[发明专利]他励式直流电机驱动装置以及电动设备

说明书

本发明提供一种他励式直流电机驱动装置以及电动设备。本发明提供的他励式直流电机驱动装置包括：他励直流电机；直流电源；控制部；电枢斩波器；以及励磁斩波器，其中，电枢斩波器具有m个电枢斩波单元，励磁斩波器具有m个励磁斩波单元，控制部包括控制器以及电枢放大器和励磁放大器，电枢放大器由与m个电枢斩波单元分别相对应的m个电枢放大单元所构成，励磁放大器由与m个励磁斩波单元分别相对应的m个励磁放大单元所构成，电枢控制信号包含分别与m个电枢放大单元相对应的m个电枢开关控制信号，励磁控制信号包含分别与m个励磁放大单元相对应的m个励磁开关控制信号，m为不小于2的正整数。

技术领域

本发明属于直流电机领域，特别涉及一种他励式直流电机驱动装置以及包含该他励式直流电机驱动装置的电动设备。

背景技术

他励直流电机的励磁绕组与电枢绕组分别由两个斩波器供电，励磁电流单独控制，与电枢电流无关。因而他励直流电机控制方便，容易实现调速、正反转和能量回馈，广泛应用于电动叉车、电动汽车、电动观光车、电动牵引车、大型机床主轴传动系统和船舶等中。

如图12所示，传统的他励式直流电机驱动装置200是由他励直流电机以及电枢斩波器和励磁斩波器构成，他励直流电机的外部接线端子只有一对电枢外部接线端子和一对励磁外部接线端子，一对电枢外部接线端子与电枢斩波器的一对电枢电源输出端子对应电气连接，一对励磁外部接线端子与励磁斩波器的一对励磁电源输出端子对应电气连接。为了保证系统可靠性，斩波器的最大输出电流一般是电机额定电流的2～3倍。大功率高性能直流电机，特别是低压大电流直流电机，需要连续工作电流很大的斩波器，但是，相关斩波器中的开关器件价格昂贵，而且市场上能够采购到的高性能电机用斩波器的最大输出电流值也仅仅是在一千安培以下，这严重制约和影响了低压大电流直流电机的发展。

传统的他励式直流电机驱动装置在长时间的工作过程中，由于直流电源、斩波器、他励直流电机、连接线和接触件都有可能由于发热和老化等问题发生故障，其中的任何一个部件发生故障都将导致传统的他励式直流电机驱动装置无法工作，从而引起故障和事故。例如对于行驶在高速公路上的安装了他励式直流电机驱动装置的电动汽车来说，由于故障引起他励式直流电机驱动装置无法工作将导致电动汽车失控甚至导致重大的人身安全事故。

基于上述原因，他励直流电动机驱动装置中的任何一个部件的故障都将导致他励式直流电机驱动装置无法工作，引起严重的问题和后果，进而影响了包括电动车、电动船、电动飞行器，乃至于国防上的电动战车、电动军舰、电动飞行器和电驱动航空母舰等电动设备的发展。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种他励式直流电机驱动装置以及包含该他励式直流电机驱动装置的电动设备。

为了实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

结构一