Устройство для управления тяговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тяговым электродвигателем постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности электропривода. Устройство содержит второй датчик 29 напряжения, второй блок 30 сравнения, схему 31 совпадения, соединенные последовательно относительно выводов коммутирующего конденсатора 14 регулятора 7 напряжения. Второй вход второго блока 30 сравнения соединен с входом блока задания напряжения второй уставки, второй вход схемы 31 совпадения соединен с выходом первого блока 26 сравнения, а выход ее соединен со вторым входом формирователя 28 импульсов. В устройстве обеспечивается в зависимости от состояния логических сигналов на выходах блоков 25 и 30 сравнения переключение режимов торможения тягового двигателя 1 с реостатного на рекуперативное торможение. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1610581

Al (g1)g Н 02 Р 5/.06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4383600/24-07 (22) 29..02.88 . (46) 30.11.90. Бюп. Р 44 (71) Всесоюзный научно-.исследовательский проектно-конструкторский и техЭ нологический институт силовых полупроводниковых устройств и Московский энергетический институт (72) В,А, Глушенков, О.А. Коськин, Г.И. Шоломицкий и В.В..Фоменко (53) 621.316 ° 718.5(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 649113, кл. H 02 P 5/16, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 944042, кл. Н 02 P 5/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тяговым электродвигателем

2 постоянного тока. Цель изобретения— повышение надежности электропривода.

Устройство содержит второй датчик 29 напряжения, второй блок 30 сравнения, схему 31 совпадения, соединенные последовательно относительно выводов коммутирующего конденсатора 14 регулятора 7 напряжения. Второй вход второго блока 30 сравнения соединен с входом блока задания напряжения второй уставки, второй вход схемы

31 совпадения соединен с выходом первого блока 26 сравнения, а выход ее соединен с вторым входом формирователя 28 импульсов. В устройстве обеспечивается в зависимости от состояния логических сигналов на выходах блоков 26 и 30 сравнения переключение режимов торможения тягового двигателя 1 с реостатного на рекуператив-. ное торможение. 1 ил.

16 10581

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тяговым электроприводом постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности электропривода.

На чертеже изображена схема электропривода.

1О

Электропривод состоит из тягового двигателя 1 постоянного тока с последовательно соединенной обмоткой 2 возбуждения, параллельно которой подсоединен регулятор 3 возбуждения, 15 источник 4 питания, между полюсом которого включен фильтр из последовательно соединенных дросселя 5 и конденсатора 6, двухфазного регулятора 7 напряжения с главными фаз- 20 ными 8,9 и включенными параллельно . каждому из них коммутирующими тиристорами 10, 11 и 12, 13, соединенными по мостовой схеме, в одну из диагоналей ко- торой подключен коммутирующий конденсатор 14, фазных последовательно соединенных цепей из тормозных резисторов 15, 16 и тиристоров 17, 18, каждая из которых подсоединена параллельно своим основным тиристорам 8, 30

9, двухобмоточного дросселя 19 с последовательно соединенными обмотками, средняя точка которого подсоединена к второй клемме обмотки якоря тягового двигателя 1, а потенциальные выводы соединены с катодами основных тиристоров 8, 9, регулятора

7 напряжения и катодами фазных обратных диодов 20, 21, аноды которых соединены отрицательным полюсом источ- 40 ника 4 питания, катодный вывод регулятора 3 возбуждения через ходовой контактор 22 и контактор 23 торможения соединен соответственно с отрицательным полюсом источника 4 пита- 45 ния и анодом тормозного диода 24, катод тормозного диода 24 соединен с положительным выводом конденсатора

6 фильтра, датчика 25 напряжения, входами поцключенного параллельно конденсатору 6, а выходом подсоединенного к первому блоку 26 сравнения, на второй вход которого подведено напряжение первой уставки, блока 27 управления, первые входы которого подсоединены к входу регулятора 7 напряжения, а вторые входы подключены к входу формирователя 28 импуль-: сов выходы которого подсоединены к

1 управляющим переходам тормозных тиристоров 17, 18.

Кроме того электропривод содержит второй датчик 29 напряжения, второй блок 30 сравнения, схему 31 совпадения, соединенные последовательно относительно выводов конденсатора 14 регулятора 7 напряжения, причем на второй вход второго блока 30 сравнения подведено напряжение второй уставки, второй вход схемы 31 совпадения соединен с выходом первого блока 26 сравнения, а выход ее соединен. с вторым входом формирователя 28 импульсов.

Электропривод работает следующим образом.

В начале процесса разгона при появлении сигнала задания скорости включается контактор 22. С блока 27 управления поступают импульсы управления одновременно на коммутирующие тиристоры 10, 13. При этом коммутирующий конденсатор 14 заряжается от источника 4 питания по цепи элементов 5, 10, 14» 19, 1, 2, 22 до напряжения источника питания, ток через тиристоры 10, 14 прекращается и они выключаются. При начальной част от е р er улят ора, например, 100 Гц через 180 происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 14 по цепи элементов 5, 12, 14, 11, 19, 12, 22. Разгон начинается с минимального коэффициента заполнения напряжения на тяговом двигателе.

Ток через тяговый двигатель 1 и дроссель 19 не спадает до нуля, так как при запирании тиристоров регулятора 7 напряжения ток якоря двигателя поддерживается эа счет энергии, накопленной дросселем 19 и обмоткой двигателя 1, и замыкается через соответствующие обратные диоды 20, 21 ..

Управление тяговым двигателем построено по принципу стабилизации заданного тока посредством частотноширотной модуляции путем изменения угла отпирания тиристоров с помощью обратных связей. по току и напряжению тягового двигателя, причем обратная связь по напряжению определяет частоту, а обратная связь по току — коэффи-. циент заполнения. По мере плавного роста коэффициента заполнения с разгоном, что обеспечивается автоматически блоком 27, растет напряжение на тяговом двигателе 1, а в соот1610581 6

55 ветствии с этим растет и частота коммутации для уменьшения пульсаций тока в контактной сети и на тяговом двигателе. В зависимости от задаваемого тока уставки и тока обратной связи блок управления выдает сигнал на включение или выключение главных тиристоров 8, 9, которые загираются (одновременно с подачей импульсов на коммутирующие тиристоры) отрицательным напряжением коммутирующего конденсатора 14. При достижении коэффициентом заполнения значений, близких к 1, полного перезаряда коммутирующего конденсатора 14 не происходит, регулятор напряжения срывается и тяговый двигатель выходит на режим полного напряжения.

Для расширения диапазона регулирования скорости тягового двигателя в процессе разгона часто предусматривается вхождение тягового двигателя в режим ослабленного поля путем увеличения шунтирования обмотки возбуждения тиристором с последовательно включенным сопротивлением регулятора 3 возбуждения. При торможении тяг овог о двигателя контакт ор 22 выключается, включается регулятор 7, а регулятор 3 включается последовательно с обмоткой 2 возбуждения, которая при этом реверсируется, замыкается контактор 23 и в период пауз накопленная дросселем 19 и обмоткой двигателя 1 энергия рекупе.рируется в сеть по цепи: нижняя клемма двигателя 1 — обмотка 2 возбуждения — контактор 23 — диод 24 рекуперации-дроссель 5 — плюс источника 4 диод 21 или 20 — минус источника 4 соответствующая потенциальная клемма дросселя 19. При отсутствии потребителя в контактной сети или при отрыве токосъемника от контактной сети при торможении напряжение на входном конденсаторе фильтра 6 может вырасти при режиме рекуперации до уровня выше установленного допустимого что вызовет срабатывание. блока

26 сравнения, вызывая появление сигнала "1" на его выходе. Датчик 29, напряжения, осуществляя функции деления и гальванического разделения переменного напряжения переэаряда конденсатора с последующим двухпо лупериодным выпрямпением, формирует однополярное переменное напряжение, которое, сравниваясь в блоке 30 сравнения с напряжением U óñòàâêè, образует импульсы с "0" состоянием в моменты, когда мгновенное напряжение на коммутирующем конденсаторе при выбранной величине емкости 14 не обеспечивает накопленную энергию, достаточную для коммутации рабочего тока тягового двигателя, в течение заданного схемного времени регулятора напряжения. При поступлении сигнала "1" с блока 26 сравнения на схему 3 1 совпадения в момент отсутствия уровня "1" с выхода блока 30 сравнения выходной сигнал на выходе схемы 31 совпадения не образуется.

Переход с рекуперативного на замещающее реостатное торможение, т.е. получение на выходе схемы совпадения разрешающего сигнала "1", и образование на выходе формирователя 29 импульсов от блока 27 управления импульсов на тормозные тиристоры, произойдет при поступлении на вход схемы 31 совпадения двух единичных сигналов, что произойдет по истечении некоторого времени, когда напряжение на коммутирующем конденсаторе 14 нарастет до уровня, обеспечивающего э нергию, достаточную для коммутации рабочегo -.ока тягового двигателя.

Ф ор мула и з о бр ет ения

Устройство для управления тяговым двигателем постоянного тока с последовательной обмоткой возбуждения, содержащее регулятор возбужденп с. клеммаьа для параллельного подключения к обмотке возбуждения, фильтр пз последовательно соединенных дросселя и конденсатора с выводами для подключения к источнику питания, двухфазный регулятор напряжения с главньаа1 фазными и параллелъно включенными каждому из них ко а1утируюаа ми тирист орами, соединенными по .мостовой схеме, в одну иэ диагоналей которой подключен ком-, мутирующий конденсатор, фазные цепи из последовательно соединенных тормозных резисторов и тиристоров, каждая из которых подсоединена параллельно своим основным тиристорам, двухобмоточный дроссель с последовательно соединенными обмоткаьа и общей точкой для подключения к второй клемме якорной обмотки тягового двигателя, вторые выводы обмоток

1610581

Составитель С.Колодезев

Техр ед М. Дидык, Корректор T Малец

Редактор А. Маковская

Заказ 3744 Тираж 457 Подписное

РНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 дросселя соединены с катодами главных тиристоров регулятора напряжения и катодами фазных обратных диодов, аноды которых предназначены для подключения к отрицательному полюсу источника питания, катодный вывод регулятора возбуждения соединен через тормозной контактор с анодом тормозного диода, а также с одним выводом ходового контактора, второй вывод которого предназначен для подключения к отрицательному полюсу источника питания, катод тормозного диода соединен с общей точкой дросселя и конденсатора фильтра, датчик напряжения, входами подключенный параллельно конденсатору фильтра, выход которого подсоединен к первому блоку сравнения, на второй вход .которого подключен блок задания первой уставки, блок управления, первые выходы которого подсоединены к входу регулятора напряжения, а вторые - к входу формирователя импульсов, выходы которого соединены с управля;:„5 щимн переходами тормозных тиристоров, отличающе..еся тем, что, с целью повышения надежности, в элек-, тропровод. дополнительно введены. блок задания напряжения второй уставки, а также второй датчик. напряжения, второй блок сравнения, двухвходовая схема совпадения, соединенные .последовательно, причем второй вход второго блока сравнения. соединен с выходом блока задания напряжения второй уставки, второй вход схемы совпадения соединен с выходом первого блока сравнения, а выход соединен с вторым входом .фбрмироватепя импульсов, вход датчика напряжения подключен к коммутирующему конденсатору.