Устройство для управления тяговым электроприводом постоянного тока транспортного средства

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ-УПРАВЛЕНИЯ , ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее блок сравнения, входы которого соединены с датчиком и задатчиком тока якоря тягового двигателя, а вьпсод с одним из входов блока переключений и одним из входов блока инверсий, ДРУГрй вход которого соединен с выходом датчика тока якоря тягового двигателя, а выход - с вторым входом блока переключений, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому выходу формирователя задержанных импульсов и к выходу формирователя блокировочных импульсов, подключенных к выходу генератора задающих импульсов, а пятый и шестой входы блока пере ключений соединены с выходами блока изменения алгоритма управления, первый вход которого подключен к второму выходу формирователя задержанных импульсов , второйи третий - к соответствующим выходам первого триггера, соединенным с входами формирователей управляющих импульсов тиристорrioro регулятора в цепи тягового двигателя , задатчик ослабления поля -возбуждения, задатчик торможения и контроллер, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности , оно снабжено дополнительными триггерами, элeмeнтa m И, элементом , И-НЕ,- инверторами, элементами ИЛИ-НЕ, дополнительными формирователями импульсов и задатчиком положения контроллера , входы которого Соединены соответственно с выходом блока инверсий и одним из выходов первого до- . полнительного формирователя импуль- . сов, другой которого подклюI чен к одному из входов элемента И-НЕ, подключенного другим входом к второму выходу формирователя задержанных импульсов, а выход соединенс одним из входов первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходу первого формирователя управляющих импульсов, а третьи входы -соответственно к выходу первого | инвертора и задатчику ослабления поля возбуждения, а выходы соответственно к первым входам первого и втоСАд рого элементов ШШ-НЕ, вторые входы которых подключены соответственно к выходам третьего и четвертого элементов И, одни входы которых соединены с выходом второго формирователя управляющих импульсов, а другие соответственно с выходом-первого инвертора .и задатчиком ослабления поля возбуждения, к которому подключен, вход первого инвертора, а выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены с первьм и вторым входами тиристорного регулятора, при этом

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 60 L 15 04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3817656/24-11 (22) 03.12.84 (46) 15.11.86. Бюл. № 42 (71) Научно †исследовательск институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Ю.В.Колоколов,, Л.Ю.Вейцман

И.А,Абрамов и )К.Т.Жусубалиев (53) 621.3.072.6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 481476, кл. В 60 L 15/04, 1973. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ. УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее блок сравнения, входы которого соединены с датчиком и задатчиком тока якоря тягового двигателя, а выход с одним из входов блока переключений и одним из входов блока инверсий, другой вход которого соединен с выходом датчика тока якоря тягового двигателя, а выход — с вторым входом блока переключений, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому выходу формирователя зацержанных импульсов и к выходу формирователя блокировочных импульсов, подключенных к выходу генератора задающих импульсов, а пятый и шестой входы блока переключений соединены с выходами блока изменения аЛгоритма управления, первый вход которого подключен к второму выходу формирователя задержанных импульсов, второй-и третий — к соответствующим выходам первого триггера, соединенным с входами формирователей управляющих импульсов тиристор„„SU„„1270039 А1 ного регулятора в цепи тягового двигателя, задатчик ослабления поля .возбуждения, задатчик торможения и контроллер, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительными триггерами, элементами И, элементом

И-НЕ,.инверторами, элементами ИЛИ-НГ, дополнительными формирователями импульсов и задатчиком положения контроллера, входы которого соединены соответственно с выходом блока инверсий и одним из выходов первого дополнительного формирователя импульсов, другой вьп од которого подключен к одному из входов элемента И-НЕ, подключенного другим входом к второму выходу формирователя задержанных импульсов, а выход соединен с одним из входов первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходу первого формирователя управляющих импульсов, а третьи вхо,цы соответственно к выходу первого инвертора и задатчику ослабления поля возбуждения, а выходы соответственно к первым входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых подключены соответственно к выходам третьего и четвертого элементов И, одни входы которых соединены с выходом второго формирователя управляющих импульсов, а другие— соответственно с выходом-первого.инвертора .и задатчиком ослабления поля возбуждения, к которому подключен, вход первого инвертора, а выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены с первым и вторым входами тиристорного регулятора, прИ этом

1270039 входы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с выходом второго инвертора и с входами блока переключений, а одни входы седьмого и восьмого элементов И подключены к задатчику торможения, другие — соответственно к выходу блока сравнения и выходу блока инверсий, а вь|холы соединены соответственно с одним из входов девятого и десятого элементов И и входами третьего и чет вертого дополнительных формирователей импульсов, выходы которых подключены к другим входам соответственно десятого и девятого элементов

И, соединенных выходами с одним из входов третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, другие из входов которых подключены к выходам соответственно пятого и шестого элементов И, а выходы †.к входам первого триггера, причем входы второго триггера соединены соответственно с выходом блока инверсий и с выходом задатчика положения контроллера, а выход через пятый дополнительный формирователь импульсов подключен к четвертому входу блока изменения алгоритма управления, пятый и шестой входы которого соединены с выходами третьего триггера, вход которого подключен к выходу блока инверсий.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок изменения алгоритма управления содержит соединенные с вторым и третьим1входами вьппеуказанного блока интеграторы, выход первого из которых подклю". чен к входу первого компаратора, Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматизированного управления электроприводами постоянного тока транспортных средств.

Цель изобретения — повьппение надежности.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства управления электроприводом постоянного тока соединенному с выходами первого и второго ключевых элементов, выход которого подключен к одному из входов четвертого триггера, другой вход которого соединен с выходом одиннадцатого элемента И, первый и второй входы которого являются соответственно четвертым и пятым входами блока изменения алгоритма управления, а третий вход соединен с выходом второго компаратора, вход которого подключен к выходам второго интегратора и третьего ключевого элемента, при этом выходы четвертого триггера соединены с одним из входов второго и третьего элементов

И-НЕ, другие входы которых объединены и являются первым входом блока изменения алгоритма управления, а выходы подключены к входам пятого триггера, выходы которого,подключе- ны к входам первого и третьего ключевых элементов и являются выходами блока изменения алгоритма управления, а вход второго ключевого эле= мента является шестым входом этого блока.

3. Устройство по п. 1, ч а ю щ е е с я тем, что задатчик положения контроллера содержит на входах четвертый элемент И-НЕ, выход которого соецинен с входом третьего интегратора, соединенного выходом с одним из входов третьего компаратора, другой вход которого через делитель напряжения подключен к ис точнику питания, а его выход является выходом задатчика положения контроллера. транспортного средства; на фиг. 2функциональная схема блока измерения алгоритма управления; на фиг. 3— функциональная схема задатчика положения контроллера.

Устройство для управления электроприводом постоянного тока транспортного средства содержит блок 1 сравнения, входы которого соединены с датчиком 2 и задатчиком 3 тока якоря

1270039

20

30

7

Напряжение с прямого выхода триггера 18 устанавливает в исходное состояние триггер 76 через элемент

77 И. Триггер 82 устанавливается в исходное состояние инверсными задержанными импульсами с выхода формирователя 7 задержанных импульсов через элемент 81 И-НЕ. Задержанные импульсы (выход блока 5 переключений) через элемент 20 И и элемент 33 ИЛИ-НЕ поступает на первый вход триггера, 11. С другого выхода формирователя

7 задержанных импульсов импульсы поступают на вход элемента 30 И-НЕ, Датчик тока 2 якоря работает на холостом ходу с частотой 3 ко. С этой же частотой формируются импульсы блока 1 сравнения, которые проходят через блок 5 переключений при алгоритме работы устроцства с < 0,5.

При переходе устройства в рабочие режимы на вход "Сброс" подается сигнал Н1П.

В режиме реостатного пуска с плавным межступенчатым тиристорным регулированием сопротивления ступени 49 пускотормозного реостата 50 с полным полем возбуждения на входе "Пуск" сигнал соответствует "1". В тиристорном регуляторе 14 замкнуты контакты

44 и 46 контроллера 17 и 56 — тормозного контроллера. Контакт 44 шунтирует вспомогательные тиристоры 61. По положительному перепаду напряжения на входе "Пуск" формирователь 40 генерирует импульс напряжения по дли тельности больший или равный периоду синхронизации, который разрешает прохождение инверсных задержанных импульсов через элемент 30 И-НЕ, а импульсом напряжения с другого выхода блокирует работу задатчика 41 положения контроллера. Импульсы с другого выхода формирователя 7 задержанных импульсов проходят через элемент 30 И-НЕ, элемент 26 И, элемент 35 ИЛИ-НЕ не управляющие цепи главных тиристоров 60 и коммутирующих тиристоров регулятора 14. Коммутирующий конденсатор 64 предварительно заряжен от источника постоянного тока через зарядный резистор 70.

Главные тиристоры 60 отпирают и закорачивают регулируемую ступень пускотормозного реостата 50 — резистор 49. Тяговый ток нарастает, при достижении им уровня тока уставки блоком 6 инверсий формируется релей8 ным способом импульс, одновременно пропадают импульсы с выхода блока 1 сравнения, и триггер 8 перебрасывается в рабочее состояние "1" на прямом выходе. Напряжение с инверсного выхода триггера 18 через ключ 75 снимает блокировку с выхода интегратора 71. Импульсы с первого выхода блока 10 через блок 5 и через элемент И 21, элемент ИЛИ-HE 34, поступают на второй вход триггера 11, который перебрасывается в противоположное состояние. По фронту перепада напряжения формирователь 13 генерирует импульс, который через элемент 27 И, элемент 36 ИЛИ-НЕ поступает на управляющие цепи коммутирующих тиристоров 62, которые осуществляют запирание главных тиристоров 60 регулятора 14. Ток якоря спадает до поступления очередного задержанного импульса, который пропускается блоком 5 переключений и через элемент 20 И, элемент 33 ИЛИ-НЕ поступает на первый вход триггера

11 и перебрасывает его в противоположное состояние. По фронту перепада напряжения формирователь 12 генерирует импульс напряжения, который через элемент 26 И, элемент 35 ИЛИ-HE поступает на управляющие цепи главных тиристоров 60 и коммутирующих тиристоров 63. Тяговый ток нарастает.

Время открытого состояния главных тиристоров 60 в пределах периода регулирования автоматически увеличивается по мере увеличения частоты вращения тягового двигателя 4 и соответствующего увеличения его ЭДС.

Конденсатор 88 задатчика 41 положения контроллера периодически pasряжается и напряжение на конденсаторе 88 всегда меньше эталонного на втором входе компаратора 85 при работе устройства при алгоритме управления с )" < 0,5.

При достижении коэффициента заполнения главных тиристоров 60

g 0,5 скорость нарастания регулиру-. емого тока становится равной скорости спадания. Далее регулируемый ток .нарастает медленнее чем спадает.

Поэтому при "g = 0,5 осуществляется переход на другой алгоритм управления регулятором 14: тиристорный регулятор отпирается импульсами,формируемыми релейны; способом, запира1270039 ется задержанными имрульсами (импульсами синхронизации).

Переключение блока 10 изменения алгоритма управления осуществляется . следующим образом. 5

Напряжение с инверсного выхода триггера 82 "1" блокирует через ключ

79 работу интегратора 72„ Напряжение на выходе интегратора 71 и соответственно на входе компаратора 73 при увеличении коэффициента заполнения тиристорного регулятора 14 и при Y = 0,5 достигает уровня эталонного напряжения на другом входе компаратора 73. Компаратор 73 срабатывает и перебрасывает триггер 76 в противоположное состояние с "1" на прямом выходе и "О" — на инверсном.

Инверсные задержанные импульсы с второго выхода формирователя 7 задер- >О жанных импульсов через элемент

И-НЕ 81 поступают на первый вход триггера 82 и перебрасывают его в противоположное состояние с "1" на прямом выходе и "О" — на инверсном, которые определяют алгоритм работы блока 5 переключений и соответственно алгоритм управления регулятора

14 при "g > 0 5. Напряжение с прямого выхода триггера 82 через ключ 74 ЗО блокирует. работу интегратора 71, а интегратор 72 вступает в работу, причем он срабатывает при алгоритме управления с > 0,5,.когда Д уменьшается до II = -0,5 при набросах нап- з ряжения в контактной сети, т.e.. интегратор 71 контролирует увеличение удо 0,5, а интегратор 72 — уменьшение g до 0,5.

При $ > 0,5 импульсы на выходе блока 5 переключений отсутствуют.

На открывание главных тиристоров

60 импульсы, формируемые блоком 1 ,45 сравнения, поступают по цепи: элемент И 20, элемент ИЛИ-НЕ 33, первый вход триггера 11, прямой выход триггера 11, формирователь 12, элемент

И 26, элемент ИЛИ-НЕ 35 управляю9

50 щие цепи главных тиристоров 60 регулятора 14. Задержанные импульсы на запирание главных. тиристоров 60 пос..тупают по цепи: второй выход блока 5 переключений, элемент И 21, элемент

ИЛИ-НЕ 34, второй вход триггера 11, формирователь 13, элемент И 27, элемент ИЛИ-НЕ 36, управляющие цепи коммутационных тиристоров 62.

Так как ри ) 0,5 регулирование тягового тока осуществляется выше уровня тока уставки постоянно формируются импульсы блоком 6 инверсий.

В момент достижения коэффициентом заполнения регулятора 14 максимального значения, которое определяется половиной длительности блокировочных импульсов, и для регулятора

0,8, тяговый ток начинает спадать ниже уровня тока уставки. На первый вход элемента И-НЕ 83 задатчика положения контроллера 41 прекращается поступление импульсов, которые разряжают конденсатор 88 при g < 0,5. Конденсатор 88 заряжается до уровня эталонного напряжения компаратора 85, который срабатывает и дает команду на контроллер 17, который закорачивает контактом 42 нерегулируемую ступень 47 пускотормозного реостата 50.

Одновременно импульс напряжения с задатчика положения контроллера 41 поступает на первый вход триггера

i9, перебрасывает его в противоположное состояние с "1" на прямом входе и "О" на инверсном. Формирователь 37 генерирует импульс, который через элемент И 77 устанавливает триггер

76 в исходное состояние с "О" на прямом выходе и "1 " на инверсном.

Инверсные задержанные импульсы через элемент И-HE 81 устанавливают в исходное состояние триггер 82 с "О" на прямом выходе и "1" на инверсном, что вновь обеспечивает алгоритм работы блока 5 переключений при коэффициенте заполнения регулятора 14

Y (0,5.

Далее процесс регулирования тока якоря повторяется и заканчивается закорачиванием последней нерегулируемой ступени 48 реостата 50 и плавным регулированием вновь введенной ступени 49 реостата 50, начиная с ми- нимального значения . При достижении максимального значения g регулятора 14 тяговый ток начинает постепенно спадать. Задатчик 41 положения контроллера выдает команду контроллеру 17 перейти на следующую позицию, на которой осуществляется переключение силовых цепей электропривода для работы в режиме разгона двигателя с ослаблением поля возбуждения, Одновременно "=-адатчик 41 поло. жения контроллера подает команду на первый вход триггера 19, который пе1:! 70039 тягового двигателя 4, а выход — с одним из входов блока 5 переключений и одним из входов блока 6 инверсий, другой вход которого соединен с вы.ходом датчика 2 тока якоря тягового двигателя 4, а выход — с вторым входом блока 5 переключений, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к выходу формирова

10 теля 7 задержанных импульсов и к выходу формирователя 8 блокировочных импульсов, подключенных входами к выходу генератора 9 задающих импульсов, а пятый и шестой входы блока 5 переключений соединены с выходами блока 10 изменения алгоритма управления, первый вход которого подключен к второму выходу формирователя 7 задержанных импульсов, второй и третий †к соответствующим

20 выходам первого триггера 11, соединенным с входами формирователей 12 и 13 управляющих импульсов тиристорного регулятора 14 в цепи тягового двигателя 4, задатчик 15 ослабления

25 поля возбуждения задатчика 16 торможения и контроллер 17, кроме того, оно снабжено дополнительными триггерами 18 и 19, элементами И 20-29, элементом И-НЕ 30, инверторами 31 и 32, элементами ИЛИ-НЕ 33-36, дополнительными формирователя 37-40 импульсов и задатчиком 41 положения контроллера входы которого соедине9 ны соответствейно с выходом блока 6 35 инверсий и одним из выходов первого дополнительнîrо формирователя 40 импульсов, другой выход которого подключен к одному из входов элемента

И-НЕ 30, подключенного другим входом 40 к второму выходу формирователя 7, а выход соединен с одним из входов первого и второго элементов И 26 и 28, вторые входы которых подключены к выходу первого формирователя 12 45 управляющих импульсов, а третьи входы. — соответственно к выходу первого инвертора 31 и задатчику 15 ослабления поля возбуждения, а выходы соответственно к первым входам элементов 50

ИЛИ-НЕ 35 и 36, вторые входы которых подключены соответственно к выходам элементов И 29 и 27, одни входы которых соединены с выходом второго формирователя 13 управляющих импульсов, а другие — соответственно с выходом первого инвертора 31 и задатчиком 15 ослабления поля возбуждения, к -оторому подключен вход инвертора 31, а выходы элементов HJIH-HE 35 и 36 соединены с первым и вторым входами тиристорного регулятора 14,при этом входы элементов И 20 и 21 соединены соответственно с выходом инвертора

32 и с выходами блока 5 переключений, а одни входы элементов И 22 и 23 подключены к задатчику 16 торможения, другие — соответственно к выходу блока 1 сравнения и выходу блока 6 инверсий, а выходы соединены соответственно с одним из входов элементов И 24 и 25 и;входами дополнительных формирователей 39 и 38 импульсов, выходы которых подключены к другим входам элементов И 25 и 24, соединенных выходами с одним из входов элементов ИЛИ-НЕ 33 и 34, другие из входов которых подключены к выходам элементов И 20 и 21, а выходы — к входам триггера 11, причем входы триггера 19 соединены соответственно . с выходом блока 6 инверсий и с выходом задатчика 41 положения контроллера, а выход через дополнительный формирователь 37 импульсов подключен к четвертому входу блока 10 изменения алгоритма управления, пятый и шестой входы которого соединены с выходами триггера 18, вход которого подключен к выходу блока 6 инверсий.

Другой вход триггера 18 подключен к входу "Сброс", а вход первого дополнительного формирователя 40 импульсов — к входу r Ïóñê" устройства, Контакты 42-46 контроллера 17 предназначены для подключения ступеней

47-49 пускотормозного реостата 50 и силовых цепей электропривода, в которые также введены контакты 51-59 реверсивного и тормозного контроллера, линейного контактора и контактора ослабления поля возбуждения. Входы устройства, а также тормозного и реверсивного контроллеров, линейного контактора и контактора ослабления поля, которые образуют дополнительные входы устройства, предназначены для подключения к контроллеру машиниста.

Тиристорный регулятор 14 содержит тиристоры: главные 60, вспомогательные 61, коммутирующие 62 и 63, коммутирующий конденсатор 64, дроссель

65 подзаряда, дроссель 66 заряда, резистор 67, шунтирующий обмотку 681270039

$ возбуждения двигателя 4„ ограничивающий резистор 69 ослабления поля возбуждения, зарядный резистор 70.

Блок 10 изменения алгоритма управ. ления содержит соединенные с вторым и третьим входами указанного блока интеграторы 71 и 72, выход первого из которых подключен к входу компаратора 73, соединенному с выходами ключевых элементов 74 и 75, выход 10 котоРого подключен к одному из их. входов триггера 76, .другой вход которого соединен с выходом элемента

И 77, первый и второй входы которого являются соответственно входами бло- !5 ка 10 изменения алгоритма управления, а третий вход соединен с выходом ком паратора 78, вход которого подключен к выходам интегратора 72 и ключевого элемента 79, при этом выходы тригге- 20 ра 76 соединены с одним из входов элементов И-НЕ 80 и 81, другие входы ,которых объединены и являются первым входом блока 10 изменения алгсритма управления, а выходы подключены к входам триггера 82, выходы которого подключены к входам ключевых элементов 74, 79 и являются выходами блока 10 изменения алгоритма управления, а вход ключевого элемента З0

75 — шестым входом этого блока, Задатчик 41 положения контроллера содержит на входах элемент И-НЕ 83, выход которого соединен с входом интегратора 84, соединенного выходом з5 с одним из входов компаратора 85, другой вход которого через делитель

86 напряжения подключен к источнику питания, а его выход является выходом задатчика 41 положения контроллера, Интегратор 84 содержит инвертор

87, вход которого образует вход интегратора 84, выход. подключен к общей точке конденсатора 88 и резисторов 89 и 90, причем другой вывод ре- 45 зистора 89 подключен к источнику питания, а другой вывод резистора 90 образует выход интегратора 84„

Устройство работает следующим образом„

В предлагаемом устройстве применен релейно-импульсный способ Регулирования тягового тока.

Алгоритм работы блока 6 инверсий

55 определяется выходными напряжениями блока 10 изменения алгоритма управления, В области значений коэффициента заполнения тиристорного регулятора t1 < 0,5 более крутым является участок нарастания тягового тока.

Следовательно, запирание регулятора

14 осуществляется импульсами, формируемыми релейным способом: синхронизирующие импульсы с формирователя 7 задержанных импульсов периодически отпирают регулятор 14. Напряжение с выхода триггера 82 блока 10 изменения алгоритма управления равны:

"0" — с прямого выхода, 1" - с инверсного.

В области значений g > 0,5 более крутым является участок спада тягового тока. Следовательно, отпирание регулятора 14 осуществляется релейным способом, а синхронизирующие импульсы с формирователя 7 задержанных импульсов периодически запирают регулятор 14. Напряжения с выхода триггера 82 блока 10 равны; "1" — с прямого выхода, "0" — с инверсного.

В исходном состоянии на вход и t1

Сброс устройства управления электроприводом поступает напряжение, эквивалентное "0", на вход "Пуск"— напряжение, эквивалентное "0 . на выходе задатчика 16 торможения — напряжение, эквивалентное 0", на выходе задатчика 15 ослабления поля возбуж- . дения — напряжение., эквивалентное и и

0, ступени 47-49 пускотормозного реостата 50 введены, питание к тиристорному преобразователю 14 подведено через контакты 58, 5 1, 52 и 55, По фронтам импупьсов задающего генератора 9 формируются импульсы напряжения формирователем 8 блокироночных импульсов и импульсы напряжения формирователем 7 задержанных импульсов, с другого выхода которого идут инверсные задержанные импульсы, 3а время действия блокировочных импульсов исключается возможность прохождения через блок 5 переключений импульсов, формируемых Релейным способом.

Задатчик положения контроллера 41 в исходном состоянии не оказывает воздействия на контроллер 17. Инверсный выход триггера 18 через ключ 75 устанавливает на выходе интегратора

71 исходное состояние с уровнем "0" исключая тем самым срабатывание компаратора 73 и переключение триггера

76 в состояние, соответствующее алгоритму управления устройства при > 0,5.

12 на регулирование возбуждения автоматическое поддержание тока якоря на уровне тока уставки осуществляется включением вспомогательных тиристоров 61 в отличие от режима реостатного пуска.

Сигналом напряжения "0" на входе и 11

Сброс устройства управления элект роприводом блок 10 изменения алгоритма управления установлен в исходное состояние и готов к работе при алгоритме управления, соответствующий

< 0,5.

При поступлении на вход "Пуск" устройства управления электроприводом напряжения, эквивалентного "111, задержанные импульсы через элемент

И-НЕ 30 в промежуток времени действия импульса напряжения с другого выхода формирователя 40 импульсов, элемент

И 28, элемент ИЛИ-НЕ 36 отпирают; вспомогательные тиристоры 61 и коммутирующие тиристоры 63. Тяговый ток начинает нарастать через резистор

67, ток возбуждения — спадать через резистор 69, При достижении тяговым током уровня тока уставки повторяется процесс формирования импульсов управления аналогично режиму реостатного пуска. Импульс с выхода блока. 5 переключений по цепи: элемент И 21, элемент ИЛИ-НК 34, второй вход триггера 11, формирователь 13 импульсов, элемент И 29, элемент ИЛИ-НЕ 35 поступает в управляющие цепи главных 60 и коммутирующих 6 1 тиристоров. Тяговый ток интенсивно спадает из-за увеличивающегося сопротивления цели обмотки якоря, а ток возбуждения резко растет.

Ввиду того, что при включении контакта 59 контактора ослабления поля возбуждения параллельно обмотке 68 возбуждения подключаются резисторы

67 и 69, коэффициент ослабления поля двигателя скачком уменьшается до начального значения, хотя тиристорный регулятор 14 работает с минимальным коэффициентом заполнения " . В дальнейшем по мере разгона двигателя коэффициент ослабления поля двигателя плавно уменьшается благодаря постепенному увеличению g . При 7 =0,5 блок 10 устанавливает алгоритм управ-. ления регулятором, соответствующим

0,5. После достижения максимального значения коэффициента заполнения Я регулятора 14 разгон двига1270039

1 ребрасывается в состояние с "1" на прямом выходе, запускает формирователь 37, который устанавливает триггер 82 блока 10 в исходное состояние. Автоматически с переходом контроллера 17 на последующую позицию после окончания режима реостатного пуска напряжения на входах "Сброс" и

"Пуск" устройства устанавливаются равными "0" ° 10

Можно увеличить коэффициент заполнения регулятора 14 до = 1 на последней позиции контроллера в режиме реостатного пуска, разрывая цепь поступления импульсов управления на коммутирующие тиристоры 62 регулятора 14.

В режиме разгона тягового двигателя с ослаблением поля возбуждения контроллер 17 своими контактами раз- 2б мыкает контакты 44 и 46 и замыкает

3 контакт 45, закорачивая тем самым регулируемую ступень 49 реостата 50.

На выходе задатчика 15 ослабления поля возбуждения напряжение равно 25

"1" и предварительнс включает контактор ослабления поля, замыкающий контакт 59. Таким образом формируются силовые цепи при регулировании поля возбуждения двигателя: при ос- 5ц лаблении поля тяговый ток проходит

Ю через вспомогательные тиристоры 61 контакт силового контроллера 45, ре-< зистор 67 с малым сопротивлением, шунтирующий обмотку 68 возбуждения, якорную обмотку двигателя 4, меньшая часть тягового тока осветляется через резистор 69 и дроссель 66 в обмотку 68 возбуждения.При усилении возбуждения тяговый ток проходит через главные тиристоры 60, обмотку 68 возбуждения и якорную обмотку двигателя 4, часть тока ответвляет дроссель 66, резисторы 69 и 67, Напряжение с выхода задатчика 15 — 45 ослабления поля возбуждения устройства управления через инвертор 31 блокирует прохождение импульсов через элементы И 26 и 27 и разрешает прохождение импульсов управления через

50 элементы И 28 и 29, что позволяет изменить последовательность поступления импульсов управления на отпирание главных 60, коммутирующих 62, 63 и всномогательных 61 тиристоров по сравнению с режимом реостатного пуска. Изменение алгоритма управления вызвано тем, что при переходе

1270039

14

13 теля продолжается на автоматической характеристике с постоянным ослаблением поля возбуждения двигателя, конечная ступень которого ограничена сопротивлением резистора 67 и максимальным значением Y

Автоматический процесс пуска и разгона двигателя 4 заканчивается.

На первый вход элемента И-HE 83 задатчика 41 положения контроллера прекращается поступление импульсов с выхода блока 6 инверсий которые разряжали конденсатор 88 интегратора

90 при Р 0,5. Конденсатор 88 заряжается, однако компаратор 85 срабатывает, но контроллер машиниста остается в прежнем положении, соответствующем режиму пуска регулированием поля возбуждения двигателей, и контроллер 17 не меняет положения по команде задатчика 41 положения контроллера. Блок 10 изменения алгоритма управления продолжает обеспечивать работу устройства управления электроприводом с максимальным значением коэффициента заполнения вспогательных тиристоров 61 регулятора!

О !

Z0

1 при 3" ) 0,5 °

При переходе электропривода в режим реостатного торможения с ослаб30 ленным полем возбуждения с контроллера машиниста поступают команды на линейный контактор, тормозной и реверсивный контроллеры, подается питание на электропневматический при- 35 вод контроллера 17. Линейный контактор отключает электропривод от источника питания контактом 58. Тормозной контроллер поворачивается в тормозное положение, замыкает контактор 57, размыкает контакты 55 и 56. Одновременно реверсивный контроллер поворачивается в положение, противоположное моторному режиму, размыкает контакты 51 и 52, замыкает контакты 53 и 54 ° Контроллер автоматически переходит на первую позицию.

После этого включается контактор ос-, лабления поля и замыкает контакт 59.

На вход вПуск поступает напряжение "0", на ввходе задатчика 16 тор- . можения — напряжение "1", на выходе задатчика 15 ослабления поля возбуждения — напряжение "0".

Силовые цепи электропривода образуют тормозной контур, в котором параллельно регулятору 14 включены резисторы 49 и

69, а параллельнс обмотка 68 возбуждения — резисторы 67, 69.

При регулировании поля возбуждения в режиме реостатного торможения главные тиристоры 60 включены последовательно с обмоткой 68 возбуждения, а вспомогательные тиристоры 61 закорочены. При открытых тиристорах

60 тормозной ток проходит по двум параллельным ветвям: через тиристоры 60, обмотку 68 возбуждения и через контакт 44, резисторы 49 и 67; контакт 59. Тормоз>ной ток и ток возбуждения растут.

В ту часть периода регулирования, когда главные тиристоры 60 закрыты, тормозной ток протекает по резистору 49, а ток обмотки возбуждения замыкается по цепи: контакт 59, резисторы 67 и 69, дроссель 66. При этом ток возбуждения спадает в контуре, образуемом сравнительно большим сопротивлением резистора 69.

Сигнал с выхода инвертора 32 блокирует прохождение импульса через элементы 20 и 21 и разрешает прохождение импульсов, формируемых релейным способом, через элементы И 22,23.

При поступлении с выхода задатчика

16 торможения напряжения "1" импульсы, формируемые релейным способом блоком 1 сравнения, проходят через элемент И 22, элемент И 24 и через элемент ИЛИ-НЕ 33 на первв и вход триггера, устанавливая его в состояние с напряжением "1 на прямом выходе и напряжением "0" на инверсном, как и в предыдущих режимах в исход. ном состоянии, 1

При появлении на входе Пуск" устройства напряжения "1" формирователь

40 генерирует импульс напряжения, который пропускает через элемент

И-НЕ 30 импульсы, которые проходят через элемент И ?6, элемент

ИЛИ-НЕ 35 на управляющие цепи главных тиристоров 60. Тормозной ток и ток возбуждения растут и при достижении уровня уставки формируется импульс блоком 6 инверсий. Формирователь 13 генерирует импульс управления, который через элемент И 27, элемент ИЛИ-НЕ 36 поступает на управляющие цепи коммутационных тиристоров 62, Главные тиристоры 60 запираются, а тормозной ток и ток возбуждения спадают, Формируется блокировочный импульс формирователем 39, !

12 на время действия которого прохождение импульсов через элемент 24 И блокируется, исключая тем самым срывы коммутации регулятора 14.

При уменьшении тормозного тока ниже уровня тока уставки формируется импульс, по переднему фронту которого формируется импульс формирователем 38, блокирующим на время действия прохождение импульсов через элемент И 25. Формирователь 12 генерирует импульс управления главными тиристорами 60, которые отпираются, и процесс регулирования повторяется.

По мере снижения скорости двигателя поддерживается среднее значение тормозного тока путем плавного увеличения коэффициента заполнения тиристорного регулятора 14. Когда ,постигает наибольшего значения за— датчик 41 положения контроллера дает

70039

1б команду на его переход на следующую позицию, на которой отключается контактор ослабления поля возбуждения и электропривод переключается .на режим межступенчатого тиристорного регулирования тормозного реостата, который аналогичен межступенчатому регулированию пускового реостата. На очередной реостатной по1О зиции вал контроллера 17 по оконча- нии регулирования ступени 49 реостата 50 поворачивается под контролем задатчика 41 положения контроллера на следующую позицию, выводя

15 соответствующую ступень реостата 50.

Задатчик 41 положения контроллера в режиме реостатного торможения с релейным способом регулирования тормозного тока работает аналогично

2О режимам тяги электропривода с полным и ослабленным полем возбуждения.

1270039

Составитель Л.Резникова

Редактор М.Недолуженко Техред Д.Сердюкова Корректор А.Зимокосов

Заказ 6087/15

Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,. 4