[實用新型]一種基于開關(guān)電路的直流有刷電機調(diào)速系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920109097.8
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN209283131U
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟彥京;張云;李偉;李曉東;柴德喜
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué);陜西和創(chuàng)自動化工程股份有限公司
• 主分類號: H02P7/18
• 分類號: H02P7/18
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本實用新型涉及一種基于開關(guān)電路的直流有刷電機調(diào)速系統(tǒng)，包括控制器、驅(qū)動電路、開關(guān)網(wǎng)絡(luò)、電池組、通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊及充放電控制模塊；所述的控制器、驅(qū)動電路、開關(guān)網(wǎng)絡(luò)與電池組依次串接，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括電壓采集模塊、電流采集模塊與溫度采集模塊，分別與控制器及電池組相互連接，通信模塊與控制器相互連接，充放電控制模塊與控制器及電池組相互連接。本實用新型通過驅(qū)動電路使開關(guān)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到工作的條件，進(jìn)而控制電池組的工作狀態(tài)，實現(xiàn)一種電池輪換方式，通過改變電池的數(shù)量和接入方式，達(dá)到對直流有刷電機分級調(diào)速的功能，達(dá)到提高電池利用效率的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直流有刷電機調(diào)速控制領(lǐng)域，涉及一種基于開關(guān)電路的直流有刷電機調(diào)速系統(tǒng)。

背景技術(shù)

直流有刷電機具有良好的啟動和調(diào)速性能，常應(yīng)用于對啟動和調(diào)速有較高要求的場合，如大型可逆式軋鋼機、龍門刨床、電力機車、造紙和印刷機械、船舶機械、大型精密機床和大型起重機等生產(chǎn)機械中。直流有刷電機在工業(yè)民用行業(yè)中得到廣泛地使用，為了實現(xiàn)直流有刷電機轉(zhuǎn)速的調(diào)整，需要先檢測電機的旋轉(zhuǎn)速度，然后再加以控制。常規(guī)情況下基于直流有刷電機的調(diào)壓系統(tǒng)是通過DC/DC變換器實現(xiàn)的，DC/DC變換器將輸入的固定直流電壓通過變換器變成可變的直流電壓，再通過相應(yīng)的反饋裝置實現(xiàn)電機調(diào)速。但是這種基于DC/DC變換器的調(diào)速方式只適用于小功率的電機調(diào)速如1KW以下的電機等。對于較大功率的電機如電流超過30A以上時則DC/DC成本會大幅度增加而可靠性降低，不適合于電動車或電動船等環(huán)境比較差的條件下使用。

傳統(tǒng)直流有刷電機有三種調(diào)速方式：1.電樞回路串電阻；2.改變電樞電壓；3.改變磁通大小。方式1電樞回路串電阻調(diào)試，是通過電阻分壓來消耗一部分能量實現(xiàn)電機調(diào)速，浪費了電能。方式2改變電樞電壓，如前所述通過DC/DC的方法目前小功率比較常見，而大功率特別是環(huán)境惡劣的場合會造成成本升高或可靠性降低和維護困難的情況。3，改變磁通大小，受電機結(jié)構(gòu)和設(shè)計影響其調(diào)速范圍和性能有限。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于開關(guān)電路的直流有刷電機調(diào)速系統(tǒng)，通過簡單的開關(guān)電路實現(xiàn)大功率和高可靠性的直流電機調(diào)速，使電動車或船等運輸工具成本降低且維護簡單容易。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種基于開關(guān)電路的直流有刷電機調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于：

包括控制器、驅(qū)動電路、開關(guān)網(wǎng)絡(luò)、電池組、通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊及充放電控制模塊；所述的控制器、驅(qū)動電路、開關(guān)網(wǎng)絡(luò)與電池組依次串接，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括電壓采集模塊、電流采集模塊與溫度采集模塊，分別與控制器及電池組相互連接，通信模塊與控制器相互連接，充放電控制模塊與控制器及電池組相互連接。

所述開關(guān)電路、電池組及直流有刷電機連接方式為：包括n個單刀單擲開關(guān)K1、K2、……Kn，n個電池1,2，……n，n個單刀雙擲開關(guān)k1，k2，……kn，n個單刀單擲開關(guān)K1、K2、……Kn一側(cè)相連，且與電動機相連，單刀單擲開關(guān)K1另一側(cè)與電池1正極及單刀雙擲開關(guān)kn的第二引腳相連，電池1負(fù)極與單刀雙擲開關(guān)k1的COM腳相連，單刀單擲開關(guān)K2另一側(cè)與電池2極及單刀雙擲開關(guān)k1的第二引腳相連，電池2負(fù)極與單刀雙擲開關(guān)k2的COM腳相連，以此類推，單刀單擲開關(guān)Kn與電池n極及單刀雙擲開關(guān)kn-1的第二引腳相連，電池n負(fù)極與單刀雙擲開關(guān)kn的COM腳相連，n個單刀雙擲開關(guān)k1，k2，……kn第一引腳相連，且與電動機相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明通過改變外圍開關(guān)電路控制電池的接入數(shù)量和方式，從而改變直流有刷電機的端電壓，實現(xiàn)直流有刷電機的分級調(diào)速。通過該外圍開關(guān)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)不同檔位的切換。在同一檔位時，不同開關(guān)動作，電池的接入方式和數(shù)量不同，但速度相同。在檔位切換時，控制不同的開關(guān)動作，選擇不同的電池接入數(shù)量和方式，達(dá)到速度的切換。