Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к автоматизированному электроприводу постоянного тока с тиристорным регулированием напряжения , Цель изобретения - повышение качества регулирования - достигается за счет коррекции уровня тока уставки практически одновременно с изменением коэффициента заполнения тиристорного преобразователя и соответствующего изменения пульсаций регулируемого тока. Среднее значение регулируемого тока при релейно-импульсном способе его регулиройания поддерживается практически постоянным на заданном уровне за счет устранения достаточно точно определяемой электроприводом статической ошибки регулирования тока посредством текущей цифровой коррекции тока уставки, что особенно важно при программном автоведении скоростного электрического подвижного состава и прицельном его торможении. Одновременно с дополнительной коррекцией тока уставки при изменении алгоритма управления тиристорным преобразователем при коэффициенте заполнения 0,5 на величину пульсаций регулируемого тока осуществляется стабилизация коэффициента заполнения на время, равное 10-50 периодам регулирования тока в зависимости от инерционных свойств объекта регулирования, что практически устраняет колебания регулируемого тока с частотами, меньшими частоты регулирования , в диапазоне изменения коэффициента заполнения тиристорного преобразователя , близком к 0,5. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 P 5/06

И,", ",„13

ИЪЛИОТНА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4184859/24-07 (22) 20.01.87 (46) 30.07.88. Бюл. Ф 28 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Ю.В. Колоколов и А.И. Конев (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Анторское свидетельство СССР

У 1098096, кл. Н 02 P 5/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1309238, кл. Н 02 Р 5/06, 1985. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, н частности к антоматизиро— ванному электроприноду постоянного тока с тиристарным регулированием напряжения ° Цель изобретения — повышение качества регулирования — достигается за счет коррекции уровня тока уставки практически одновременно с изменением коэффициента заполнения тиристорного преобразователя и соответствующего изменения пульсаций регулируемого тока. Среднее значение регулируемого тока при релейно-им„„SU„„3413697 А1 пульсном способе его регулирования поддерживается практически постоянным на заданном уронне эа счет устранения достаточно точно определяемой электроприводом статической ошибки регулирования тока посредством текущей цифровой коррекции тока уставки, что особенно важно при программном антоведении скоростного электрического подвижного состава и прицельном его торможении. Одновременно с дополнительной коррекцией тока vcTBBKH при изменении алгоритма управления тиристорным преобразователем при коэффициенте заполнения 0,5 на величину пульсаций регулируемого тока осуществляется стабилизация коэффициента заполнения на время, равное 10-50 периодам регулирования тока в зависимости от инерционных свойств объекта регулирования, что практически устраняет колебания регулируемого тока с частотами, меньшими частоты регулирования, н диапазоне изменения коэффи" циента заполнения тиристорного преобразователя, близком к 0,5. 1 з.п.ф-лы, 1413697

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока с тиристорным регулированием напряжения.

Целью изобретения является повышение качества регулирования °

На фиг. 1 представлена функциональная схема электропривода; на 1О фиг, 2 " функциональная схема блока измерения коэффициента заполнения тиристорного преобразователя; на фиг.3 и 4 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства. l5

Электропривод постоянного тока (фиг. 1) содержит электродвигатель 1, шунтированный диодом 2 и подключенный к тири<.торному преобразователю 3, датчик тока 4, задающий генератор 5, 20 выход которого соединен с входом формирователя импульсов постоянной частоты 6 и входом формирователя блокировочных импульсов 7, выход последнего подключен к первому входу блока 25 переключений 8, второй вход которого объединен с выходом формирователя импульсов постоянной частоты 6 и первым входом блока измерения коэффициента заполнения 9, первый выход 30 последнего подключен к входу первого формирователя 10 и к третьему входу блока переключений 8, четвертый вход которого соединен с первым входом блока инверсий 11 и с выходом компаратора 12, первый вход последнего подключен к выходу формирователя пилообразного напряжения 13, вход которого соединен с выходом датчика то-. ка 4 и со вторым входом блока инвер- 4 сий 11, выход последнего подключен к пятому входу блока переключений 8, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первым входам первого и второго элементов И 14, 15, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго формирователей 10 и 16, вход последнего подключен ко второму вы" ходу блока измерения коэффициента заполнения 9 и к шестому входу блока переключений 8, выходы первого и второго элементов И 14 и 15 соответственно подключены к R u S-входам цервого триггера 17 инверсный выход последнего соединен со вторым входом блока измерения коэффициента заполнения 9 и входом первого формиро". вателя"усилителя импульсов 18, прямой выход подключен к третьему входу блока измерения коэффициента заполнения 9, второй формирователь-усилитель импульсов 19, выходы формирователей-усилителей 18 и 19 подключены к цепям управления тиристорным пре" образователем 3, К-вход второго триггера 20 образует вход "Сброс" электропривода, четыре регистра

21-24, три сумматора 25-27, два счетчика 28 и 29 цифроаналоговый преобразователь 30, постоянно-запоминающее устройство 31, два элемента HE

32 и 33, первый элемент задержки 34, элементы ИЛИ 35 и 36, элементы И 37, 38 и блок 39 задания тока уставки в цифровом виде. Выходы блока 39 задания тока уставки в цифровом виде подключены к первым группам входов первого и второго регистров 21 и 22, второй вход первого регистра 21 объе" динен с выходом формирователя 6 импульсов и с первым входом третьего элемента И 37, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 35, выход которого соединен с первым входом третьего регистра 23.

Выход задающе го генератора 5 соединен с четвертым входом блока 9 и первым входом первого счетчика 28, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 36, вторым входом второго регистра 22, вторым входом третьего элемента И 37 и инверсным выходом второго триггера

20, S-вход которого подключен к прямому выходу первого триггера 17 и первому входу четвертого элемента И

38, выход которого соединен со входом второго формирователя-усилителя 19.

Выход первого счетчика 28 подключен через первый элемент HE 32 к третьему входу второго регистра 22 и к первому входу четвертого регистра 24 и через первый элемент задержки 34 — ко вторым входам первого и второго элементов ИЛИ 35 и 36. Выход элемента ИЛИ

36 соединен с первым входом второго счетчика 29, второй вход которого подключен к выходу датчика тока 4.

Выходы счетчика 29 соединены со второй группой входов четвертого регист" ра 24, выходы которого подключены к первой группе входов первого сумматора 25, выходы которого соединены с первой группой входов второго сумматора 26, выходы которого подключены ко второй группе входов третьего ре1413697

20

35 гистра 23, третий вход которого соединен с третьим входом четвертого регистра 24 и выходом второго элемента HE 33, выход которого, а также третий вход первого регистра 21 и второй вход четвертого элемента И 38 образуют вход "Пуск" электропривода.

Выходы первого, регистра 21 соединены с выходами третьего регистра 23 и . подключены к первой группе входов третьего сумматора 27 и второй группе входов второго сумматора 26. Выходы второго регистра 22 соединены со второй группой входов первого сум- 1 матора 25. Третий вход сумматора 25 соединен с шиной питания. К первому входу блока 9 подключено постояннозапоминающее устройство 31, выходы которого соединены со второй группой входов третьего сумматора 27, выходы которого соединены со входами цифроаналогового преобразователя 30, к выходу которого подключен второй вход компаратора 12. Пятый вход блока 9 соединен с R-входом третьего триггера 20.

Блок измерения коэффициента заполнения (фиг.2) содержит третий триггер 40, прямой выход которого подключен к первому входу мультиплексора

41 и образует первый выход блока 9, инверсный выход образует второй выход блока 9, С-вход образует первый вход блока 9, D-вход подключен к прямому выходу четвертого триггера 42, который через третий формирователь

43 подключен к первому входу первого элемента И-НЕ 44, выход которого соединен с R-входом четвертого триггера 42, инверсный выход которого через четвертый формирователь 45 подключен к первому входу второго элемента И-НЕ 46, вход которого соединен с S-входом четвертого триггера

42, вторые входы первого 44 и второго 46 элементов И-НЕ подключены соответственно к инверсному и прямому выходам пятого триггера 47, R-вход последнего образует пятый вход блока

9, второй вход мультиплексора 41 объединен с первым входом третьего элемента И-НЕ 48 и образует четвертый вход блока 9, выход третьего элемента И-НЕ 48 соединен с третьим входом мультиплексора 41, четвертый вход которого образует третий вход блока 9, первый и второй выходы соответственно подключены к D и С-входам пятого триггера 47, пятый вход соединен с выходом второго элемента за- держки 49, вход которого объединен со вторым входом третьего элемента

И-HE 48 и образует второй вход бло" ка 9.

На фиг. 3 обозначено. 50 — напряжение на выходе задающего генератора 5; 51 — напряжение на выходе формирователя б; 52 — напряжение на вы-. ходе формирователя 7; 53 — напряжение прямого выхода триггера 17; 54 напряжение инверсного выхода триггера 17; 55 — напряжение на выходе элемента И-НЕ 48, 56 — напряжение прямого выхода триггера 47; 57 — напряжение прямого выхода триггера 40

58 — напряжение инверсного выхода триггера 40; 59 — напряжение на выходе элемента И 14; 60 — напряжение на выходе элемента И 15; 61 — ток якоря тягового электродвигателя 1.

На фиг. 4 обозначено; 62 — нанряжение на входе "Пуск" электропривода;

63 †. напряжение на выходе формирователя-усилителя 19; 64 — напряжение на выходе формирователя-усилителя 18, 65 — напряжение инверсного выхода триггера 20; 66 — ток якоря тягогого электродвигателя 1, Злектропривод работает сле,".ующим образом.

Задающий генератор 5 формирует импульсы напряжения 50 (фиг.3) с пе" ряодом следования Т, по положительным перепадам которого формируются импульсы напряжения 52 формирователем блокировочных импульсов 7 и импульсы напряжения 51 формирователем 6 импульсов постоянной частоты, причем импульсы постоянной частоты расположены в центре блокировочных импульсов и поступают на второй вход блока 8 переключений. В исходном состоянии напряжение на входе "Сброс", равное "0", устанавливает триггер 20 в состояние с напряжением "1" на инверсном выходе, которое запрещает счет импульсов, поступающих с задающего генератора 5, в счетчике 28 (фиг.1), а также устанавливает триггеры 47, 42, 40 (фиг.2) в исходные состояния. Кроме того, напряжение, равное "1", с инверсного выхода триггера 20 очищает регистр 22 и разрешает прохождение импульсов постоянной частоты напряжения 51 (фиг.3) е формирователя б через элементы И 37, ИЛИ 35 на С-вход регистра 23, которые

1413697 переписывают с выхода сумматора 26 код тока устанки в регистр 23 (фиг.l).

С прямого ныхода триггера 40 напряжение 57 (фиг. 3), равное "0", поступая, 5 на первыи вход мультиплексора 41, соответственно подключает третий и пятый входы к первому и второму выходам, обеспечивая тем самым подключение ныхода элемента И-НЕ 48 к D-входу триг-10 гера 47 и инверсный выход триггера 17 через элемент задержки 49 к С-входу триггера 47 (фиг.2) °

Кроме того„напряжение 57 (фиг.3) 15 с выхода триггера 40 устаналивает адрес постоянно-запоминающему устройству 31, »о которому хранится начальный нулевой код. Импульсы напряжения постоянной частоты 51 (фиг. 3), проходя 20 через блок переключений устанавливают .триггер 17 (фиг.!) в исходное состояние с напряжением на прямом выходе, равным "1". На выходе "Пуск" напряже ние 62 (фиг.4), равное "0", запрещает 25 прохождение импульсов в цепь открывания тиристорно-импульсного преобразователя 3 через элемент И 36 разрешаl ет работу регистру 21, в который записывается код тока уставки, поступающий с блока задания тока уставки

39 (фиг. 1) импульсами напряжения 51 (фиг, 3). Кроме того, напряжение на входе "Пуск" 62 (фиг.4) через элемент НЕ 33 устанавливает регистр 23 35 в третье устойчивое состояние и очищает регистр 24 (фиг.l). Код тока уставки, устанавливаемый по герц-амперной характеристике датчика тока 4, суммируется с начальным нулевым значением в сумматоре 27, преобразуется н напряжение, пропорциональное коду уставки в цифроаналоговом преобразователе 30 и поступает на второй вход компаратора 12 (фиг.l). При отсутствии тока якоря формирователь пилообразного напряжения 13, амплитуда которого обратно пропорциональна частоте следования импульсов, поступающих с датчика тока 4, формирует напряже50 ние, которое поступает на первый вход компаратора 12 (фиг.l). Компаратор

12 формирует релейным способом импульсы, которые поступают на вход блока 8 переключений и первый вход блока 11 инверсий (фиг.l). Импульсы на выходе блока 11 инверсий отсутстнуют, так как они формируются в соответствии с релейным способом регулирования тока только при токе якоря выше уровня тока уставки.

Импульсы напряжений 63 и 64 (фиг. 4) на выходах формирователейусилителей 18 и 19 (фиг. 1) отсутстнуют.

На первом и втором выходах блока

9 измерения коэффициента заполнения, соответственно прямом и инверсном выходах триггера 40 (фиг. 2) сигналы напряжения 57 и 58 (фиг. 3) равны соответственно "0" и "1".

Эти напряжения н исходном состоянии и при коэффициенте заполнения тиристорного преобразователя 3 (фиг. 1), меньшем 0,5, определяют алгоритмы работы блока 8 переключений и, соответственно, подачи импульсов управления на тиристорный преобразователь 3 (фиг.l) а именно . на открывание идут импульсы постоянной частоты напряжения 51, на закрывание — импульсы, формируемые релейным способом блоком l! инверсий при достижениях регулируемым током уровня тока уставки.

При появлении напряжения 62 (фиг.4), равного "1", на входе "Пуск" электропривода, например в момент времени t<, регистр 21 устанавливается и третье устойчивое состояние и разрешается работа регистра 23 (фиг. 1), в который записывается код тока уставки импульсами напряжения 51 (фиг. 3). При начале работы электропривода на входе "Сброс" устанавливается напряжение "l". Напряжение 62 на входе "Пуск" электропривода, равное "I", разрешает прохождение импульсов постоянной частоты

51 (фиг. 3) в цепь открывания тиристорного преобразователя 3 (фиг. 1).

По гереднему фронту напряжения 62 (фиг. 4) формируется импульс непряD жения 63 (фиг. 4), поступающий в цепь открывания тиристорного преобразователя 3. Тиристорный преобразователь 3 открывается, н якорной цепи начинает расти ток и по достижении им уровня тока уставки формируется релейный импульс напряжения 59 (фиг. 3), который поступает на закрывание тиристорного преобразователя 3 по цепи — выход блока ll инверсий, пятый вход блока переключений

8, элемент И 14, R-вход первого триггера 17, формирователь-усилитель 18, цепь закрывания тиристорного преобра1413697 эователя 3 (фиг. 1). При этом триггер

20 устанавливается в состояние с напряжением "0" на инверсном выходе (напряжение 65 на фиг. 4), напряжением 53, равным "0" с прямого выхода триггера 17. Тем самым снимается

"Сброс" с R-входа регистра 22. По отрицательному перепаду напряжения 65 (фиг. 4) инверсного выхода триггера I0

20 через элемент ИЛИ 36 второй счет" чик 29 устанавливается в состояние с напряжениями на выходах, равными "I" тем самым образуя инверсный код нуля.

Напряжение 65 (фиг. 4) разрешает первому счетчику 28 счет импульсов, приходящих с задающего генератора 5 (фиг. 1), запрещает прохождение импульсов постоянной частоты напряжения

51 (фиг. 3) на С-вход регистра 23 че" 20 рез элементы И 37, ИЛИ 35 (фиг. 1).

Тиристорный преобразователь 3 закрывается, ток 61 (фиг. 3), 66 (фиг. 4) спадает до появления очередного импульса постоянной частоты напряжения

51 (фиг, 3), который проходит через блок 8 переключений, элемент И 15 на S-вход триггера 17, перебрасывая его в исходное состояние ° По положительному перепаду напряжения 53 (фиг. 3) на прямом выходе триггера

17 формируется напряжение 63 (Фиг.4) формирователем-усилителем 19 и от" крывает тиристорный преобразователь

3 (фиг. 1). Ток 61 (фиг.3), 66 (фиг.4) нарастает до момента достижения им уровня тока уставки и формирования в этот момент времени релейным способом импульса напряжения 59 (фиг. 3), 66 (фиг. 4) на закрывание тиристорного 40 преобразователя 3. Одновременно счетчик 29 считает импульсы напряжения, поступающие с датчика тока 4.

Период счета задает счетчик 28, ко-.îðûé отсчитывает 4 импульса напряжения 50 (фиг. 3) задающего генератора

5, по окончанию счета переписывается содержимое счетчика 29 в регистр 24, переписывается код тока уставки i поступающий с блока задания ус- . тавки 39 в регистр 22 и по заднему фронту импульса напряжения с элемента задержки 34 через элемент ИЛИ 36 устанавливается по С-входу в исходное состояние счетчик 29 (фиг ° 1). Кроме того, по заднему фронту импульса на- 55 пряжения с элемента задержки 34 через элемент ИЛИ 35 осуществляется запись скорректированного значения кода тока уставки в регистр 23 (фиг. I), Далее повторяется счет импульсов счетчиком

28 с эадакщего генератора 5 и .импульсов, поступающих с датчика тока 4, счетчиком 29. На счетчике 29 осущест" вляется инверсный счет и через эле" мент задержки 34 и элемент ИЛИ 36 счетчик 29 устанавливается в исходное положение.

Для устранения статической ошибки процесса регулирования происходит текущая коррекция тока уставки с частотой 100 Гц при частоте импульсов напряжения 50 с задающего генератора

400 Гц. Алгоритм коррекции тока уставки не изменяется с изменением алгоритма подачи управляющих импульсов на тиристорный преобразователь 3.

Алгоритм коррекции уставки следующий.

Код среднего значения тока якоря за текущий п-й период счета импульсов с датчика тока 4 вычитается из кода тока уставки заданного в блоке задания уставки 39 (фиг. 1) по форму" ле (1):

dn iî i0 где дп — величина отклонения средне.го за текущий и-й период счета зна=е" ния тока якоря 1 от заданного среднего значения кода тока уставки

Разность 4п суммируется с кодом тока уставки и-ого периода счета пс

Формуле (п+1) 1оа + n получая тем самым значение кода тока уставки для (и+1)-ro периода счета.

На сумматоре 25 происходит вычисг . ление значения Лп в соответствии с формулой (1), а на сумматоре 26 (Фиг. 1) производится коррекция тока уставки на величину дп в соответствии с формулой (2). Скорректированное значение кода уставки i (п+1) записывается в регистр 23 (фиг. 1) по окончанию отсчета периода измерения среднего значения тока якоря счетчиком 28. Значение кода тока уставки

i (n+I) определяет процесс регулирования тока якоря в (и+1) периоде счета, равном четырем периодам регулирования тока Т (Фиг. 4)...

1413697

1О

Част та вращения электродвигателя увеличивается, увеличивается коэффициент заполнения тиристорного преобразователя 3. Импульсы напряже5 ния 54 (фиг. 3) поступают с инверсного выхода триггера 17 (фиг. 1) на вход элемента И-НЕ 48 (фиг. 2) блока измерения коэффициента заполнения 9 (фиг. 1), на второй вход которого по-10 ступают импульсы напряжения 50 (фиг. 3) с задающего генератора 5 (фиг. 1), имеющие форму миандра. Элемент И-НЕ 48 (фиг. 2) осуществляет сравнение импульсов напряжения 50 (миандр) и 54, результат которого в виде напряжения 55 (фиг. 3) no пе редним фронтам напряжения 54 (фиг .3) через элемент задержки 49 записывается в триггер 47 (фиг. 2). Элемент за- 20 держки 49 необходим для устранения гонки между фронтами импульсов 50 и

54 (фиг. 3). Напряжение "1" с прямого выхода триггера 47 через элемент 46

И-HE устанавливает триггер 40 в со,стояние с напряжением "1" на прямом выходе, по положительному фронту которого формирователь 43 формирует импульс длительностью в 10-50 периодов регулирования тока в зависимости от инерционных свойств объекта регулирования, который блокирует R-вход триггера 42 (фиг. 2), тем самым устраняет дребезг коэффициента заполнения тц в диапазоне его изменения, близким к 0,5.

По положительному фронту импульсов напряжения 51 (фиг. 3) триггер 40 (фиг. 2) устанавливается в состояние с напряжением "1 на прямом выходе (напряжение 57, фиг. 3), тем самым выставляя другой адрес постоянно запоминающему устройству 31 (фиг. 1), по которому хранится дополнительный код, эквивалентный коду пульсации ре- 5 гулируемого тока di при коэффициенте заполнения тиристорного преобразователя 0,5. На сумматоре 27 (фиг. 1) происходит коррекция уставки регулируемого тока 61 (фиг. 3), уменьшение 50 ее на величину di (у=0,5). ОрНОВре менно мультиплексор 41 (фиг. 2) под воздействием напряжения 57 (фиг. 3) соответственно подключает свои второй и четвертый входы к первому и второму 55 выходу, обеспечивая тем самым подключение выхода задающего генератора 5 (фиг. )) к П-входу триггера 47 (фиг.2) и прямого выхода триггера 17 (фиг. 1) к С-входу триггера 47 (фиг. 2) .

Напряжение 57, равное "1", и 58

"0" (фиг. 3) с прямого и инверсного выходов триггера 40 (фиг. 2) переключают блок 8 переключений (фиг. 1) таким образом, что обеспечивается следующий алгоритм подачи импульсов управления; на S-вход триггера 17 поступают импульсы, формируемые релейным способом компаратором 12, на

R-вход — импульсы постоянной частоты напряжение 51 (фиг. 3). Одновременно формирователем 1О (фиг. 1) начинается формирование задержки по положительному перепаду сигнала напряжения

57 (фиг. 3) с выхода триггера 40 (фиг. 2), длительность которого равна О,?5 периода следования импульсов постоянной частоты Т, по окончанию которого формируется импульс закрывания тиристорного преобразователя 3, который поступает через элемент И 14 на R-вход триггера 17 (фиг. 1), устанавливая его в противоположное с.остояние. По положительному перепаду напряжения 54 (фиг. 3) с инверсного выхода триггера 17 (фиг.l) формировательусилитель 18 формирует импульс закрывания тиристорного преобразователя 3.

Так как при ) = 0,5 средние скорости нарастания и опадания регулируемого тока в пределах периода его регулирования равны, момент t достижения спадающим током 61 (фиг. 3) пониженного уровня уставки, т.е. скорректированного уровня тока уставки при коэффициенте заполнения 0 5 на величину пульсаций регулируемого тока Д i (! = 0,5), будет отстоять от момента времени t < на 0,5 Т. В момент времени t формируется релейным спо5 собом компаратором 12 имлульс на открывание тиристорного преобразователя 3, который через блок 8 переключений и элемент 15 И поступает на

Б-вход триггера 17 (фиг. 1), устанавливая его в исходное состояние.

По положительному фронту импульса напряжения 53 (фиг. 3) формировательусилитель 19 (фиг, 1) формирует импульс открывания тиристорного преобразователя 3 (фиг. 1).

Таким образом, после изменения алгоритма подачи импульсов управления на тиристорный преобразователь 3 при г= 0,5 первое колебание регулируемого тока 61 (фиг ° 3) имеет частоту в!

4!3697!

2 два раза вышее, чем частота следования импульсов постоянной частоты, далее колебания регулируемого тока идут с периодом Т, причем, спадяние

5 регулируемого тока при увеличении коэффициента заполнения идет по более крутым его участкам, обеспечивая тем самым устойчивость периодических колебаний регулируемого тока и колебание регулируемого тока 61 (фиг. 3) осуществляется выше пониженного уровня тока уставки.

Наброс напряжения в контактной сети при значениях коэффициента заполнения тиристорного преобразователя, больших 0,5, приводит к уменьшению коэффициента заполнения до значений, соответствующих величине бросков напряжения, причем при уменьшении Ко 20 эффициента заполнения до значений, меньших 0,5, передним фронтом импульса напряжения 53 (фиг. 3) переписывается напряжение 50 (фиг. 3), равное

"0", в триггер 47 (фиг. 2), устанавливая его в исходное состояние. С инверсного выхода триггера 47 напряжение, равное "1", и через элемент 44

И-НЕ устанавливает триггер 42 (фиг.2) в исходное состояние,. Формирователь

45 по переднему фронту напряжения с инверсного выхода триггера 42 формирует импульс длительностью !0-50 периодов регулирования тока в зависимости от инерционных свойств объекта регулирования, который блокирует

S-вход триггера 42 (фиг. 2) для устранения "дребезга" коэффициента заполнения при переходе его через 0:5.

Напряжением 51 (фиг. 3) триггер 40

40 (фиг. 2) устанавливается в исходное состояние с напряжением, равным "0" на прямом выходе, которое устанавливает мультиплексору 41 исходный адрес подключения входов к выходам. Напряжения 57 — "0" и 58 — "1" (фиг, 3) с соответственно прямого и инверсного выходов триггера 40 (фиг. 2) поступают на третий и шестой входы блока 8 переключений, происходит смена алгоритма подачи импульсов управления на тиристорный г реобразователь 3.

Одновременно формирователем 16 (фиг. 1) начинается формирование задержки по положительному перепаду сигнала напряжения 58 (фиг. 3) с вто- 55 рого выхода блока 9 измерения коэффициента заполнения, длительность которого равна 0,25 Т, по окончанию которого формируется импульс закрывания тиристорно-импульсного преобразователя, который поступает через элемент И !2 на К-вход триггера 17 устанавливает его в противоположное состояние. По положительному перепаду напряжения 54 (фиг. 3) с инверсного выхода триггера !7 формирователь-усилитель 19 формирует импульс закрывания тиристорного преобразователя 3 (фиг. 1), Первое колебание регулируемого тока после возвращения к исходному алгоритму подачи импульсов управления имеет частоту в два раза больше частоты следования импульсов постоянной частоты напряжения 50, далее колебания регулируемого тока 6! идут с периодам Т (фиг» 3) °

Таким образом. электро.-.ривод обеспечивает повышение качества регулиру емого тока >обусловленное коррекцией уровня тока уставки .-.рактпчески одновременно с изменением коэффициента заполнения тиристорного преобразователя и соответствующего изменения пульсаций регулируемого тока. В изсбретении рассмотрен пример реализации коррекции тока уставки с периодом счета имп .льсов с д-.ò÷èêà тока. разным четырем периодам регулирова-. ния тока, однако, при разработке датчиков тока с частотами импульсог; на выходе в несколько десятков килогерц можно осуществпять коррекцию тока уставки каждый период его рег лирования. Для частоты регулирования тока 400 Гц и используемого датчика тока с частотой импульсов на выходе (4-10) кГц достаточно четырех периодов регулирования тока на каждый период счета (т,е. период коррекции тока уставки) для обеспечения хорошего качества процесса коррекции..

При этом среднее значение регулируемого тока при релейно-импульсном способе его регулирования поддерживается практически постоянным на заданном уровне за счет устранения достаточно точно определяемой электроприводом статической ошибки регулирования тока посредством текущей цифровой коррекции тока уставки, что важно при программном автоведении скоростного электрического подвижного состава и прицельном его торможении. Кроме того, одновременно с дополнительной коррекцией тока уставки при изменении алгоритма управления тиристорным

1Ц13697 преобразователем при коэффициенте тиристорного преобразователя 0,5 на величину пульсаций регулируемого тока (при коэффициенте заполнения 0,5) осуществляют стабилизацию коэффициен5 та заполнения на время 10-50 периодов регулирования тока Т в зависимости от инерционных свойств объекта регулирования, что практически устраняет колебания регулируемого тока с частота" ми, меньшими частотами регулирования (устраняет "дребезг" коэффициента заполнения) в диапазоне изменения коэффициента заполнения тиристорного пре-,15 образователя, близким к 0,5.

Формула изобретения

1 ° Злектропривод постоянного тока, gp содержащий электродвигатель, шунтированный диодом и подключенный к тиристорному преобразователю, датчик тока, задающий генератор, выход которого соединен с входом формирователя импостоянной частоты и формирователя блокировочных импульсов, выход которого подключен к первому входу блока переключений, второй вход которого объединен с выходом формирователя импульсов постоянной частоты

И первым входом блока измерения коэффициента запоЛнения, первый выход которого подключен к входу первого фор" мирователя и к третьему входу блока переключений, четвертый вход которого соединен с первым входом блока инвер" сий и с выходом компаратора, первый вход которого подключен к выходу формирователя пилообразного напряжения, 10 вход которого соединен с выходом датчика тока и с вторым входом блока инверсий, выход которого подключен к пятому входу блока переключений, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первым входам

45 первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго формирователей, вход последнего подключен к второму выходу блока измерения коэффициента заполнения и к шестому входу блока переключений, выходы пер" ваго и второго элементов И соответст" венно подключены к R u S-входам первого триггера, инверсный выход послед65 него соединен с вторым входом блока измерения коэффициента заполнения и входом первого формирователя-усилителя импульсов, прямой выход первого триггера подключен к третьему входу блока измерения коэффициента заполнения, второй формирователь-усилитель импульсов, выходы формирователей-усилителей подключены к цепям управления тиристорным преобразователем, R-вход второго триггера образует вход

"Сброс" электропривода, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения качества регулируемого тока, в него введены четыре регистра, три сумматора, два счетчика, цифроаналоговый преобразователь, постоянное запоминающее устройство, два элемента

НЕ, первый элемент задержки, два элемента ИЛИ, два элемента И и блок задания тока уставкн в цифровом виде, выходы которого подключены к первым группам входов первого и второго регистров, второй вход первого регист.ра объединен с выходом формирователя импульсов постоянной частоты и с Первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего регистра, выход задающего генератора соединен с четвертым входом блока измерения коэффициента заполнения и первым входом первого счетчика, второй вход которого объединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вторым входом второго регистра, вторым входом третьего элемента И и инверсным выходом второго триггера, S-вход последнего подключен к прямому выходу первого триггера и первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом второго формирователя-усилителя, выход первого счетчика подключен через первый элемент

HE к третьему входу второго регистра и к первому входу четвертого регистра и через, первый элемент задержки— к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, выход последнего соединен с первым входом второго счетчи" 1 ка, второй вход которого подключен к выходу датчика тока, выходы соединены с второй группой входов четвертого регистра, выходы последнего подключены к первой группе входов первого сумматора, выходы которого соединены с первой группой входов второго сумматора, выходы последнего подключены к второй группе входов третьего регистра, третий вход которого соединен

1 i1Зб97 с третьим входом четверт гс 1п l истра и выходом второго элемента НЕ, вход которого, а также третий вход первого регистра и второй вход четвертого элемента И образуют вход Пуск электропривода, выходы первого регистра объединены с выходами третьего регистра и подключены к первой группе входов третьего сумматора и второй груп- 1р пе входов второго сумматора, выходы второго регистра соединены с второй группой входов первого сумматора, третий вход которого соединен с шиной питания, к первому выходу блока изме- 15 рения коэффициента заполнения подключено постоянно-запоминающее устройство, выходы которого соединены с второй группой входов третьего сумматора, выходы последнего соединены 2р с входом цифро-аналогового преобразователя, к выходу которого подключен второй вход компаратора, пятый вход блока измерения коэффициента заполнения объединен с R-входом второго 25 триггера.

2. Электропривод по п. ), о т л и ч а ю шийся тем, что блок измерения коэффициента заполнения со- 3р держит третий триггер, прямой выход которого подключен к первому входу мультиплексора и образует первый выход блока, инверсный выход образует второй выход блока, С-вход образует первый вход блока, D-вход подключен к прямому выходу четвертого триггера, который через третий формирователь подключен к первому входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединеп с R-входом четвертого триггера„ инверсный выход которого через четвертый формирователь подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с $-входом четвертого триггера, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ подключены соответственно к инверсному и прямому выходам пятого триггера, R-вход последнего образует пятый вход блока, второй вход мультиплексора объединен с первым входом третьего элемента

И-HE и образует четвертый вход блока, выход третьего элемента И-HE соединен с третьим входом мультиплексора. четвертый вход кооторого образует третий вход блока, первый и второй выходы соответственно подключены к D- и Свходам пятого триггера, пять|й вход соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого объединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ и образует второй вход блока.

1413697

Ю

Я

5Z

О

Я

57

58

О

1413697

Составитель Ю. Воробьев

Техред А. Кравчук Корректор Г. Решетник

Редактор Н. Горват

Заказ. 3792/55 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж р д, у

Ужго од ул. Проектная, 4