Устройство для рекуперативного торможения электровоза постоянного тока

 

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для рекуперативного торможения электроподвижного состава постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит задатчики 1 и 2 тока якоря и возбуждения, элементы 3-7 сравнения, регуляторы 15 и 16 токов, фазорегуляторы 12-14, возбудители 17-19 для питания независимых обмоток возбуждения тяговых машин. Для устранения неодновременного подключения тяговых машин к контактной сети введены пороговые устройства 43-45 и ключевые элементы 40-42, которые обеспечивают определенную очередность работы устройства сначала по цепи тока возбуждения, а затем по цепи тока якоря с поддержанием тока якоря тяговых машин на уровне, задаваемом с пульта машиниста. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 60 1 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4357656/31-11 (22) 04.01.88 (46) 30.09.90. Бюл. № 36 (71) Московский энергетический институт (72) В. Д. Тулупов и А. Б. Волохов (53) 629.423.1-83-52 (088.8) (56) Волохов А. Б. Система управления тяговым электроприводом электровоза постоянного тока со статическим преобразователем для питания обмоток возбуждения тяговых машин.— В кн.: Межвуз сб. тр. №

63.М.: МЭК, !985, с. 96 — 102. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА

ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для рекуператив„„SU„„1595704 А1

2 ного торможения электроподвижного состава постоянного тока. Цель изобретения— повышение надежности. Устройство содержит задатчики 1 и 2 тока якоря и возбуждения, элементы 3 — 7 сравнения, регуляторы 15 и 16 токов, фазорегуляторы 12—

14, возбудители 17 — 19 для питания независимых обмоток возбуждения тяговых машин.

Для устранения неодновременного подключения тяговых машин к контактной сети введены пороговые устройства 43 — 45 и ключевые элементы 40 — 42, которые обеспечивают определенную очередность работы устройства сначала по цепи тока возбуждения, а затем по цепи тока якоря с поддержанием тока якоря тяговых машин на уровне, задаваемом с пульта машиниста. 2 ил.

1595704

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для рекуперативного торможения электроподвижного состава по стоянного тока.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для рекуперативного торможения электровоза постоянного тока, на фиг. 2 — внешняя характеристика порогового устройства.

Устройство содержит задающие устройства (ЗУ) тока якоря 1 и тока возбуждения 2, выполненные в виде потенциометров, элементы сравнения (ЭС) 3 — 7 и сумматоры 8 — IO.

Требуемую очередность работы системы — по цепи тока возбуждения или тока якоря обеспечивает бЛок выделения минимального сигнала (мин) !1, подключая через сумматоры 8 — 10 входы фазорегуляторов (ФР) !

2 — 14 к выходу либо регулятора тока якоря (РТЯ) 15, либо регулятора тока возбуждения (PTB) 16, которые представляют собой пропорционально-интегрально-дифференциальные электронные регуляторы. Выходы ФР в свою очередь подключены к входам соответствующих возбудителей 17 — 19, в качестве которых использук тся тиристорноимпульсные преобразователи. Нагрузкой преобразователей являются независимые обмотки возбуждения 20 — 22 параллельно соединенных тяговых машин ТМ 23 — -25, которые подключаются к контактной сети посредством линейных контакторов ЛК 26- — 28.

Сигнал обратной связи по току возбуждения поступает в систему через блок выделения максимального сигнала 29 от датчиков тока возбуждения (ДТВ) ЗΠ— -32. Аналогичным образом, сигнал обратной связи по току якоря поступает в систему от датчиков тока якоря (ДТЯ) 33 — 35 через блок 36.

Эти же сигналы для ДТЯ поступают на входы ЭС 5 — -7. выходы которых в свою очередь подключены к входам сумматоров 8 — 10, что обеспечивает корректировку в каждом канале регулирования общего сигнала управления, формируемого блоком 11, с целью выравнивания нагрузок параллельно работающим ТМ.

Сигналы коррекции с выходов ЭС 5- — 7 поступают в систему регул и рова ния либо непосредственно, либо через элементы задержки (ЭЗ) 37 — 39 в .зависимости от состояния («замкнутого» или «разомкнуто») соответствующего ключевого элемента (КЭ)

40 — 42. КЭ управляются выходным сигналом пороговых устройств (ПУ) 43 — 45, входы которых подключены к выходам соответствующих ДТЯ.

Во избежание возможной звонковой работы . КЭ 40 — 42 характеристики пороговых устройств 43--45 имеют гистерезис (фиг. 2).

При сигнале с ДТЯ, соответствующему току рекуперации не ниже минимальной уставки, выход ПЭ имеет максимальное значение, что соответствует разомкнутому состоя нию ключевого элемента, т. е. обеспечивает подклюение к сумматорам 8 — 10 элементов задержки 37 — 39. Отключение ЭЗ и подключение к сумматорам 8 — 10 выходов

ЭС 5 — 7 (возврат в исходное положение) происходит при нулевом сигнале с ДТЯ, т. е. при отсутствии в ветви тормозного тока.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии сигнал на выходе ЗУ 1. соответствующий в целях обеспечения плавного входа в режим торможения минимальной уставке тормозного тока, формирует максимальный сигнал управления

15 на выходе РТЯ 15. Сигнал на выходе ЗУ 2, а следовательно, и РТВ 16, равен нулю. Таким образом, схема подготовлена к работе по цепи тока возбуждения, поскольку через блок 11 пройдет сигнал с выхода PTB.

При подаче с пульта машиниста команды на начало рекуперативного торможения сигнал задания по току возбуждения на выходе ЗУ 2, плавно изменяясь от нуля до величины, соответствующей максимально допустимому току возбуждения, изменяет угол

25 отпирания тиристоров 17 — 19, увеличивая ток возбуждения в OB 20 — 22, а значит, и

ЭДС на якорях ТМ 23 — 25. При достижении

ЭДС TM значения, превышающего -напряжение в контактной сети на величину уставки реле рекуперации (не показано), послед30 нее сработает и, вызвав замыкание ЛК, подключит якорь ТМ в контактной сети.

В силу разброса параметров ФР, коэффициентов передачи ДТВ, характеристик колесно-моторных блоков, параметров ЭЗ и т. д.

ЭДС одной ТМ может существенно отличать35 ся от ЭДС другой, поэтому в первый момент времени произойдет замыкание только одного ЛК.

Появление тока рекуперации в любой из параллельных ветвей ТМ, например, ТМ

23, вызовет появление сигнала на выходе

ДТЯ ЗЗ и блока 36, что в свою очередь приведет к установлению сигнала управления на выходе РТЯ 15 на уровне необходимом для поддержания тока возбуждения ТМ 23, обеспечивающего ток рекуqg перации, соответствующий минимальной уставке. Появление тока рекуперации означает, что система. перешла «а работу по цепи регулирования тока якоря и дальнейшее увеличение возбуждения ТМ 24, 25, необходимое для увеличения их ЭДС с целью подклю50 чения к контактной сети, может происходить теперь только с помощью сигналов коррекции, поступающих через ЭЗ, 38, 39 на сумматоры 9, 10 от ЭС 6, 7 системы выравнивания, которая стремится обеспечить наличие тока и в остальных параллельных ветвях ТМ.

Наличие ЭЗ значительно замедляет процесс нарастания сигналов коррекции, а зна1595704

Составитель А. Ефремов

Редактор М. Товтин Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 2879 Тираж 384 Позписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при I КНТ СС< I

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издагельский комбинат «Патсц .:, r. У;-..ород, >з Гara„à, IOI чит, токов возбуждения и ЭДС ТМ 24, 25 и, как следствие, препятствует и х своевременному подключению к контактной сети.

Для устранения неодновременного подключения TM к контактной сети в исходном состоянии, т. е. до появления якорных токов, резисторы зашунтированы с помощью

КЭ. Подключение ТМ 23 к сети обеспечит появление сигнала на выходе ДТЯ 33, что вызовет практически мгновенный заряд ем-, кости С ЭЗ 39, рост корректирующего сигнала, а следовательно, и резкое увеличение

ЭДС ТМ 25. При достижении ЭДС ТМ 25 величины уставки реле рекуперации произойдет срабатывание ЛК 28, подключение ТМ

25 к сети и появление тока рекуперации в этой ветви. Появившийся при этом сигнал на выходе ДТЯ 35 с одной стороны вызовет через ПУ 45 размыкание КЭ 42, что будет означать включение в цепь коррекции ЭЗ 39 со своей постоянной времени, а с другой стороны обеспечит резкое увеличение ЭДС ТМ 24, подключение ее с помощью

ЛК 27 к контактной сети, появление рекуперативного тока этой ветви и включение в работу ЭЗ 38.

После входа в режим торможения всех параллельных ветвей ТМ система регулирования обеспечивает поддержание тока якоря

ТМ на уровне, задаваемом ЗУ 1 с пульта машиниста. При этом выравнивание токов якорей в параллельных ветвях будет происходить с заданной задержкой во времени, что обеспечит за медленную реакцию системы регулирования на изменение тока якоря в одной из ветвей при увеличении частоты вращения в случае срыва сцепления оси.

Формула изобретения

Устройство для рекуперативного торможения электровоза постоянного тока, содержащее задатчики тока якоря и тока возбуж5 дения, подключенные к одним входам соответствующих первых элементов сравнения, к другим входам которых подключены выходы соответствующих блоков выделения максимального сигнала по току якоря и току возбуждения, соединенных входами с соответствующими выходами датчиков тока якоря и тока возбуждения, блок выделения минимального сигнала, подключенный своими входами к выходам регуляторов тока якоря и то ка воз буж де н и я, в ходы кото ры х соеди не ны

15 с выходами соответствующих первых элементов сравнения, фазорегуляторы, выходы которых подключены к входам возбудителей, а входы соединены с выходами сумматоров, один вход каждого из которых связан с выходом блока выделения минимального

20 сигнала, а другои — с выходом соответствующего из элементов задержки, вторые элементы сравнения, входы которых связаны с выходами соответствующих датчиков тока якоря, а выходы подключены к вхо25 дам соответствующих элементов задержки, а также параллельно соединенные тяговые машины с обмотками независимого возбуждения, входы которых подключены к выходам возбудителей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности оно снабжено

30 пороговыми устройствами и ключевыми элементами при этом вход и выход каждого элемента задержки подключен к соответствующему ключевому элементу, управляющий вход которого подключен к выходу соответствующего порогового устройства, вход

35 которого соединен с выходом соответствующего датчика тока якоря.