Многодвигательный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для частотного управления тяговыми электродвигателями подвижного состава . Целью изобретения является повышение КПД электродвигателя за счет уменьшения неравномерности периодов напряжения питания. Указанная цель достигается за счет применения третьего делителя частоты 15 с высоким коэффициентом деления. Кроме того, введение цифрового сумматора 12, первого 7 и второго 8 реверсивных счетчиков и преобразователей 9,10 код - частота обеспечивает высокую точность регулирования частоты в переходных режимах. 1 ил. i (Л со CD оо оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5I)4 Н 02 P 7/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3915157/31-07 (22) 27.06.85 (46) 15.05.87. Бюл,N- 18 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) М.Н.Аристов, В.В.Гордеев, В.В.Литовченко, О.С.Назаров и В.А.Шаров (53) 62),313.333.072(088,8) (5e) Статические преобразователи частоты и надежность подвижного состава. Труды МИИТа» 1971, И- 353, с.19-23.

Авторское свидетельство СССР

В 740551, кл. В 60 L 9/16, 1980. (54) МНОГОДВИГАТЕЛЬНЦЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для частотного управления тяговыми электродвигателями подвижного состава. Целью изобретения является повышение КПД электродвигателя эа счет уменьшения неравномерности периодов напряжения питания. Указанная цель достигается за счет применения третьего делителя частоты 15 с высоким коэффициентом деления. Кроме того, введение цифрового сумматора 12, первого 7 и второго 8 реверсивных счетчиков и преобразователей 9,10 код — частота обеспечивает высокую точность регулирования частоты в переходных режимах. 1 ил.

1310988

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для частотного управления тяговыми электродвигателями подвижного состава.

Целью изобретения является повышение КПД электродвигателя за счет уменьшения неравномерности периодов напряжения питания.

На чертеже приведена функциональная схема многодвигательного электропривода.

Электропривод содержит Й асинхронных тяговых электродвигателей 1 с М датчиками 2 частоты вращения на валах, преобразователь 3 частоты с блоком 4 управления, сумматор 5 с

И+1 суммирующим входом, вычитающим входом и выходами положительной и отрицательной разности, генератор 6 абсолютного скольжения, первый и второй реверсивные счетчики 7,8 с

К-разрядным выходом каждый, первый, второй и третий преобразователи 9, I0 u ll код †.частоты с К-разрядным и тактовым входом каждый, цифровой сумматор 12 с первым и вторым К-разрядными входами, знаковым входом и

К-разрядным выходом, первый, второй и третий делители 13,14 и 15 частоты, RS-триггер 16, ллогический элемент

ИЛИ 17 и генератор 18 тактовых импульсов, Обмотки электродвигателей

1 пофазно объединены и подключены к выходу преобразователя 3 частоты, соединенного входом с блоком .4 управления. Выходы N pатчиков 2 частоты вращения подключены к N суммирующим входам сумматора 5, к (N+1)-му суммирующему входу которого подключен генератор 6 абсолютного скольжения, а к вычитающему входу — выход первого делителя 13 частоты. Выход положительной разности сумматора 5 соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика 7, S-входом

RS-триггера 16 и первым входом логического элемента ИЛИ 17, выход которого соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика 8, Кразрядный выход которого поразрядно . соединен с вторым К-разрядным входом цифрового сумматора 12 и К-разрядным входом второго преобразователя 10 код — частота, выход которого через второй делитель 14 частоты подключен к вычитающему входу второго реверсивного счетчика 8, Выход отрицательной

55 разности сумматора 5 соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика 7, вторым входом логического элемента ИЛИ 17 и с R-входом RSтриггера 16, выход которого соединен со знаковым входом цифрового сумматора 12, К-разрядный выход которого поразрядно соединен с К-разрядным входом третьего преобразователя Il код — частота, выход которого через третий делитель 15 частоты соединен с входом блока 4 управления. К-разрядный выход первого реверсивного счетчика 7 поразрядно соединен с первым К-разрядным входом цифрового сумматора 12 и с К-разрядным входом первого преобразователя 9 код — частота, выход которого соединен с входом первого делителя 13 частоты.

Выход генератора 18 тактовых импульсов соединен с тактовыми входами первого, второго и третьего преобразователей 9,10 и 11 код — частота.

В устройстве неравномерность периодов напряжения питания уменьшена за счет высокого коэффициента деления третьего делителя 15 частоты, а в результате сложения или вычитания в кодах в цифровом сумматоре 12 (в зависимости от знака разности на выходах сумматора 5, интеграла разности, находящегося в первом реверсивном счетчике 7 и модуля величины разности, находящейся во втором реверсивном счетчике 8) на его выходах получается код частоты, обеспечивающий точность регулирования частоты в

1 переходных режимах.

Устройство работает следующим образом.

При пуске подвижного состава с асинхронными тяговыми двигателями, что соответствует переходному режиму работы, частота с выходов датчиков 2 частоты вращения, пропорциональная частоте вращения роторов асинхронных тяговых двигателей I, поступает на соответствующие входы сумматора 5, где они суммируются между собой и с сигналом от генератора 6 абсолютного скольжения, частота которого имеет по отношению к абсолютной частоте скольжения коэффициент пропорциональности, равный коэффициенту датчиков

2 частоты вращения, умноженного на число двигателей 1, подключенных к преобразовательной установке. На вычитающий вход сумматора 5 посту13 пает частота через первый делитель 13 частоты от первого преобразовате- ля 9 код — частота, преобразующего тактовую частоту в частоту, пропорциональную коду, находящемуся в первом реверсивном счетчике 7. На выходе положительной разности, а в случае замедления с выхода отрицательной разности появляется сигнал, равный разности суммарной частоты датчиков 2 частоты вращения и генератора 6 абсолютного скольжения с частотой на выходе первого делителя 13 частоты. Сигнал положительной разности поступает на суммирующий вход +1" первого реверсивного счетчика 7, а при отрицательной разности — соответственно на вычитающий вход "-1". Поскольку первый реверсивный счетчик 7 подсчитывает (интегрирует) импульсы разностной частоты, которая обусловлена отставанием частоты, поступающей на вычитающий вход сумматора 5 частоты из-за постоянной времени цифрового интегратора, то в первом реверсивном счетчике 7 находится интеграл разности, который в статическом режиме, т.е. если не разгон и не замедление, равен входной суммарной частоте, а в динамическом режиме отличается на величину динамической ошибки, равной разности на выходе сумматора

5.

Частота, соответствующая разности частот с выходов сумматора 5, также поступает на входы элемента ИЛИ 17, с выхода которого поступает на суммирующий вход "+1" второго реверсивного счетчика 8. На вычитающий вход

"-1" этого реверсивного счетчика

8 поступает частота с выхода второго делителя 14 частоты, вход которого соединен с выходом второго преобразователя 10 код — частота, входы которого поразрядно подключены к выходам второго реверсивного счетчика

8 и тактовый вход подключен к тактовому генератору 18. Разность второго реверсивного счетчика 8 принимается равной разрядности первого реверсивного счетчика 7, а коэффициент деления второго делителя 14 частоты равен коэффициенту деления первого делителя 13 частоты, Это нужно для того, чтобы веса кодов обоих реверсивных счетчиков были равны и их можно было бы суммировать или вычи!

0988

f0

40 личины

55!

25

4 тать, Разностная частота, поступающая на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 8, увеличивает код, хранимый в нем, а частота, пропорциональная этому коду, поступая на его вычитающий вход, уменьшает его, т.е, во втором реверсивном счетчике 8 вычисляется интеграл, величина которого при постоянной частоте соответствующей разности сумматора 5 равна разности на выходе сумматора 5, а при изменении разности отличается о т нее на величину динамической ошибки, поскольку второй реверсивный счетчик 8 является также цифровым интегратором, Оба кода с реверсивных счетчиков

7 и 8 поступают на входы цифрового сумматора 12 в зависимости от состояния RS"òðèããåðà 16, определяемого знаком разности, цифровой сумматор

12 складывает код первого реверсивного счетчика 7 с вторым или вычитает из кода первого реверсивного счетчика 7 код второго реверсивного счетчика 8, На выходах цифрового сумматора

12 получается код частоты с меньшей динамической ошибкой. Этот код поступает поразрядно на входы третьего преобразователя 11 код — частота, а на тактовый его вход поступает тактовая частота с выхода генератора

18 тактовых импульсов, которая преобразуется в частоту, пропорциональную коду, и поступает с выхода третьего преобразователя 11 код — частота на вход третьего делителя 15 частоты.

С выхода третьего делителя 15 частоты сигнал поступает на вход блока 4 управления преобразователем 3 частоты

Выходная частота третьего преобразователя 1! код — частота может быть очень большой, что позволяет применить третий делитель 15 частоты с большим коэффициентом деления и .уменьшить неравномерность следования управляющих импульсов преобразователя, питающего асинхронные тяговые двигатели, до любой необходимой веформула изобретения

Многодвигательный электропривод, содержащий Й асинхронных тяговых электродвигателей, N датчиков частоты вращения; установленных на валах соответствующих электродвигателей и

1310988

Составитель С.Позднухов

Редактор М.Келемеш Техред Л.Олейник . Корректор А.Тяско

Заказ 1900/54

Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 подключенных к соответствующим М суммирующим входам сумматора, генератор абсолютного скольжения, выход которого подключен к (И+1)-му суммирующему входу сумматора, первый делитель частоты, преобразователь частоты с блоком управления, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД электродвигателя эа счет уменьшения неравномерности . периодов напряжения питания, введены первый и второй реверсивные счетчики с К-разрядным выходом каждый, первый, второй и третий преобразователи код - частота с К-разрядным и тактовым входами каждый, цифровой сумматор с первым и вторым К-.разрядными входами, знаковым входом и Кразрядным выходом, второй и третий делители частоты, генератор тактовых импульсов, RS"òðèããåð и логический элемент ИЛИ, сумматор выполнен с вычитающим входом и выходами положительной и отрицательной разности, обмотки Й электродвигателей пофазно объединены и подключены к выходам преобразователя частоты, выход положительной разности сумматора соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, S""âõîäîì RS"" триггера и первым входом логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, выход отрицательной разности сумматора подключен к вычитающему входу первого реверсивного счетчика, второму входу логического элемента ИЛИ и R-входу RSтриггера, выход которого соединен со знаковым входом цифрового сумматора, К-разрядный выход первого реверсивного счетчика соединен поразрядно с

10 первым К-разрядным входом цифрового сумматора и с K-разрядным входом первого преобразователя код — частота, выход которого через первый делитель частоты соединен с вычитающим входом

15 сумматора, К-разрядный выход второго реверсивного счетчика поразрядно соединен с вторым К-разрядным входом цифрового сумматора и с К-разрядным входом второго преобразователя код—

?О частота, выход которого через второй делитель частоты соединен с вычитаю1 щим входом второго реверсивного счетчика, К-разрядный выход цифрового

25 сумматора поразрядно соединен с Кразрядным входом третьего преобразователя код — частота, выход которого через третий делитель частоты соединен с входом блока управления преобразователем частоты, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами первого, второго и третьего преобразователей код— частота.