Привод транспортного средства — SU 1404383 (original) (raw)
СОЮЗ СОНЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК А 1 14043 1. 1112 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО делАм изОБРетений и ОткРытий(54) ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(57) Изобретение относится к приводутранспортного средства и позволяет повысить КПД. В качестве промежуточного звена между первичным двигателем и колеснойпарой используется электрическая машинапостоянного тока двойного вращения смешанного возбуждения. Привод снабжен датчиком скольжения, вал якоря затормаживается стопорным тормозом, а первичный двигатель имеет датчик, фиксирующий его работу. Включение реверсивных контактов, расположенных в цепи параллельной обмотки возбуждения, производится блоком управления, электрически соединенные с датчиком скольжения и датчиком работы первичного двигателя, и задающим устройством, сочлененным с педалью водителя. За счет переключения реверсора в обмотке возбуждения в зависимости от режима работы силовых звеньев обеспечивается результирующая мягкая механическая характеристика при двигательном режиме и возврат энергии в сеть к источнику питания при движении под уклон и торможении. 2 ил.1,обретение относится к приводам транспортных средств и может быть использовано, в частности, в транспортных средствах с комбинированной энергосиловой установкой, где требуется широкий диапазон регулирования частоты вращения выходного вала.Целью изобретения является повышение КПД привода транспортного средства.На фиг. 1 представлена функциональная схема привода транспортного средства; на фиг. 2 -- принципиальная электрическая схема привода.Предлагаемый привод состоит из первичного двигателя 1 (фиг. 1), вал которого жестко сочленен с якорем 2 машины постоянного тока. Статор 3 машины сочленен с якорем 2 с помощью подшипников 4 и 5. При этом статор 3 может свободно вращаться относительно якоря. Опора относительно неподвижных деталей конструкции обеспечивается подшипниками б и 7. Последний расположен соосно с подшипником 5. Вал статора 3 сочленен через раздаточную дифференциальную передачу 8 с колесной парой 9. Электропитание машины постоянного тока осуществляется от бортового источника 10 постоянного тока через регулятор 1 напряжения, реверсор 12 и кольцевой токоприемник. Последний состоит из токопроводящих колец 13 в 15. Вал якоря снабжен стопорным тормозом 16. Кроме того, установка снабжена датчиком 17 скольжения, индуктор которого жестко соединен с валом якоря 2, а приемник - со статором 3. Первичный двигатель 1 имеет датчик 18, фиксирующий его работу.Статор 3 имеет две обмотки возбуждения - последовательную 19 и параллельную 20. Реверсор 12 машины постоянного тока содержит контакты в последовательной обмотке возбуждения соответственно 21 и 22 и в цепи параллельной обмотки возбуж. дения 23 и 24. В цепи также имеется контакт 25, шунтирующий цепь якоря, и отключающий контакт 26. Реверсор 12 управляется блоком 27 управления, который электрически соединен с датчиками 18 и 17 и задатчиком 28 режима работы, сочлененным с педалью водителя.Привод транспортного средства действует следующим образом.Для обеспечения пуска и движения на пониженной скорости используется источник 10 постоянного тока, подаюгций питание к двигателю через регулятор 11 напряжения, на который в свою очередь воздействует сигнал от задающего устройства 28, связанного с педалью водителя. При этом замкнуты контакты 21, 24 и 26 (фиг. 2). Остальные контакты разомкнуты. ДВС 1 отключен, стопорный тормозб наложен, якорь 2 машины неподвижен. В то же время статор 3 вращается относительно якоря 1, датчик 1 показывает абсолютное значение скорости движения транспортного средства.Ток в обмотках 19 и 20 возбуждения направлен так, что их магнитные потоки складываются. Механическая характеристика определяется положением педали водителя (задатчик 28) и соответствующей степенью открытия регулятора 11. При движении под О уклон на данном положении педали скоростьвозрастает и напУяжение датчика 17 превышает задакнций сигнал от задатчика 28. При определенной величине рассогласования, определяющей генераторный режим работы системы, разностный положительный сигнал 5 от блока 27 управления поступает на систему включения контактов, что приводит к переключению реверсоров в цепи обмотки 19 возбуждения, т.е. контакты 21 отключаются, а контакты 22 включаются. В этом случае обе обмотки возбуждения вновь оказываются включенными согласно. Обеспечивается режим генераторного торможения с подзарядкой аккумуляторов.При дальнейшем нажатии педали 28 управления, если сигнал, поступающий на 25 блок 12, становится отрицательным, происходит обратное переключение контактов.При достижении определенной частоты вращения статора 3, фиксируемой датчиком 17 скольжения происходит запуск ДВС 1. При этом отключается контакт 26 и замыкаются контакты 21 и 25; контакт 23 замкнут. Одновременно растормаживается тормоз 6, подается горючая смесь в ДВС 1 и включается система зажигания последнего. Машина постоянного тока в этом случае находится в З 5 режиме динамического торможения. Направление вращения якоря 2 совпадает со статором. Направление тока в якоре 2 таково, что обмотки 19 и 20 возбуждения оказываются включенными встречно, что обеспечивает мягкий пуск ДВС при ограниченном момен О те на его валу за счет кинетической энергии,накопленной в подвижных элементах транспортного средства. После запуска ДВС 1 частота вращения якоря 2 быстро увеличивается и начинает превышагь частоту вра щения статора 3. Датчик 18, фиксирующийего работу, блокирует поступление задающего сигнала от педали 28, обеспечивается включение контакта 22 и отключение контакта 21, Частота вращения якоря 2 выше частоты вращения статора 3, обмотки 19 и 50 20 возбуждения создают магнитные потоки,направленные встречно. Предельная меха.ническая характеристика, получаемая за счет встречного включения обмоток возбуждения, гарантирует ДВС от внешних перегрузок, связанных с рельефом местности и сопротивлением дорожного покрытия.В случае, если транспортное средстводвижется под уклон, частота вращения ста 1404883тора становится выше частоты вращения якоря 2. Соответственно изменяется и ЭДС датчика 17 скольжения с отрицательного значения на положительное. При определенной величине сигнала датчика 17.происходит отключение контакта 25 и включение контакта 26, Эта схема соединения определяет режим генераторного торможения с подзарядкой источника 10 энергии. Магнитные потоки обмоток 19 и 20 складываются, чем обеспечивается эффективность торможения. Если сопротивление движению достаточно высокое, то частота вращения статора Е уменьшается. Датчик7 скольжения генерирует ЭДС отрицательного знака. При определенной его величине происходит переключение на режим работы от источника 10 энергии. Схема соединения элементов и состояние механической части такое же, как в начале движения.В случае торможения транспортного средства педаль 28 управления устанавливается. в нулевое положение. При этом перекрывается топливная заслонка, отключается система зажигания ДВС 1. Якорь 2 начинает тормозиться. При нажатии тормозной педали происходит отключение контакта 25 (контакт 26 отключен), наложение стопор- ного тормоза 16, что ведет к полной остановке якоря 2. Статор продолжает вращаться. Если положительный сигнал от датчика 17 скольжения достаточно велик, происходит включение контакта 26 и обеспечивается рекуперативное торможение при согласно включенных обмотках возбуждения. Последующая ступень торможения осуществляется динамическим торможением. Полная остановка транспортного средства производится фрикционными тормозами при полном нажатии тормозной педали. Реверсоры 23 и 24 необходимы для движения в противоположную сторону. Таким образом, благодаря использованию одной машины постоянного тока двойного вращения смешанного возбуждения и применению датчика скольжения обеспечивается результирующая мягкая механическая характеристика и режим возврата энергии в систему при движении под уклон и при торможении. Кроме того, запуск ДВС производится на относительно высокой скорости движения, что снижает загрязнение 10окружающеи среды.Общий КПД повышен за счет уменьшения числа электрических машин из-за отсутствия преобразователей и наличия ре куперативного торможения. Более высокаянадежность определяется наличием одной электрической машины.Формула изобретения20Привод транспортного средства, содержащий тяговый электродвигатель с обмотками якоря и возбуждения, представляющий собой машину двойного вращения, один вал которой сочленен с выходным валом псрвич ного двигателя, а другой - с колесной парой, задатчик режима работы, реверсор и источник постоянного тока, связанный с обмотками тягового электродвигателя, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения КПД, З 0 он снабжен датчиками работы первичногодвигателя и скольжения, соединенным псрвым и вторым входами с их выходами блоком управления реверсором и регулятором напряжения, выход которого через отключающий и шунтирующий контакторы подключен З 5 к обмотке якоря и последовательного возбуждения, а управляющий вход - к выходу задатчика режима работы, связанному с третьим входом блока управления реверсором.Составитель Л. РезниковаРедактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор Г. РешетникЗаказ 3042/20 Тираж 569 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5Гроизводствснно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4