專(zhuān)利名稱(chēng)：安全可靠的直流電機(jī)斬波調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流電機(jī)調(diào)速裝置，特別是一種用于牽引電車(chē)和礦山、工廠電力機(jī)車(chē)的安全可靠的直流電機(jī)斬波調(diào)速器。
背景技術(shù)：
目前，牽引電車(chē)和礦山、工廠電力機(jī)車(chē)用的直流電機(jī)調(diào)速裝置種類(lèi)較多。因其結(jié)構(gòu)所致，故存在成本高、故障多、維護(hù)難，且制動(dòng)效果不穩(wěn)定等問(wèn)題。
本發(fā)明人曾根據(jù)這種以串勵(lì)電機(jī)主回路、能耗電路、回饋電路、發(fā)電電路構(gòu)成的直流電機(jī)斬波調(diào)速裝置存在的缺點(diǎn)，如原主回路中A、C端的開(kāi)關(guān)元件部分，采用可控硅S1、S2、換流電容Cs、換流電感Ls、反壓電感Lr等十幾個(gè)元件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所用元器件數(shù)量多，各元件發(fā)熱，耗能大、可靠性差，另外，能耗電路A、B段，在牽引工作時(shí)有電流通過(guò)，白白消耗能量，而且使電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩下降等問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一種新型直流電機(jī)斬波調(diào)速器。該裝置將其主回路中開(kāi)關(guān)元件的十幾個(gè)元件，用一個(gè)市售絕緣柵式雙極晶體管模塊M(簡(jiǎn)稱(chēng)IGBT)來(lái)替代，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，還在能耗電路A、B段串接二極管D2，使該回路在牽引工作時(shí)無(wú)電流通過(guò)，且節(jié)能，可避免造成電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩下降。
但是，該電路中采用二極管D4作為模塊M開(kāi)通時(shí)調(diào)節(jié)制動(dòng)電阻上電流的通路，在剎車(chē)能耗制動(dòng)時(shí)K1斷開(kāi)，Z1閉合，電機(jī)MQ此時(shí)在慣性的作用下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，發(fā)出的電經(jīng)電機(jī)MQ+、電感L0、接觸器Z1、激磁繞組FQ、二極管D2、電阻R2、R1流回到電機(jī)MQ-，電機(jī)的發(fā)電能量在R1、R2上消耗掉，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，達(dá)到使電機(jī)及車(chē)輛減速的目的。當(dāng)需要加大制動(dòng)力時(shí)模塊M開(kāi)通，電流經(jīng)模塊M從A點(diǎn)流到B點(diǎn)，相當(dāng)于將R2短路，這時(shí)制動(dòng)電流會(huì)增大很多，通過(guò)控制模塊M導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間就達(dá)到了控制制動(dòng)平均電流的目的。
然而，該電路有一個(gè)嚴(yán)重的安全隱患即當(dāng)二極管D4損壞短路時(shí)，在牽引狀態(tài)下，K1閉合時(shí)電流會(huì)通過(guò)L0、MQ、D1、FQ、D2、R2、D4形成通路，使車(chē)輛失控(俗稱(chēng)竄車(chē))，這對(duì)于安全運(yùn)行是十分危險(xiǎn)的。因此，這種控制電路急需改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種安全可靠的直流電機(jī)斬波調(diào)速器，它除具有新型直流電機(jī)斬波調(diào)速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能，可避免造成電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩下降的優(yōu)點(diǎn)外，還能消除竄車(chē)隱患，有效增加車(chē)輛運(yùn)行的安全可靠性。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該裝置包括串勵(lì)電機(jī)主回路、能耗電路、回饋電路、發(fā)電電路，其技術(shù)要點(diǎn)是在采用絕緣柵式雙極晶體管模塊M作為開(kāi)關(guān)元件的主回路中的C端與串接二極管D2的能耗電路的B段之間，連接接觸器Z2。
由于本實(shí)用新型是在現(xiàn)有新型直流電機(jī)斬波調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，所以很容易實(shí)現(xiàn)。該裝置僅利用接觸器Z2取代二極管D4，在牽引狀態(tài)下Z2始終是斷開(kāi)的，所以可以消除竄車(chē)隱患，有效增加車(chē)輛運(yùn)行的安全可靠性。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1是本實(shí)用新型一種具體結(jié)構(gòu)的電氣原理圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的電氣原理圖。
具體實(shí)施方法根據(jù)圖1-2詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程。該裝置是在現(xiàn)有新型直流電機(jī)斬波調(diào)速裝置的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)的，它包括由電感L0、電機(jī)MQ、二極管D1、激磁繞組FQ、市售絕緣柵式雙極晶體管模塊M(系德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)，簡(jiǎn)稱(chēng)IGBT)和電源組成的串勵(lì)電機(jī)主回路、由二極管D2、電阻R1、R2構(gòu)成的能耗電路、由二極管D3構(gòu)成的回饋電路、由接觸器Z1等構(gòu)成的發(fā)電電路等。其中在采用絕緣柵式雙極晶體管模塊M作為開(kāi)關(guān)元件的主回路中的C端與串接二極管D2的能耗電路的B端之間，連接接觸器Z2。
電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)K1吸合，Z1、Z2斷開(kāi)，該裝置處于牽引狀態(tài)。當(dāng)模塊M的控制極輸入高電平，模塊M開(kāi)通，電機(jī)MQ、激磁繞組FQ有電流通過(guò)。當(dāng)模塊M控制極輸入低電平，模塊M關(guān)閉，電機(jī)MQ、激磁繞組FQ電流中斷。通過(guò)輪流給模塊M控制極輸入高電平或低電平，使模塊M處于導(dǎo)通或關(guān)閉狀態(tài)，令電機(jī)兩端的平均電壓變化，達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。在牽引狀態(tài)下，當(dāng)電機(jī)有電流通過(guò)時(shí)，由于二極管D2的阻擋作用，R1、R2沒(méi)有電流通過(guò)，不會(huì)造成電能浪費(fèi)和使電機(jī)轉(zhuǎn)矩下降。在剎車(chē)能耗制動(dòng)時(shí)K1斷開(kāi)，Z1閉合，電機(jī)MQ此時(shí)在慣性的作用下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。電機(jī)的發(fā)電能量在R1、R2上消耗掉，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，達(dá)到使電機(jī)及車(chē)輛減速的目的。由于采用接觸器Z2作為模塊M開(kāi)通時(shí)調(diào)節(jié)制動(dòng)電阻上電流的通路，取代二極管D4，在牽引狀態(tài)下Z2始終是斷開(kāi)的，所以可以消除竄車(chē)隱患，有效增加車(chē)輛運(yùn)行的安全可靠性。
權(quán)利要求1.一種安全可靠的直流電機(jī)斬波調(diào)速器，包括串勵(lì)電機(jī)主回路、能耗電路、回饋電路、發(fā)電電路，其特征在于在采用絕緣柵式雙極晶體管模塊M作為開(kāi)關(guān)元件的主回路中的C端與串接二極管D2的能耗電路的B段之間，連接接觸器Z2。
專(zhuān)利摘要一種安全可靠的直流電機(jī)斬波調(diào)速器，包括串勵(lì)電機(jī)主回路、能耗電路、回饋電路、發(fā)電電路，其技術(shù)要點(diǎn)是在采用絕緣柵式雙極晶體管模塊M作為開(kāi)關(guān)元件的主回路中的C端與串接二極管D2的能耗電路的B段之間，連接接觸器Z2。它除具有新型直流電機(jī)斬波調(diào)速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能，可避免造成電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩下降的優(yōu)點(diǎn)外，還能消除竄車(chē)隱患，有效增加車(chē)輛運(yùn)行的安全可靠性。
文檔編號(hào)H02P7/18GK2607696SQ0321152
公開(kāi)日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2003年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月25日
發(fā)明者付電明 申請(qǐng)人:付電明