Патент на изобретение №2192984
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД УСИЛИТЕЛЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к электромеханическим системам транспортных средств. Электропривод усилителя рулевого управления содержит транзисторный силовой преобразователь с соответствующими датчиками и блоком управления, к выходным клеммам которого подключена якорная цепь электродвигателя постоянного тока с независимой обмоткой возбуждения. Отличие заключается в том, что регулятор возбуждения выполнен реверсивным, а силовой преобразователь содержит только один транзистор и диод. Технический результат заключается в упрощении схемы. 1 ил. Изобретение относится к электромеханическим системам транспортных средств и может быть использовано при разработке систем рулевого управления. Известны способ и устройство, патент США 5150021, кл. В 62 D 5/04, 1992, в котором используется электродвигатель постоянного тока с магнитами для возбуждения. Недостатком этого устройства является необходимость использования мостового силового преобразователя для регулирования тока якорной цепи, что резко усложняет и удорожает схему. Кроме того, недостатком этого устройства является отсутствие у электродвигателя независимой обмотки электромагнитного возбуждения, в связи с чем в случае выхода из строя хотя бы одного из транзисторов силового преобразователя якорная цепь оказывается закороченной и при вращении водителем рулевого колеса электродвигатель переводится в неконтролируемый режим динамического торможения, т.е. вместо снижения усилия на рулевом колесе происходит его возрастание, причем в той же степени, это существенно снижает управляемость транспортного средства, а внезапность и непредсказуемость данной ситуации могут привести к трагическим последствиям. Наиболее близким техническим решением является устройство, патент Франции 2576266, кл. В 62 D 5/04, 1985, в котором для исключения выше указанной ситуации используется электромеханический расцепитель для механического отключения ротора электродвигателя от рулевого механизма. Недостатком этого устройства также является использование повышенного (удвоенного) количества силовых элементов в преобразователе для регулирования тока якорной цепи электродвигателя, наличие механических контактов и расцепителя, что резко снижает надежность устройства. Решение технической задачи направлено на снижение стоимости и повышение надежности работы электропривода при сохранении полноты функциональных свойств. Для решения поставленной технической задачи в электроприводе усилителя рулевого управления, содержащем источник питания, подключенный к входным клеммам силового транзисторного преобразователя с соответствующими датчиками и блоком управления, к выходным клеммам которого подключена якорная цепь электродвигателя постоянного тока, последний выполнен с независимой обмоткой электромагнитного возбуждения, которая, в свою очередь, подключена к выходным клеммам реверсивного регулятора возбуждения, входные клеммы которого подключены к источнику питания, а силовой преобразователь содержит последовательно включенные между входными клеммами силовые транзистор и диод, причем транзистор включен согласно, а диод – встречно с источником питания, при этом выходными клеммами силового преобразователя являются анод и катод диода. На чертеже представлена схема электропривода. Электропривод усилителя рулевого управления содержит источник питания 1, подключенный к входным клеммам силового транзисторного преобразователя 2 с соответствующими датчиками и блоком управления, к выходным клеммам которого подключена якорная цепь электродвигателя 3 постоянного тока с независимой обмоткой электромагнитного возбуждения, которая, в свою очередь, подключена к выходным клеммам реверсивного регулятора возбуждения 4, входные клеммы которого подключены к источнику питания 1, а силовой преобразователь 2 содержит последовательно включенные между входными клеммами силовые транзистор 5 и диод 6, причем транзистор 5 включен согласно, а диод 6 – встречно с источником питания 1, при этом выходными клеммами силового преобразователя 2 являются анод и катод диода 6. Работа схемы происходит следующим образом. В нормальном режиме работы по обмотке возбуждения электродвигателя 3 протекает ток, определяемый уставкой регулятора 4 тока возбуждения, а блок управления формирует ШИМ-сигналы управления транзистором силового преобразователя 2, обеспечивающие протекание тока по якорной цепи электродвигателя 3, соответствующего сигналам датчика момента и датчика скорости автомобиля. При уменьшении до нуля сигнала датчика момента с последующим его возрастанием с другой полярностью происходит выключение транзистора 5 в силовом преобразователе 2 на время прохождения зоны нечувствительности сигналом датчика момента с последующим включением и переходом в режим ШИМ. За это время работавшие ключевые элементы регулятора возбуждения 4 выключаются, ток в обмотке возбуждения двигателя 3 спадает до нуля, затем включаются противоположные ключевые элементы регулятора возбуждения 4 и ток в обмотке возбуждения электродвигателя 3 нарастает до прежнего уровня, но с противоположной полярностью, что приводит к смене полярности момента, развиваемого электродвигателем 3. Таким образом, за счет того, что электродвигатель 3 выполнен с независимой обмоткой электромагнитного возбуждения, подключенной к выходным клеммам реверсивного регулятора возбуждения 4 (стандартная маломощная микросхема), удается сохранить всю полноту функциональных свойств электропривода усилителя рулевого управления, имея всего один транзистор 5 и диод 6 в силовом преобразователе 2, что, как минимум, в четыре раза снижает его стоимость и повышает надежность работы электропривода. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 12.09.2006
Извещение опубликовано: 20.08.2007 БИ: 23/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
