Устройство для регулирования тока тяговых электродвигателей

 

011И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.Ч.1972 (№ 1786607/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Ч111.1973. Бюллетень №

Дата опубликования описания 7.1.1974

Гасударствеииый комитет

Совета Мииистреа СССР во делам ивеоротвиий и открытий

Авторы изобретения

А. П. Зайцев, В. А. Подлягнн, В. М. Шадт, Л. Ю. Вейцман, М.,Р. Барский и И. А. Иванов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА

ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к электротехнике, B и менно к двухв1озиционному релейному регулированию:пус ко вого тока тяговых электро дви гателей постоян ного тока, и предназначено для,регулирова ния тягового усилия электроподвижного состава.

Известны устройства двухпозиционного регулирования пускового и тормозного токов тяговых электродви гателей с регулирующим тпристорным,ключом, включенным в IIelIlb я|коря электродвигателя, обеспечивающие высокое быстродействие и вьвсакую точность регулирования.

Однако известные устройства прин ц и пиально не .позволяют осуществлять регулирование тока я коря с,постоянной частотой переключений тиристор ного ключа н многофазное регулирование. Переменная частота переключе ний с широким диа пазсно м ее изменения имеет последствием воздействие на частотные устройства цепей рельсовой àвтомати ки, настроен ные на онределенную частоту, находящуюся в этом диапазоне. К ро»е того, в известных устройствах в конце процесса регулирования тока,возникают очень низкие частоты переключений, трудно втоддающиеся фильт,рации.

Целью изобретения является обеспечение противофазной работы двухпозиционных ти ристорных регуляторов с .постоянной частотой йереключений тиристорного ключа, а также исключение срывов тиристорных регуляторов.

Для этого каждый пз двух протпвофазных выходов генератора, задающих импульсов

5,подключен через дифференцирующие цепи и форми|рователю задержанных импульсов и и одному из входов триггера, сое динен ному с выходом блока сравнения, выход форипрователя задер жан ных импульсов подключен че10 рейз другую дифференцирующую цепь и другому .входу триггера и ко входу усилителя импульсов гашения тиристорного регулятора, а выход триггера подключен и усилителю импульсов отпирания тиристорного регулятора.

15 Кроме того, устройство снабжено разря диы м транзистором, включенны м параллельно Вхо ду блока .сравнения, и выход генератора задающих им пульсов в каждом канале регулирования подключен через дифференцирующую

20 цепь и формирователь блокирующих импульсов к базе разрядного транзистора.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена блок-схсма уст ройства; на фиг. 2 — дна граммы,,поясняющие ра25 боту устройства; на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема ка нала регулирования.

У стройство для регулирования тока тяговых электродвигателей 1 и 2 (фпг. 1) содержит регулирующие тиристорные ключи 8 и 4

30 и два одина|ковых электронных канала регу395296 лирования 5 и б, генератор 7 задающих импульсов.

На фиг. 1 эле ктродв »»гатели 1 и 2 условлено обозначают гру|п пь» электродвигателей, OpmH из каналов регулирования ра ботает следующим образом.

Генератор 7 задающих импульсов, генерирует переме нное на пряжение Ui прямоугольной формы, которое ди фференц»»руется диффере нцирующ»»м и цепям »» 8, 9 .и 10 .по одному. из фронтов и поступает одновременно на формирователь 11 задержанных импульсов, триггер 12 и формирователь 13 блокировочных им пульсов. При этом формиро ватели блокировочных и задержанных им пульсов за пускаются и фо|рмируют им|пульсы на пряжения U и U3 соответственно, а триггер 12 не изме няет своего состоя ния, так как ранее он был пер еведен В это coc7 o star He и м пул ьсо м |H anp Hже ния Ug от блока срав»»единия 14 текущего и заданного, значений то|ка якоря.

Задним фронтом им пульса напряжения U3 тр иггер 12 переводится в другое устойчивое состояние, а также через диффсренцнрующую цепь за|пускается усилитель-формирователь

15 импульсов гашения.

Выходной им пульс на пряжения U„.- усилителя 16 закрывает тир»»стор ный клю ч 3, и регулируемый ток 1» начинает уменьшаться.

При снижении тока 1» до некоторого заданного уро вня Ig, при котором на пряжсние

Uд датчика 17 тока якоря станет равным эталонному на пряжению Utt, блок сравнения 14 сформирует их» пульс на пряжен»»я Ur;, который переведет триггер 12 в исход ное состояние. В это время трипгер 12,передним фронтом выходного напряжения U8 за пустит усилитель-формирователь 18 от пирающих имнульсов, который своими выходными импульсами на пряжения U> откроет тирпсторный ключ 3. Регулируемый ток 1» будет возрастать до появления очередного»»м пульса I a шения U5.

В последующих циклах регулирования процессы повторяются.

Блокировочный rrixrtrryJII c на пряжения U2 за п рс»цающий работу блока сравнения 14 на время своего действия Л1 (фиг. 2), пс кл»оч»»т наложение и недопустимо близкое располо?KeiHèå»»м пульсов гашения и оппирания. Смещение но«пульса гашен ия U5 в центр зоны за прета (на фиг. 2 заштрихованная область) обес печит необходимое удаление импульсов оппирания и гашения r»air< с одной, так и с другой стороны области за прета, что ис ключит сры вы тиристорного регулятора.

Ии пульс на пря?кения U7 является резервным и в установившихся режимах работы ни капого влия ния на работу устройства не оказывает, Но в переходных процессах, нанри мер,rrtpit» с качкообразном уменьшении установки така I»I, CHII?t»CHHe»or»a Ir go нового меньшего уровня 1о может лронзойти за «ремя, превышающее период регулирования, и тогда принцип регулирования с постоянной частотой переключений был бы нарушен. B этом случае происходит принудительное включение тиристорного регулятора кроется и возросший отрицательный потен.

65 за счет воздействия импульса U; на триггер

12. Включение тир»»сторного регулятора IIpo исходит с мини мально возмо?кной относительной rrpozoл?кительностью включения, так как

IriIiHvJIt c U-, располо?кен в начале области

10 за прета, If сразу же за ним с минимально возможным интервалом следует импульс ш е »» »» я.

Так ка(< и мнульсы ГашениЯ U5 следу»от C постоян ной частотой Heaaitrrrcairo от величины

15 регулируемого тока Ii, то частота переключе ний тиристорного регулятора является постоянной и равной частоте следования импульсов гашения.

Датчик 17 тока якоря (фиг. 3) вынолнен

20 на тра нзисторах 19, 20, 21 и представляет соОой мульт1ивибратор с маьч»итной свйзыо на транзисторах 19, 20 и формирователь пилообраз ного нанряжения на транзисторе 21.

Т ра»»сформатор мультив|иоратора подмагни25 чивается рсгулируамым током Ii, причем с его увеличением возрастает частота вы одного напря?кения мультивибратора.

Формирователь пилообразного напряжения преобразует частоту в пилообразное напря30 жение с ам плитудой, зависящей от частоты, а следовательно, и от подмагничивающего t ctI»a.

Пилообразное напря?кение Ug, сформированное на конденсаторе 22, подано на вход

35 блока сравнен|ия 14, выполненного на транзисторах 23, 24, 25. Блок 14 представляет собой трехкаскадный усилитель постоянного тока. Напря?ке нис U; сравнивается с напря?кением Utt стабилитрона 2б, включенного в

40 цепь эмиттеров тра из»»сторов 23, 24, 25 блока сра внсния 14. При Ug) Uo транзистор 25 ,скач »»ообразно откроется и через диод 27 будет воздействовать на триггер, вь»полне»»ный на транзисторах 28 и 29. В момент oïðîêèäû45 вания триггера, когда транзистор 29 за крывается, запустится блокинг-формирователь на транзисторе 30, который, в свою очередь, откроет тирнстор 3!. Произойдет резонанс »»ь»й заря|д конденсатора 32 через открывшийся

50 тири стор 31 и первичную обмотку трансформатора 88, во время которого со вторичной обмотки трансформатора 33 будет снят от.пирающий иьипульс на пряжения Ug.

В,качестве генсратора задающих иьмпуль55 сов;применен мультивибратор 84, а формирователи блокировочных и задержанных импульсов, выполненные соответственно на

spatHaIrcIopax 35, 3б, 87, 38 представляют со. бой ждущие мультив»»браторы,,которые за"

60 пускаются одновременно через дифференцирующие цепи от генератора 7 задающих импульсов.

При срабатывании формирователя 18 бло кировоч»»ь»х импульсов транзистор 8б зацнал на его коллекторе поступит через резисrop на базу транзистора 21. Послед>-;цй откроется на время дс11ствия блокировочного импульса и закоротнт вход блока сраш ения

14. Таким образом, на время действия о.>Окнровочиого им пульса исключаются срабатывание блока сравнения 14 и ВОзмогкност1 .появлегиlë отпирающих цм>пульсов.

Формирователь 11 задсржа>н>ых цмпульсоз зад>гнм фронтом сформированного на коллск- 10 торе транзистсра 88 импульса напряжения (» через,1иод 39 воздействует по коллектору на транзистор 40 блокицг-формирователя, который, в свою очередь, воздействует ца триггер, за>г1уокая его по коллект013у !срез .!иод 15

41, ц на т11р>истор 42. Зарлженньш р3НОО пр>1 формировании им>пульса отпирания конд нсатор 82 разрядится через от1кр>,1в»»ilcÿ тнp1IcTop 42 и перви гцую оомотку трацсформаТОра 48, CO BTOpII«iIIOII Оомот1(11 которог0 н3 20

THpHCTOpHblH peI i ËHÒ0p ПОГTi;IIIIT ими ЛЬС г3шеиия.

Резервный импульс напряжен>1я U-, воздействует на триггер через диод 44 и постуIIIIT .ца базу транзистора 28. 25

Второи канал рсгулироваиия 6 работает также, как и первый канал >>, но только импульсы напряжения генератора задающих им пульсов сдвинуты на !8(> эл. град. по отношени>о к им>пульсам напряжения Ь 1. Та:(им ЗО образом, устройст во сохраняет признаки двух позиционного способа регулирования (высокая точность регулирования тока ц высокое быстродействие) и обладает свойствамн широтно-импульсного ctIcc003 регулиро- З5 вання (постоянная частота переключений и противофазная работа регуляторов).

Предмст изобретения

1. Устройство для регулирования тока тяговых 3,! "кт1эодви! атс деи, Вкл 1Оч сивых в дВе группы и pcróëllpóåìûê двух>позиционными тцристориымц регуляторами, coдержащее генератор, задающих импульсов, дифференцирующие цепи, формиро ватсли задержанных 11 блокировочиых импульсов, триггер, блок сравнения текущего 11 заданного течений тока якоря II усил11тсля имчульсов, оТ.ïÿàþè>åeñÿ тем, что, с целью обеспечения .противофазной работы двуыпозиционных THpllcTopHblx peI i ляторов с постоянной частотой переключений, каждый из двух противофазных выходов генератора задающих имгпульсов подключен через дцффере;1цирующие цепи к формироватслlo 33.1ñðæ.";ииыx импульсОв и к одHому из входов триггера, соединенному с выходом блока сравнения, выход формирователя задержанных импульсов подключен через другую дифференцирую1цую цепь к другому вхотри гl с133 и 1(0 Вход х сил итсля ц м>п льсов гашения тиристорного регулятора. а выход триггер3 подключен к оси lIITåëþ импульсов отпирания тиристорцого регулятора.

2. Устройство по п. 1, От.>ича>ощееся тем, что, с целью иокл>оченця cpb1190B тиристорных регуляторов, оцо снабжено разрядным транзистором, включенным параллельно входу блока сравнения, и выход генератора задающих импульсов в каждом канале регулирования подключен через диффсренцируюиую цепь и формирователь блокировс 1ных импульсов к базе разрядного транзистора.

395296

Фиг 5

Составитель В. Кучумов

Редактор Ф. Хлебников Техред А. Камышникова Корректор В. Жолудева

Заказ 3521/7 Изд. № 969 Тираж 532 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мииистоов СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 3