Способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тормозными режимами электродвигателя постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство, реализующее способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя 1 с сериесной обмоткой 2 возбуждения, содержит импульсный регулятор 3. Широтно-импульсный модулятор включает компаратор, конденсаторный интегратор 13 и транзистор 16. В способе управления достигаются высокое быстродействие и надежность ввода электродвигателя 1 в генераторный режим с заданным током. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Р 5/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4343828/24-07 (22) 15..12.87 . (46) 30.11.90. Бюл. Р 44 (71) Рижский политехнический институт им.. А.Я. Пельше (72) И.Я. Ранькис, И.Ф.. Титов, А.В. Янсонс и И С. Станкевич (53) 621.316. 718 ..088 (088.8) (56) Бирзниекс Л.В., Клявиньш И.Э.
Расчет переходного процесса автоматического пуска тяговых двигателей постоянного тока с тиристорными импульсными регуляторами. Электромеханика./Ученые записки Рижского политехнического института . Т.XXV, вып. 6. — Рига: Зинатне, 1967, c., 191
Шидловский А,К., Павлов В.Б. Тиристорные преобразователи постоянного напряжения для низковольтного электротранспорта. Киев., Наук. думка, 1982, с. 188. 4
„Л0„„1610580 А 1
2 . (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЗНЫМ РЕЖИМОМ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тормозными режимами электродвигателя постоянного тока. Цель изобретения †. повышение надежности.
Устройство, реализующее способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя 1 с сериесной обмоткой 2 возбужпения, содержит импульсный регулятор 3. Широтно-импульсный модулятор включает компаратор, конденсат ор ный интегратор 13 и транзистор 16. В способе управления достигаются высокое быстродействие и надежность ввода электродвигателя
1 в генераторный режим с заданным током. 1 ил.
16 10580
Изобретение относится к электротехнике и может быт использовано для управления тормозными режимами электродвигателя постоянного тока.
Целью изобретения является повышение надежности.
На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ управления.
Устройство, реализующее способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя 1 с сериесной обмоткой 2 возбуждения, содержит импульсный регулятор 3, включенный последовательно силовой цепи электродвигателя 1, выводы которого подключены к клеммам 4 и 5 источника питания через разделительный диод
6, датчик 7 тока электродвигателя 1, формирователи 8 и 9 сигналов соответственно на включение и отключение импульсного регулятора 3, первый 10 и второй 11 диоды, подключенные катодом и анодом к входам формирователей 8 и 9 соответственно, широтно-импульсный модулятор, включающий первый компаратор 12, конденсаторный интегратор 13, делитель напряжения,, включающий резисторы 14 и 15, средняя точка которого соединена с неинвертирующим входом первого компаратора 12, транзистор. 16, база которого подключена к точке соединения выхода первого компаратора 12, анода первого диода 10, катода второго диода 11 и первого вывода делителя напряжения, второй вывод которого подключен к общей точке схемы, к эмиттеру транзистора 16 и к неинвертирующему входу конденсаторного интегратора 13.
Выход конденсаторного интегратора.
13 подключен к инвертирукщему входу первого компаратора 12, а инвертирующий вход через входной резистор
17 и третий диод 18 подключен к входу второго компаратора 19, входы которого соединены.с выходами датчика
7 тока и блока задания .тока (не . показан) . Инвертирующий вход конденсаторного интегратора 13 через резисторы 20 и 21 соединен с источником
22 смещения. Точка соединения выво"дов резисторов 20 и 21 подключена к коллектору транзистора 16. Конденсаторный интегратор 13 пр едставляет собой операционный усилитель с конденсатором 23 в цепи обратной связи.
Устройство работает следующим образом.
Двигатель 1 последовательного возбуждения с вращающимся- якорем .1 и обмоткой 2 возбуждения периодически замыкается накоротко через силовой импульсный регулятор 3, отделенный от источника питания с клеммами 4;
5 разделительным диодом 6. В цепи двигателя включен датчик 7 мгновенных значений тока.
Сигналы управления на включение и выключение импульсного регулятора формируются формирователями 8 и 9 соответственна, запускаемыми через диоды 10 и 11 от положительного и отрицательного выходных напряжений компаратора 12. Компаратор сравнивает выходное напряжение операционного усилителя интегратора 13 с опорным напряжением, снимаемым с резистора 14 делителя напряжения, подключенного к выходу компаратора
12 °
Интегратор содержит конденсатор
23, входной резистор 17, через который на вход интегратора через диод
18 подается положительное управляющее напряжение с выхода,компаратора
19 токов. На вход интегратора 13 через резисторы 20, 21 подается отрицательное напряжение смещения с источника 22. При равенстве суммы сопротивления резисторов. 20, 21 сопротивлению резистора 17 абсолютное значение напряжения смещения должно несколько превышать максимальное положительное напряжение управления.
Внутренняя структура модулятора изменяется транзистором 16.
При положительном выходном йапряжении компаратора 12 формируется сигнал включения импульсного регулятора, а транзистор 16 заперт и на вход интегратора 13 подводится отрицательное напряжение смещения источника 22. Напряжение конденсатора интегратора меняется с отрицательных значений на положительные, т.е. возрастает. Когда импульсный регулятор включен, ток двигателя растет.
Пока значение тока двигателя меньше заданного, выходное напряжение комьаратора 19 положительно и под .воздействием положительного управляющего и отрицательного напряжений смещения напряжение конденсатора растет медленно. В момент, когда возрастающий ток двигателя превысит заданньй, полярность напряжения
0580
Составитель В. Трофименко
ТехРед M,Дидьпс Корректор Т. Малец!
P еда кт ор A . .Маков с кая
Тираж 456
Заказ 3744
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101
5 161 компаратора 19 становится отрицательной. Вследствие включения диода 18 управляющее напряжение принимает значение логического нуля и на входе интегратора действует только отрицательное напряжение смещения. Напряжение конденсатора быстро возрастает до положительного опорного напряжения на резисторе 14, когда меняется полярность. выходного напряжения компаратора 12, снимается управляющий сигнал включения с импульсного регулятора и через диод 11 и формирователь 9 на регулятор подается сигнал выключения. В результате импульсный регулятор выключается, а ток двигателя 1 из-за действия электромагнитной энергии обмоток двигателя и ЭДС вращающегося якоря передается через диод 6 в источник питания, т. е. пр оисходит р екуперация энергии.
При отрицательной полярности выходного напряжения компаратора 12 транзистор 16 включается и подача отрицательного напряжения смещения на вход интегратора прекращается. В силовой цепи двигателя при отключенном импульсном регуляторе .ток двигателя уменьшается. Пока ток двигателя больше заданного, выходное напряжение компаратора 19 отрицательно, а управляющее. напряжение равно нулю. Напряжение конденсатора интегратора при этом практически не меняется. После уменьшения тока двигателя по сравнению с заданным, управляющее напряжение становится максимально положительным, что приводит.к быстрому изменению напряжения конденсачора в сторону отрицательных значений, т.е.. убыванию напряжения. В момент, когда отрицательное напряжение конденсатора становится больше, чем отрицательное опорное напряжение на
5 резисторе 14 делителя напряжения поУ лярность выходного напряжения компаратора 12 становится положительной, и весь процесс снова повторяется.
Если ток двигателя как при включенном, так и при отключенном импульсном регуляторе меньше заданного, управление двигателем осуществляется с максимальным, т. е. с максимальной длительностью включенного и минимальной длительностью отключенного состояний импульсного регулятора.
Этим обеспечиваются высокое быстродействие и надежность ввода двигателя последовательного возбуждения в
20 генераторный режим с заданным током.
Формула из обр ет ения
Способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя посто25 янного тока с импульсным регулятором, заключающийся в формировании напряжения включения и выключения полупроводникового импульсного регулятора при помощи широтно-импульсного моду3g лятора с конденсаторным преобразователем, реализующего прямую зависимость относительной продолжительности включения импульсного регулятора от управляющего напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно измеряют тормозной ток электродвигателя, сравнивают его .с заданным значением и при превышении задан ного значения тока над измеренным формируют дополнительный уровень управляющего напряжения на входе широтно-импульсного модулятора.
