Устройство для следящего рекуперативнореостатного торможения транспортного средства

 

Союз Советскнк

Соцнапнетнчвекнк

Респубпнн

< 882790 (61} Дополнительное к авт. свнд-ву (22}ЗаЯвлено 04.01.80 (21) 28б3412/24-11 с присоединением заявки М (23) Приоритет (53)i4. Кл.

В б0 1. 15/08

Гааудерстееный каннтет

СССР по делан изааре1ений н открытий

Опубликовано 23.11.81 Бюллетень И 43

Дата опубликования описания 25 . 1 1 . 8 1

{53) УДК 621. .335(088.8) (72) Авторы изобретения

k

1О.А. Зубков, А.Е. Егнус, Д.Б. Баумштейн и Л.Н. Румянцева (7I) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПЕДЯЩЕГО РЕ1<УПЕРАТИВНОРЕОСТАТНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА

Изобретение относится к управлению силовыми тирнсторными преобразователями для следящего рекуперативнореостатного торможения транспортного средства, преимущественно на моторвагонном электроподвижном составе.

Известно устройство для следящего рекуперативно-реостатного торможения транспортного средства, содержащее тиристорный прерыватель, подключенный к зажимам тягового двигателя и к последовательно соединенным тормозно— му резистору и тиристору, а также через разделительный диод и выходной

LC-фильтр — к контактной сети, задат15 чик уставок и датчик напряжения конденсатора фильтра, соединенные через сумматор и корректирующую цепь с входом регулятора скважности, выход которого связан с входом формировате20 ля импульсов тиристора 11), Недостатком укаэанного устрочства является то, что выбор режима торможения (рекуперативное, рекуперативнореостатное илн реостатное) в этом устройстве автоматически осуществляется контуром регулирования напряжения на конденсаторе фильтра путем изменения с помощью регулятора скважности управляюших импульсо.-: относительного времени включенного состояния ключевого элемента. Указанный контур регулирования стабилизирует среднее значение напряжения на конденсаторе фильтра, которое кроме постоянной составляюшей, имеет еще и переменную составляющую треугольной формы. Усреднение сравниваемых в контуре величин достигается за счет введения в контур корректирующей цепи, которая обеспечивает требуемое качество регулирования в стационарных и медленных переходных режимах и исключает возникновение нежелательных автоколебаний. Однако в быстрых переходных режимах, таких как отключения потребляющей нагрузки и отрывы токосъемника, быстродействие

882790 указанного устройства, уменьшенное из-sa введения корректирующей цепи, оказывается недостаточным. Это проявляется в виде большого перерегулирования (выбросов напряжения на

5 выходном фильтре) и большого времени протекания переходного процесса.

Возникающие перенапряжения могут нарушить работу электрооборудования подвижного состава и системы энер- !О . госнабжения.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем улучшения динамики регулирования.

Поставленная цель достигается тем, 15 что устройство снабжено дополкительным задатчиком уставок, дополнительным сумматором, нуль-органом и элементом ИЛИ, при этом выход элемента

ИЛИ соединен с входом формирователя импульсов, а его входы — с выходами регулятора скважности и нуль-органа, причем один вход нуль-органа подключен к выходу датчика напряжения конденсатора фильтра, а другой через сумматор - 5 к выходам задатчика уставок и дополнительного задатчика уставок.

На фиг. 1 представлена блок-схема

: устройства для следящего рекуперативнореостатного торможения; на фиг. 2I a,б) временные диаграммы напряжений! на входе и выходе отдельных элементов схемы, характеризующие работу устройства.

Устройство для следящего рекуперативно-реостатного торможения содержит тиристорный прерыватель 1, подключен35 ный на зажимы электродвигателя 2 постоянного тока и -,ерез разделительный вентиль 3, а также выходной LC-ôèëüòð, состоящий из конденсатора 4 и дросселя 5 — к контактной сети б. Силовои

-,QQ резистор 7 подключен к электродвигателю 2 через ключевой элемент — тиристор 8, управляющий электрод которого соединен с формирователем 9 управляющих импульсов. Вход регулятора, 10 скважности управляющих импульсов через корректирующую цепь 11 подключен к выходу сумматора 12, суммирующий вход которого подсоединен к выхоцу задатчика 13 уставки, а вычитающий вход— к выходу датчика 14 напряжения конденсатора 4 фильтра. Выход элемента

ИПИ 15 соединен со входом формирователя 9, первый вход — с выходом регулятора 10 скважности, а второй вход — 55 с выходом нуль-органа 16, первый вход которого подключен к выходу датчика

14 напряжения конденсатора 4 фильтра, а второй вход — к выходу дополнительного сумматора 17, первый вход которого подключен к выходу задатчика 13 уставки, а второй вход — к выходу дополнительного эадатчика 18 уставок.

Предлагаемое устройство содержит два контура регулирования напряжения на фильтровом конденсаторе, первый:

Датчик 14 напряжения — сумматор 12— корректирующая цепь ll — регулятор 10 скважности — первый вход элемента

ИЛИ 15; второй; датчик 14 напряж ниянуль-орган !6 — второй вход элемента

ИЛИ 15. Уставка первого контура регулирования определяется задатчикам 13, а уставка второго контура превышает ее на величину выходного сигнала дополнительного задатчика 18 уставок и соответствует максимально допустимому напряжению на конденсаторе фильтра, Постоянная времени корректирующей цепи ll выбирается иэ условия подавления автоколебаний в устройстве и может быть достаточно большой, что снижает быстродействие первого контура регулирования напряжения на конденсаторе фильтра. Быстродействие второго контура регулирования значительно выше, чем первого и определяется лишь быстродействием датчика 14 напряжения и нуль-органа !

6, которые могут быть практически безинерционньми.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся релиме сигчал

U, на выходе сумматора 17 превышает сигнал 0, на выходе датчика 14 напряжения, вследствие чего сигчал

U<6 на выходе нуль-орагана 16 отсут— ствует, и регулирование напряжения на конденсаторе 4 фильтра осуществляется в соответствии с сигналами первого контура регулирования. Сигнал датчика напряжения Ug в сравнивающем устройстве (сумматоре 12) вычитается из заданного О!р . Полученная разность

Ugp Ups -0 5 усредняется корректирующей цепью 11 и в виде постоянного сигнала О!! поступает на вход регулятора 10 скважности, выходной сигнал

Ош которого представляет собой последовательность прямоугольных импульсов с постоянным периодом T=const при переменном коэффициенте заполнения 0 51 (фиг. 2, а). Выходной сигнал устройства Uy-импульс на включение тиристора 8 сдвинут по отношению к опорному 0 (включающему импульсу тиет предлагаемое устройство от известного, поскольку двухконтурное регули" рование обеспечивает, с одной стороны, подавление нежелательных автоколебаний, а с другой стороны мгновенное замещение рекуперативного тор» можения реостатным с заданным перере гулированием в напряжении на выходном фильтре устройства.

Формула изобретения

Устройство для следящего рекуперативно-реостатного торможения транспортного средСтва, содержащего ти.ристорный прерыватель,.подключенный к зажимам тягового двигателя и к последовательно соединенным тормозному резистору и тиристору, а также через разделительный диод и входной

LC-фильтр — к контактной сети, задат чик уставок и датчик напряжения конденсагора фильтра, соединенные чед реэ сумматор и корректирующую цепь с входом регулятора скважности, выход которого связан с входом формирователя импульсов тиристора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем улучшения .динамики регулирования, оно снабжено дополнительным задатчиком уставок, дополнительным сумматором, нуль-органом и элементом ИЛИ, при этом выход эпемента

ИЛИ соединен с входом формирователя импульсов, а его входы — с выходами . регулятора скважности и нуль-органа, причем один вход нуль-органа подключен к выходу датчика напряжения конденсатора фильтра, а другой че. рез дополнительный сумматор — к выходам задатчика уставок и дополнительного задатчика уставок.

43

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Хвостов В.С. и др. Иоторный вагон метрополитена с импульсным регу- лированием напряжения.-"Электрическая и тепловая тяга", 1972, Р 7, .с. 23.

5 882790 ристорного прерывателя 1) на время

W",Т, которое прямопропорционально сигналу 01 . Регулируя коэффициент

sàïîëHåíèÿ P ("скважность") или относительное время включенного состояния тиристора 8, устройство стибилизирует напряжение на фильтровом конденсаторе перераспределением доли, отдаваемой в контактную сеть 6 и рассеиваемой в силовом резисторе 7, энер- 16 гни торможения.

В переходном режиме, например при отключении потребляющей нагрузки, скорость изменения напряжения Uq на конденсаторе 4 значительно превышает скорость изменения напряжения 0п, управляющего работой регулятора 10 скважности. Инерционность изменения .

1 Ф

"сквааиости" (от f,до Р иа фиг. 2,6) приводит к росту напряжения на конденсаторе фильтра, а следовательно, на выходе датчика 14 напряжения. Как только сигнал датчика 14 напряжения

Цч достигнет уставки второго контура регулирования Ug (момент t I, на выходе нуль-органа 16 появляются импульсы U1, частота следования которых значительно превышает частоту следования выходных импульсов U регулятора 10 скважности. Благодаря мгновенному изменению "скважности" управляющих импульсов тиристора 8 от до (" прекращается рост напряжения на фильтровом конденсаторе и фиксируется его значение на максимально допустимой величине Ч» mph . Тем самым осуществляется мгновенное замещение рекуперативного или рекуперативно-реостатного торможения реостатным. Обратный переход на рекуперативнцй режим с работой по медленно действующему контуру регулирования возможен лишь после снижения напряжения на фильтровом конденсаторе до величины, соответствующей уставке этого контура, например при подключении потребляющей нагрузки.

Введение в устройство второго— быстродействующего контура регулирования, автоматически подключающегося в переходных режимах, выгодно отлича882790

Составитель Н. Лысяков

Редактор С. Патрушева Техред И„Нинц Корректор И. Пожа

Тираж 735 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035 Москва Ж-35 Раушская наб.z д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4