Устройство для импульсного регулирования тяговым электродвигателем транспортного средства
Изобретение относится к устройствам регулирования скорости тяговых электродвигателей постоянного тока. Оно позволяет повысить надежность за счет обеспечения точного перехода из режима амплитудной модуляции в широтную. Устройство содержит тяговый электродвигатель, тиристорно-импульсный преобразователь с главным, перезарядным, коммутирующим тиристорами , диодами и коммутирующими конденсатором и дросселем. Управление коммутирующим и главным тиристорами осуществляется формирователями управляющих импульсов от блоков импульсной модуляции , связанных с формирователями сигналов обратной связи. Управление перезарядным тиристором осуществляется от генератора импульсов через формирователь. Режим работы преобразователя задается выходными сигналами блоков запрета. Момент перехода из режима амплитудной модуляции в щиротную определяется пороговым блоком, который контролирует выходное напряжение формирователя сигнала обратной связи коммутирующего тиристора через фильтр низких частот. 1 ил. сл 00 ел СЛ СЛ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ 1355513 А1
ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3981213/27-11 (22) 27.11.85 (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова (72) В. И. Некрасов, А. П. Зеленченко, Б. Ю. Левитский, О. К. Чандер и А. И. Чудаков (53) 621.337 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 796006, кл. В 60 L 15/08, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к устройствам регулирования скорости тяговых электродвигателей постоянного тока. Оно позволяет повысить надежность за счет обеспечения точного перехода из режима амплитудной модуляции в широтную. Устройство содержит тяговый электродвигатель, тиристорно-импульсный преобразователь с главным, перезарядным, коммутирующим тиристорами, диодами и коммутирующими конденсатором и дросселем. Управление коммутирующим и главным тиристорами осуществляется формирователями управляющих импульсов от блоков импульсной модуляции, связанных с формирователями сигналов обратной связи. Управление перезарядным тиристором осуществляется от генератора импульсов через формирователь. Режим работы преобразователя задается выходными сигналами блоков запрета. Момент перехода из режима амплитудной модуляции в широтную определяется пороговым блоком, который контролирует выходное напряжение формирователя сигнала обратной связи коммутирующего тиристора через фильтр низких частот. 1 ил. 1355513 2л ЕССк 1 Изобретение относится к устройствам регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока и может быть использовано на электроподвижном составе с тяговыми двигателями постоянного тока. Цель изобретения — повышение надежности. На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства для импульсного регулирования тяговым электродвигателем транспортного средства. Устройство для импульсного регулирования тяговым электродвигателем транспортного средства с обмоткой 1 якоря и обмоткой 2 возбуждения содержит тиристорно-импульсный преобразователь с глав- ным тиристором 3, перезарядным тиристором 4 и коммутирующим тиристором 5, диодами 6 и 7, коммутирующими конденсатором 8 и дросселем 9, задатчик 10 тока, выход которого соединен с одним из входов формирователей 11 и 12 сигналов обратной связи, вторые входы которых подключены к выходу датчика 13 тока тягового двигателя, а выходы — к первым входам блоков 14, 15 импульсной модуляции, при этом второй вход блока 15 импульсной модуляции соединен с выходом датчика 16 нулевого тока, а третий — с выходом блока 17 запрета, вход которого соединен с выходом порогового блока 18, соединенным с входом блока 19 запрета, выход которого подключен к второму входу блока 14 импульсной модуляции, соединенному третьим входом с выходом формирователя 20 управляющих импульсов перезарядного тиристора 4, вход которого подключен к выходу генератора 21 импульсов, а выходы блоков 15 и 14 подключены к входам формирователей 22 и 23 управляющих импульсов. Устройство содержит фильтр 24 низких частот и диод 25. Устройство работает следующим образом. Пуск двигателя начинается с режима амплитудной модуляции, при котором работают перезарядный 4 и коммутирующий 5 тиристоры. На работу главного тиристора 3 при этом наложен запрет подачей с выхода блока 17 запрета запрещающего сигнала в блок 15 импульсной модуляции. Коммутирующий конденсатор 8 предварительно заряжен от источника питания. Импульсы из генератора 21, задающего частоту коммутации тока двигателя, через формирователь 20 поступают на перезарядный тиристор 4, открывая его. Коммутирующий конденсатор 8 перезаряжается через этот тиристор и коммутирующий дроссель 9. В момент полного перезаряда конденсатора 8 открываются диоды 6 и 7 и происходит обратный перезаряд конденсатора 8 по цепи этих диодов. При этом величина напряжения, до которой перезаряжается конденсатор, определяется коэффициентом затухания контура коммутации. При поступлении импульса управления из формирователя 22 на комму5 ЗО 5S тирующий тиристор 5 происходит дозаряд конденсатора 8 до напряжения источника питания через коммутирующий дроссель 9, открытый диод 6, открытый тиристор 5, обмотки якоря тягового двигателя, его обмотку 2 возбуждения. Ток перезаряда, протекающий по цепи двигателя, зависит от момента отпирания тиристора 5 по отношению к моменту отпирания тиристора 4. Величина этого промежутка времени определяет коэффициент заполнения и зависит от вычисляемой в формирователе 11 сигнала обратной связи разности сигналов с выхода задатчика 10 тока и датчика 13 тока и выбранного закона регулирования. Необходимая величина коэффициента заполнения для поддержания тока якоря, равный заданному, отрабатывается в блоке 14 импульсной модуляции при сравнении выходного напряжения формирователя 11 сигнала обратной связи с пилообразным напряжением. При увеличении скорости вращения двигателя коэффициент заполнения возрастает. Максимальное его значение для режима амплитудной модуляции, когда одновременно открываются тиристоры 4 и 5, равно где L„, С вЂ” коммутирующие индуктивность и емкость; Т вЂ” период регулирования. Выходное напряжение формирователя 11 сигнала обратной связи через фильтр 24 низких частот подано на пороговый блок 18. Он представляет собой триггер Шмитта, который переключается из одного устойчивого состояния в другое при входном напряжении, соответствующем коэффициенту заполнения A,„,. При этом элементы запрета вырабатывают сигналы управления для работы в режиме широтной модуляции. Фильтр 24 низких частот усредняет выходной сигнал блока обратной связи, поданный на вход порогового элемента. Поэтому при резких и больших изменениях возмущающих воздействий, когда коэффициент заполнения кратковременно может принимать значение Х„,,не происходит переход в режим широтной модуляции, т.е. пороговым элементом фиксируется не мгновенная, а средняя величина коэффициента заполнения. При работе в режиме широтной модуляции блок 19 запрета запрещает работу блока импульсов 14, а блок 17 запрета разрешает работу блока 15 импульсной модуляции, который вырабатывает импульсы управления главным 3 и коммутирующим 5 тиристорами, которые в этом режиме открываются одновременно. Регулирование тока двигателя при этом осуществляется за счет регулирования момента одновременного отпирания тиристоров 3 и 5 по отношению к моменту окончания перезаряда коммутирую1355513 Формула изобретения г5 Составитель Л. Резникова Редактор А. Долинич Техред И. Верес КорректорО. Кравцова Заказ 5466/19 Тираж 590 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 щего конденсатора 8 после отпирания перезарядного тиристора 4. Это время определяет коэффициент заполнения преобразователя в широтном режиме, причем его минимальное значение, равное нин =юг /1 кС» /Т, получается при отпирании тиристоров 3 и 5 в момент окончания перезаряда конднсатора 8 после отпирания тиристора 4. Если учесть, что максимальный коэффициент режима амплитудной модуляции Л =2 LC./T, то отпадает неооходимость обратного перехода из широтного режима, в режим амплитудно-фазовой модуляции, т.е. исключается возможность преждевременного перехода из режима амплитудно-фазовой модуляции в широтный за счет контроля среднего значения коэффициента заполнения и за счет перекрытия максимального коэффициента режима амплитудно-фазовой модуляции и минимального 2р коэффициента широтного режима на велининудд= МГ С,ут. Устройство для импульсного регулиро25 вания тяговым электродвигателем транспортного средства, содержащее главный, перезарядный и коммутирующий тиристоры со своими формирователями управляющих импульсов, элементы запрета, датчик нуля тока в цепи перезарядного тиристора, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено формирователями сигналов обратной связи, блоками импульсной модуляции, фильтром низких частот и соединенным входом с его выходом пороговым блоком, и задатчиком тока, выход которого соединен с первыми входами формирователей сигналов обратной связи, вторые входы которых подключены к выходу датчика тока тягового двигателя, а выходы— к первым входам соответствующего блока импульсной модуляции, при этом второй вход первого блока импульсной модуляции соединен с выходом датчика нулевого тока, а третий — с выходом первого блока запрета, вход которого соединен с выходом порогового блока, соединенным с входом второго блока запрета, выход которого подключен к второму входу второго блока импульсной модуляции, соединенному третьим входом с выходом формирователя управляющих импульсов перезарядного тиристора, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выходы блоков импульсной модуляции подключены к входам формирователя управляющих импульсов коммутирующего тиристора, выход первого из которых соединен с входом формирователя управляющих импульсов главного тиристора, а вход фильтра низких частот подключен к выходу одного из блоков формирования сигнала обратной связи.
