Тяговый электропривод переменного тока для транспортного средства

 

ТЯГОВЬЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий электродвигатели для каладой полуоси правого и левого бортов, датчики частоты вращения электродвигателей, преобразователь напряжения, один управляющий вход которого подключен к регулятору частоты, первьй блок выделения минимальной частоты вращения электродвигателей , отличающийс я тем, что, с целью улучшения регулировочных характеристик, введе:НЫ преобразователи напряжения с регуляторами частоты, датчик тока, первый и второй узлы отсечки, первый , второй и третий элементы сравнения соответственно левого и правого бортов, р егулятор тягового-момента по числу полуосей, второй блок вьщеления минимальной частоты вращения электродвигателей, четвертый, пятый и шестой элементы сравнения, регуляторы скоростей электродвигателей полуосей левого и правого бортов, задатчик скорости и задатчик поворота, выход каждого преобразователя на1фяжения подключен к входу электродвигателя соответствующей полуоси , выход каждого датчика частоты. вращения электродвигателя соединен с входом регулятора частоты преобразователя напряжения и с суммирующим входом первого элемента сравнения , выход которого подключен к входу первого узла отсечки, выход преобразователя напряжения подключен к входу датчика тока, выход которого соединен с входом второго узла отсечки , выходы первого и второго узлов отсечки подключены к входам второго элемента сравнения,выход кото- , (Л рого подключен к вычитающему входу третьего элемента сравнения, выход которого через регулятор тягового момента подключен к второму управляющему входу преобразователя напряжения , выходы датчиков частоты вращения электродвигателей полуосей левого борта подключены к входам первого блока выделения минимальной частоты ЕХ вращения электродвигателей, выходы СП датчиков частоты вращения электроел двигателей полуосей правого борта 00 подключены к входам второго блока выделения минимальной частоты вращения электродвигателей,выход первого блока выделения минимальной частоты вращения электродвигателя подключен к суммирующему входу четвертого элемента сравнения и к вычитающим входам пятого и первого элементов сравнения левого борта, выход второго блока вьщеления минимальной частоты вращения электродвигателей подключен к вычитающим входам четвер

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (II) (5()4 Н 02 Р 7/74

ОПИСЛНИК ИЗОБРЕт

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3632295/24-07 (22) 12.07.83 (46) 15. 10 .85. Бюл. 1(- 38 (72) В.Л.Грузов, В.P.Калинин, Е.П.Крапчина, Ю.М.Натариус, Ю.И.Подольный и П.А.Ровинский (71) Вологодский политехнический институт (53) 631. 313. 175 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 748767, кл. Н 02 P 7/74, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N- 799095, кл. Н 02 P 7/74, 1981. (54)(57) ТЯГОВЫИ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА, содержащий электродвигатели для каждой полуоси правого и левого бортов, датчики частоты вращения электродвигателей,. преобразователь напряжения, один управляющий вход которого подключен к регулятору частоты, первый блок выделения минимальной частоты вращения электродвигателей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения регулировочных характеристик, введе,ны преобразователи напряжения с регуляторами частоты, датчик тока, первый и второй узлы отсечки, первый, второй и третий элементы сравнения соответственно левого и правого бортов, регулятор тягового-момента по числу полуосей, второй блок выделения минимальной частоты вращения электродвигателей, четвертый, пятый и шестой элементы сравнения, регуляторы скоростей электродвигателей полуосей левого и правого бортов, задатчик скорости и задатчик поворота, выход каждого преобразователя напряжения подключен к входу электродвигателя соответствующей полуоси, выход каждого датчика частоты. вращения электродвигателя соединен с входом регулятора частоты преобразователя напряжения и с суммирующим входом первого элемента сравнения, выход которого подключен к входу первого узла отсечки, выход преобразователя напряжения подключен к входу датчика тока, выход которого соединен с входом второго узла отсечки, выходы первого и второго узлов отсечки подключены к входам второго элемента сравнения, выход которого подключен к вычитающему входу третьего элемента сравнения, выход которого через регулятор тягового момента подключен к второму управляющему входу преобразователя напряжения, выходы датчиков частоты вращения электродвигателей полуосей левого борта подключены к входам первого блока выделения минимальной частоты вращения электродвигателей, выходы датчиков частоты вращения электродвигателей полуосей правого борта подключены к входам второго блока выделения минимальной частоты вращения электродвигателей, выход первого блока выделения минимальной частоты вращения электродвигателя подключен к суммирующему входу четвертого элемента сравнения и к вычитающим входам пятого и первого элементов сравнения левого борта, выход второго блока выделения минимальной частоты вращения электродвигателей подключен к вычитающим входам четвер1185530

10 того и шестого элементов сравнения и первого элемента сравнения правого борта, выход задатчика поворота через четвертый и пятый элементы сравнения соединен с входом регулятора скорости левого борта, а через четвертый и шестой элементы сравнеИзобретение относится к электротехнике, а именно к многоосным тяговым электроприводам, и может быть использовано для пневмоколесных транспортных средств без поворотной плат- 5 формы.

Цель изобретения — улучшение регулировочных характеристик.

На чертеже представлена структурная схема тягового электропривода.

Тяговый электропривод переменного тока содержит электродвигатели

1 для каждой полуоси, датчики частоты вращения 2 электродвигателей 1, преобразователь напряжения 3, один управляющий вход которого подключен к регулятору 4 частоты, первый блок

5 выделения минимальной частоты вра щения электродвигателей 1, датчик тока 6, первый и второй узлы отсечки 20

7 и 8, первый, второй и третий элементы сравнения 9, 10 и 11, регулятор 12 тягового момента в приводе

13 каждой полуоси, второй блок 14 выделения минимальной частоты вра — 25 щения электродвигателей 1, четвертый, пятый и шестой элементы сравнения

15, 16 и 17, регуляторы скорости 18 и 19 левого и правого бортов 20 и 21, задатчик 22 скорости и задатчик . 30

23 поворота, выход каждого преобразователя 3 напряжения подключен к входу электродвигателя 1 соотвегствующей полуоси, выход каждого датчика 2 частоты вращения электродвигателя 1 соединен с входом регулятора

4 частоты преобразователя 3 напряжения и с суммирующим входом первого элемента 9 сравнения, выход которого подключен к входу первого уэ- 40 ла 7 отсечки, выход преобразователя напряжения подключен к входу датчика 6 тока, выход которого соединен ния — с входом регулятора скорости правого борта, управляющие входы регуляторов скорости соединены с выходом задатчика скорости, а выходы регуляторов скорости соединены с суммирующими входами третьих элементов сравнения левогои правогобортов. с входом второго узла 8 отсечки, выходы первого и второго узлов 7 и

8 отсечки подключены к входам второго элемента 10 сравнения, выход которого подключен к вычитающему входу третьего элемента 11 сравнения, выход которого через регулятор 12 тягового элемента подключен к второму управляющему входу преобразователя 3 напряжения, выходы датчиков 2 частоты вращения электродвигателей

1 левого. борта 20 подключены к входам первого блока 5 выделения минимальной частоты вращения электродвигателей 1, выходы датчиков 2 частоты вращения электродвигателей

1 правого борта 21 подключены к входам второго блока 14 выделения минимальной частоты вращения электродвигателей 1, выход первого блока 5 выделения минимальной частоты вращения электродвигателей 4 подключен к суммирующему входу четвертого элемента 5 сравнения и к вычитающим входам пятого 16 элемента сравнения и первого элемента 9 сравнения приводов 13 левого борта 20, выход второго блока 14 выделения минимальной частоты вращения электродвигателей

1 подключен к вычитающим входам четвертого 15 и шестого 17 элементов сравнения и первого элемента 9 сравнения приводов 13 правого борта 21, выход задатчика 23 поворота через четвертый. элемент 15 и пятый 16 элементы сравнения соединен с входом регулятора 18 скорости левого борта

20, а через четвертый 15 и шестой

17 элементы сравнения — с входом регулятора 19 скорости правого борта 21, управляющие входы регуляторов 18 и 15 скорости соединены с выходом задатчика 22 скорости, а вы1185530

50 ходы регуляторов 18 и 19 скорости соединены с суммирующими входами третьих элементов 11 сравнения.

Устройство управления многодвигательным тяговым электроприводом работает следующим образом.

При движении транспортного средства группы приводов левого 20 и правого 21 бортов имеют средние частоты вращения, соответствующие заданному режиму движения. При этом приводы 13 каждой полуоси за счет различных дорожных условий имеют скорости, отличные от средней для соответствующего борта и меняющиеся по частичным тяговым характеристикам. При этом сигналы датчиков 3 частоты вращения приводов 13 поступают на входы блоков 5 и 14 выделения минимальной частоты по каждому борту 20 и 21, управляющих частотой переключения вентилей (или групп вентилей) преобразователей 1 напряжения, обеспечивая формирование ха— рактеристик P1 = const Если в устройстве применены синхронные двигатели, то используются сигналы датчиков положения, частота следования которых пропорциональна частоте вращения двигателя. При этом формирование характеристик P = const ocy( ществляется регулированием возбуждения двигателей по скорости или току статора (показано пунктирными стрелками). При боксовании одной из полуосей, например, левого борта 20 разность сигналов датчика 2 частоты и блока 5 выделения минимальной частоты 8, определяемая элементом 9 сравнения, превысит уставку первого узла 7 отсечки, а если нагрузка полуоси превысит допустимый уровень, то сигнал с выхода датчика 6 тока превысит уставку второго узла 8 от— сечки. В обоих случаях сигнал отрицательной обратной связи через второй элемент 10 сравнения и третий элемент 11 сравнения снижает сигнал на входе регулятора 12 тягового мо- мента, что приводит к уменьшению момента двигателя 1 полуоси и ограничению контролируемой величины.

Чтобы транспортное средство "держало дорогу, результирующий сигнал управления скоростью каждого борта формируется в функции наименьшей из скорости этого борта, а также в функции разности скоростей бортов.

Для этого сигналы с выходов блоков

5 и 14 выделения минимальной частоты каждого борта 20 и 21 сравниваются на четвертом элементе 15 сравнения, и сигнал отклонения подается на пятый 16 и шес ой 17 элементы сравнения. Если отклонения нет, то этот сигнал равен нулю. На эти же элементы 16 и 17 сравнения подаются сигна! лы отрицательной обратной связи по скорости с блоков 6 и 7. При необходимости исключить боксование на закруглениях или вообще управлять направлением в случае пневмоколесного транспортного средства без поворотной платформы (тележки) на четвертый элемент 15 сравнения подается сигнал от задатчика 23 поворота, что позволяет осуществить поворот с любым радиусом вплоть до разворота на месте. Сформированные на элементах сравнения 16 и 17 сигналы подаются на входы обратных связей регуляторов 18 и 19 скорости левого 20 и правого 21 бортов, на задающие входы которых подаются общий сигнал задания скорости. Регуляторы скорости 18 и 19 формируют общий сигнал управления скоростью для всех приводов 13 своего борта.

Таким образом, формирование характеристик P1 = const для каждого привода 13 полуоси и работа на этих характеристиках обеспечивает экономичное использование первичного теплового движения по неровной поверхности.

Применение задержанчой обратной связи по разности частот вращения каждой полуоси борта и максимально нагруженной полуоси этого борта ограничивает частоту вращения бокс:ющего колеса на уровне, незначительно превышающем частоту вращения нагруженных колес, обеспечивая в то же время определенный допуск на расхождение частот вращения приводов одного борта, необходимый из — за различных условий качения.

ВНИИПИ Заказ 6433/55 Тирах 645 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óàrîðîä, ул.Проектная, 4