Устройство для измерения тормозной силы электроподвижного состава

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОРМОЗНОЙ СИПЫ ЭЛЕКТРОПОДВШШОГО СОСТАВА , содержащее датчики тока якоря и обмотки возбуждения тягового электродвигателя , последний из которых подключен выходом к входу функционального преобразователя, первый блок сравнения и коммутатор, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности, оно снабжено интегратором , нуль-органом, формирователем сигнала обратной связи, генератором пилообразного напряжения и вторым блоком сравнения, первый вход которого соединен с выходом функционального преобразователя, второй - с формирователем сигнала обратной связи, а выход - с входом интегратора, выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения, соединенного вторым входом с выходом генератока пилообразного напряжения, а выходом - с входом нуль-органа, один выход которого соединен с входом с € формирователя сигнала обратной связи, а другой - с одним из входов комму (Л татора, другой вход которого подключен к выходу датчика тока якоря тягового электродвигателя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 д11 1 В 60 L 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТЕ1ЕННЫй HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ASTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3566760/24-11 (22) 07.01.83 (46) 15.10.86. Бюл. Н 38 (71) Моск6вский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) Ю.А. Кирюхин и В.Д.,Тулупов (53) 621.315.719(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 223851, кл. В 60 L 7/08, 1967. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТОРМОЗНОЙ СИЛЫ ЭЛЕКТРОИОДВИЖНОГО СОСТАВА, содержащее датчики тока якоря и обмотки возбуждения тягового электродвигателя, последний из которых . подключен выходом к входу функционального преобразователя, первый блок сравнения и коммутатор, о т л и ч а ю" щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено интегратором, нуль-органом, формирователем сигнала обратной связи, генератором пилообразного напряжения и вторым блоком сравнения, первый вход которого соединен с выходом функционального преобразователя, второй — с формирователем сигнала обратной связи, а выход — с входом интегратора, выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения, соединенного вторым входом с выходом генератока пилообразного напряжения, а выходом — с входом нуль-органа, один выход которого соединен с входом формирователя сигнала обратной связи, а другой — с одним из входов коммутатора,. другой вход которого подключен к выходу датчика тока якоря тягового электродвигателя.

12

Изобретение относится к измерению электромагнитного момента косвенным образом компенсированных электрических машин постоянного и пульсирующего тока, в частности к измерению сил тяги и электрического торможения подвижного состава с компенсированными тяговыми электрическими машинами постоянного и пульсирующего тока и может быть использовано в системах автоматического управления для плавного регулирования электромагнитного момента электрических машин общепромьппленного привода, а также для регулирования сил тяги и электрического торможения подвижного состава.

Цель изобретения — повьппение точ ности.

На чертеже представлена функциональная блок-схема предложенного устройства.

Устройство для измерения тормоз1ной силы электроподвижного состава содержит датчик 1 тока якоря и дат.чик 2 тока обмотки возбуждения тягового электродвигателя, подключенный к входу функционального преобразователя 3, выход которого соединен с одним из входов блока 4 сравнения, другой вход которого подключен к выходу формирователя 5 сигнала обратной связи, а выход — к входу интегратора 6, соединенного выходом с одним их входов блока 7 сравнения, другой вход которого подключен к выходу генератора 8 пилообразного напряжения, а выход — к входу нуль-органа 9, входы которого соединены соответственно с входом формирователя 5 сигнала обратной связи и одному из входов коммутатора 10, другой вход которого соединен с выходом датчика 1 тока якоря.

Рассмотрим упрощенный режим включения, позволяющий лучшим образом представить принцип действия устройства. При этом, считаем, что напряжение и ц выхода функционального преобразователя 3 уже в первый момент равно установившемуся значению. Фактически процесс включения устройства носит более Сложный характер, так как ои сопровождается ростом напряжения с выхода функционального преобразователя 3 по сложной зависимости от времени, определяемой инерционностью цепи обмотки возбуждения тяговой машины.

В рассматриваемом условном режиме включения устройства в начале процес63557

Описанный процесс изменения напряжения на выходе интегратора 6 заканчивается при равенстве нулю Hà его входе вольтсекундной площади напряже5

50 са напряжение ll„ с выхода интегратора 6 равно нулю. Также равно нулю напряжение 0„ с выхода нуль-органа

9 и напряжение 0 с выхода формирователя 5 сигнала обратной связи.

При подаче на вход интегратора 6 напряжения 0 „ через блок 4 сравнения, на его выходе начинается рост напряжения (Jö . Темп роста этого напряжения определяется постоянной времени интегратора 6 и уровнем напряжения 0 п с выхода функционального преобразователя 3.

Рост напряжения 0и происходит до момента, когда оно становится больше напряжения, выхода генератора 8 напряжения пилообразной формы, т.е. когда разность напряжений V — 0„, вычисляемая в блоке 7 сравнения, становится отрицательной. В этот момент происходит квантование выходного напряжения Uqq нуль-органа 9 и оно становится положительным. При этом, на выходе формирователя 5 сигнала обратной связи появляется отрицательное напряжение U„, величина которого постоянна. Причем уровень этого напряжения должен превышать наибольшее возможное значение напряжения 0< . В результате ко входу интегратора 6 прикладывается напряжение U

Напряжение на выходе интегратора 6 начинает уменьшаться. Этот процесс заканчивается в момент, когда разность напряжений Ц„ — U становится положительной. При этом, происходит квантование напряжения 0„ выхода нульоргана 9. Оно становится равным нулю.

Становится равным нулю и напряжение

Uo выхода формирователя 5. Поэтому напряжение на выходе интегратора 6 вновь начинает расти под действием напряжения U>„, постоянно поданного на вход интегратора 6. Причем рост напряжения 0 » происходит å не от нуля, а от некоторого положительного значения. При периодическом повторении описанного процесса постоянно увеличивается длительность подачи на блок 4 сравнения импульса отрицательного напряжения Vo и, следова-

Ь тельно, замедляется рост напряжения

0„ на выходе интегратора 6. (3) 5ц* и (я т или, подставляя вместо 11 выражение (2), получим откуда

10 (2) Т и ос

6= " "ф и 1 Рп где Т вЂ” период следования напряжения; — длительность импульса.

Если в квазиустановившемся режиме работы устройства при неизменной величине напряжения 0 „ произошло изменение скважности напряжения Оцо, например, вследствие изменения параметров генератора 8, то это приводит к нарушению равенства (1), что вызывает изменение напряжения на выходе интегратора. Последнее приводит к восстановлению равенства (1). Причем скважность импульсов на выходе нульоргана 9 становится прежней. Этим объясняется высокая. стабильность характеристики устройства.

Импульсы с выхода нуль-органа 9

30 поступают на вход коммутатора 10 (вход управления). На другой вход коммутатора 10 подано напряжение „ пропорциональное действительному значению тока якоря тяговой машины. При наличии импульса напряжения lfщ> на входе коммутатора 10, коммутатор открывается инапряжениеМ проходит ерез него беэ преобразования по амплитуде. При отсутствии импульса напряжения 0 „, коммутатор 10 закрыт и нап40 ряжение 0< через него не проходит. аким образом, на выходе коммутатора (4) Среднее значение напряжения на выходе коммутатора 10 определяется по -следующей формуле т Фи

Из формулы (5) видно, что среднее значение напряжения на выходе коммутатора 10 пропорционально току якоря и потоку возбуждения электрической машины, т.е. пропорционально ее электромагнитному вращающему или тормозному моменту.

Из формулы (5) видно также, что для достижения высокой стабильности характеристики решающего устройства, достаточно обеспечить постоянство амплитуды напряжения Ц на выходе формирователя 5 сигнала обратной связи. Напряжение выхода решающего устройства не зависит от нелинейности и изменения амплитуды напряжения пилообразной форма, чем достигается высокая точность вычисления электромагнитного момента. ю

Составитель Л. Резникова

Техред Л.Олейник

Корректор А. Зимокосов

Подписное

Редактор И. Сегляник

Я

Заказ 5482/18

Тираж 647

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэвбдственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1263557 4 ний g(p„ и 0 за период следования 10 имеют место имцульсы напряжения, напряжения пилообразной формы. длительность которых равна t„, a Hx

B этом случае для квазиустановив- амплитуда — напряжению 0, т.е. имшегося процесса можно записать следу- пульсы на выходе коммутатора и льсы на выходе коммутатора имеют ющее выражение вольтсекундную площадь, равну

1ц т