диоды 11.One of the embodiments of the power section is shown in FIG. 2, where diodes 11 are used to sum the voltage sources.

Электропривод работает следующим образом,iThe drive works as follows, i

Напр жение источников 9 посто н-- кого напр жени и источника питани импульсного преобразовател 3 необходимо выбирать по выражениюThe voltage source 9 constant voltage and power source of the pulse converter 3 must be selected by the expression

инin

пПpp

где UH - номинальное напр жение двигател 1 посто нного тока; п - количество источников 9 посто нного напр жени , не счиwhere UH is the nominal voltage of the dc motor 1; n - number of sources 9 constant voltage, do not count

г g

о about

5 five

5five

та источник преобразовател 3.This converter source is 3.

Напр жение источника преобразовател 3 должно быть не меньше напр жени источника 9 посто нного напр жени , так как на выходе импульсного преобразовател напр жение должно плавно измен тьс в пределах величины напр жени одного источника.The voltage source of the converter 3 must not be less than the voltage of the source 9 of a constant voltage, since at the output of the pulse converter the voltage must vary smoothly within the voltage of one source.

Задатчик 6 скорости вырабатывает напр жение, пропорциональное заданной (требуемой) скорости двигател 1. Если это напр жение меньше напр жени , необходимого дл получени скорости (3( ), гдеШн- номинальна углова скорость вращени двигател , то напр жение на коре двигател 1 будет меньше напр жени источника преобразовател 3 и его можно получить от преобразовател . При увеличении напр жени на задатчике 6 скорости наступает момент, когда напр жение на коре не будет увеличиватьс , так как на выходе преобразовател нельз получить напр жение выше напр жени источника преобразовател . В этот момент срабатывает первый компаратор 7 и включает соответствующий ключ 10. К корю двигател прикладываетс дополнительное напр жение U. Результирующее напр жение на коре будет равно сумме напр жений источника посто нного напр жени UM и напр жени источника преобразовател 3, Происходит разгон двигател 1. Сигнал на выходе датчика 5 скорости увеличиваетс , следовательно, уменьшаетс сигнал на входе и выходе преобразовател 3.The speed setting device 6 produces a voltage proportional to the set (required) speed of the engine 1. If this voltage is less than the voltage required to obtain the speed (3 (), where S is the nominal angular speed of the engine, then the voltage on the engine 1 will be less the voltage of the source of converter 3 and it can be obtained from the converter.With an increase in voltage on the setpoint 6 speed, there comes a time when the voltage on the crust will not increase, since the output of the converter cannot receive voltage Above the voltage of the source of the converter, the first comparator 7 is activated and turns on the corresponding key 10. An additional voltage U is applied to the motor core. The resulting voltage on the core will be equal to the sum of the voltages of the source of the constant voltage UM and the voltage of the source of the converter 3, Acceleration of the engine 1 occurs. The signal at the output of speed sensor 5 increases, hence the signal at the input and output of converter 3 decreases.

Уменьшение сигналов будет происходить до тех пор, пока не установитс равновесие напр жений задатчика 6 и датчика 5 скорости. Дальнейшее регулирование скорости двигател осуществл етс за счет плавного изменени среднего напр жени на импульсном преобразователе 3. Это -возможно до тех пор, пока напр жение на преобразователе не станет равным напр жению источников преобразовател , Дальнейшее увеличение напр жени задатчика 6 скорости приводит к срабатыванию второго компаратора 7, который в свою очередь включает следующий ключ 10. К корю двигател будет приложено напр жение двух источников посто нного напр жени и источника преобразовател 3. Двигатель 1 увеличивает скорость и одновременно умень5The reduction of the signals will occur until the equilibrium of the voltage of the setpoint 6 and the speed sensor 5 is established. Further regulation of the motor speed is carried out by smoothly changing the average voltage on the pulse converter 3. This is possible until the voltage on the converter is equal to the voltage of the converter sources. A further increase in the voltage setting of the speed regulator 6 triggers the second comparator 7, which in turn includes the following switch 10. The voltage of two DC sources and a converter 3 source will be applied to the motor core. Engine 1 y elichivaet speed and at the same time umen5

шаетс напр жение наvoltage is shorted to

го преобразовател 3 и т.д.go converter 3 etc.

Таким образом, электропривод позвол ет плавно регулировать скорость двигател в широком диапазоне.Thus, the electric drive allows the engine speed to be smoothly controlled over a wide range.

II

Известно, что коммутационные потери пр мо пропорциональны напр жению источника питани преобразовател . ч 10It is known that switching losses are directly proportional to the voltage of the converter power supply. h 10

В рассматриваемом электроприводе напр жение источника питани преобразовател уменьшено в(п+1) раз по сравнению с номинальным, следовательно, и пульса- ционные потери также уменьшаютс в 15 (п+1) раз, чем достигаетс повышение КПД электропривода.In the electric drive under consideration, the voltage of the power supply source of the converter is reduced (n + 1) times as compared to the nominal one; consequently, the pulsation losses also decrease 15 (n + 1) times, thus increasing the efficiency of the electric drive.

1534726615347266

выходе импульсно- чен датчик скорости, а выход элементаoutput pulse speed sensor, and the output element

сравнени соединен с входом импульсного преобразовател , отличающийс тем, что, с целью .повышени КПД за счет снижени пульсационных потерь, в него введены п источников посто нного напр жени , п компараторов , п ключей, перва составленна из п последовательно соединенных сумматоров и втора составленна из (п-1) последовательно соединенных сумматоров цепочки, выход первой цепочки соединен с корем электродвигател , вход - с выходом импульсного преобразовател , входы сумматоров соединены через ключи с источниками посто нного напр жени и входами сумматоров рой цепочки, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих компараторов, начина с. второго, а первый вход первого компаратора подключен к первому источнику напр жени , вторые входы компараторов соединеныThe comparison is connected to the input of a pulse converter, characterized in that, in order to increase efficiency by reducing pulsation losses, n constant voltage sources, n comparators, n keys, the first composed of n series-connected adders, and the second composed of (n-1) series-connected adders of the chain, the output of the first chain is connected to the electric motor core, the input is connected to the output of the pulse converter, the inputs of the adders are connected via keys to sources of constant voltage and the adder inputs and swarm chains, the outputs of which are connected to first inputs of respective comparators, starting from. the second, and the first input of the first comparator is connected to the first voltage source, the second inputs of the comparators are connected

Ф d р м у л а изобретени Ф d р м у л and inventions

Электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатель посто нного тока, импульсный преобразователь, датчик скорости, элемент сравнени и задатчик скорости, выход которого под-25 с выходом задатчика скорости, а выключен к первому входу элемента срав- (Ходы - с управл ющими входами соотве.т- .нени , к второму входу которого подклю- ствующих ключей.A DC motor that contains a DC motor, a pulse converter, a speed sensor, a reference element and a speed controller, the output of which is under-25 with an output of the speed controller, and turned off to the first input of the control element (Moves with control inputs). t-. neni, to the second input of which the connecting keys.

00

5 five

00

25 с выходом задатчика скорости, а вы (Ходы - с управл ющими входами соотве.т- ствующих ключей.25 with the output of the speed knob, and you (The moves are with the control inputs of the corresponding keys.

1 I1 I

Claims

Claim

A DC drive containing a DC motor, a pulse converter, a speed sensor, a comparison element and is single with the motor armature, 15 input - with the output of the pulse converter, the inputs of the adders are connected via keys to sources of constant voltage and the inputs of the adders in a swarm chain, the outputs of which are connected to the first inputs of the respective comparators, starting with. the second, and the first input of the first comparator is connected to the first voltage source, the second inputs of the comparators are connected to a speed controller, the output of which is under-25 with the output of the speed controller, and turned off to the first input of the element of comparison | Moves - with the control inputs of the corresponding to the second. input of which of the connecting keys.

Fi g g