Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя

 

i i) 387287

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 796006 (22) Заявлено 10.01.80 (21) 2867182/24-11 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) М. Кл. з

В 60 L 15/08

Государственный комитет (53) УДК 621.337 (088.8) по делам изобретений и открытий

Б. Ю. Левитский, А. С. Мазнев, А. П. Зелен кФц о, Ю. П. Гуслин, О. Г. Чаусов и Э. П. Ка ри

Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к устройствам для регулирования скорости тяговых двигателей транспортных средств и может быть применено на электроподвижном составе постоянного тока и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. № 796006.

Известно устройство по авт. св.¹ 796006 для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя, содержащее главный коммутирующий, перезарядный и амплитудный тиристоры со своими формирователями управляющих импульсов, элементы временной задержки, датчик нуля тока и схемы запрета, одна из которых соединена входами с выходом датчика нуля тока в цепи перезарядного тиристора и выходом элемента временной задержки коммутирующего тиристора, а выходом— с формирователем импульсов амплитудного тиристора, при этом датчик нуля тока в цепи перезарядного тиристора соединен также с выходом элемента временной задержки коммутирующего тиристора, адругая схема запрета соединена входами с выходом первой схемы запрета и выходом датчика нуля тока в цепи коммутирующего тиристора, а выходом — с входом элемента временной задержки главного тиристора (1).

Недостатком этого устройства является недоиспользование мощности тяговогоэлектродвигателя, т. к. ток электродвигателя в процессе пуска и электрического торможения поддерживается постоянным, а его величина определяется условиями сцепления в точках перехода на естественную характеристику в режиме пуска и на тормозную характеристику в режиме тормо10 жения.

Целью изобретения является улучшение динамических показателей путем увеличения момента в режиме пуска и торможения.

15 Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено делителем напряжения и задатчиком уставки, а датчик тока выполнен с двумя дополнительными обмотками, причем одна из них соединена с делителем напряжения, подключенным параллельно обмотке якоря тягового двигателя, а другая — с задатчиком уставки.

На фиг. 1 приведена блок-схема устрой25 ства для регулирования скорости тягового двигателя; на фиг. 2 — диаграмма зависимости скорости от тока тягового двигателя в режимах пуска и торможения с нанесенными областями ограничения по сцеп30 лению колесных пар с рельсом.

887287

Устройство состоит из тиристорного импульсного преобразователя 1, включенного между якорем тягового двигателя 2 и обмоткой 3 возбуждения, которые шунтированы диодами 4 и 5 соответственно. Последовательно с якорем тягового двигателя 2 включен датчик 6 тока якоря, присоединенный к положительному полюсу источника 7 питания. Параллельно якорю тягового двигателя 2 к датчику 6 тока якоря включен делитель 8 напряжения.

Тиристорный импульсный преобразователь включает главный тиристор 9, зашунтированный в обратном направлении диодом 10, коммутирующую Е„С„-цепь из конденсатора 11 и реактора 12, перезарядный тиристор 13, управляемый блоком 14 управления через формирователь 15 импульсов и зашунтированный в обратном направлении амплитудным тиристором 16.

Последовательно с перезарядным тиристором 13 включен датчик 17 нуля тока, и его выходы подключены к входу первой схемы

18 запрета и входу регулируемого элемента 19 временной задержки. Первый выход элемента 19 присоединен к формирователю

20 импульсов коммутирующего тиристора

21, анод которого присоединен к датчику

17 нуля тока, а катод — к датчику 22 нуля тока, а второй выход элемента 19 присоединен к входу схемы 18 запрета.

Выход схемы 18 запрета присоединен к формирователю 23 импульсов амплитудного тиристора 16 и к входу схемы 24 запрета, другой выход которой соединен с датчиком 22 нуля тока. Выход схемы 24 запрета соединен с регулируемым элементом 25 временной задержки, выход которого присоединен к формирователю 26 импульсов. Выходы датчика 6 тока якоря присоединены к элементам 19 и 25 временных задержек, элементу 14, а также к делителю 8 напряжения и задатчику 27 уставки. Между общей точкой датчика 17 нуля тока и анода коммутирующего тиристора 21 и отрицательным полюсом источника 7 питания включен зарядный резистор 28.

Устройство работает следующим образом.

Пуск начинается с режима амплитудной модуляции, реализуемого контуром коммутации и амплитудным тиристором 16. При увеличении скорости система переходит в режим широтного регулирования. Пуск заканчивается выходом на естественную характеристику тягового электродвигателя в точке I i (см. фиг. 2). В процессе пуска ток тягового электродвигателя изменяется от Iz до Ii, что приводит к увеличению среднего значения момента электродвигателя, т. к.

/ . 1.! + Ing л 2

1 1т! + 1т2 т

50

65, ком уставки.

Зо

Изменение тока двигателя от I 2 до l„ осуществляется благодаря введению отрицательной обратной связи по ЭДС вращения, что достигается подключением одной из обмоток датчика 6 тока якоря к делителю 8 напряжения и введению смещения на датчик 6 от задатчика 27 уставки через дополнительную обмотку.

Выходное напряжение датчика 6 будет пропорционально:

Vesrz — FycT + Fir< 1 е где Ру„— магнитодвижущая сила, создаваемая током смещения;

F> — магнитодвижущая сила, создаваемая за счет ЭДС вращения двигателя. Величина Руст устанавливается задатчиком 27 уставки и выбирается таким образом, чтобы в конце пуска выполнялось соотношение: Руст=

Fz такс.

Величина F»=I, определяется условиями сцепления в точке перехода на естест венную характеристику, а значение 1„ устанавливается из условий сцепления в момент трогания состава. Регулирование тока электродвигателя в режиме торможения осуществляется аналогично режиму пуска. Причем ток регулируется в диапазоне от 1т, до 1„, что приводит к увеличению тормозного момента электродвигателя, т. к.:

На фиг. 2 пунктиром показаны режимы пуска и торможения при I, =const и

I, const, а сплошными линиями — пуск и торможение при 1„=чаг и I,=var.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства для импульсного регулирования скорости электродвигателя является увеличение ускорений и замедлений подвижного состава, на котором оно будет установлено, что особенно важно для повышения пропускной способности железных дорог.

Формула изобретения

Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя по авт. св. Мо 796006, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических показателей путем увеличения момента в режиме пуска и торможения, оно снабжено делителем напряжения и задатчиком уставки, а датчик тока выполнен с двумя дополнительными обмотками, причем одна из них соединена с делителем напряжения, подключенным параллельно обмотке якоря тягового двигателя, а другая — с задатчиИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

887287

1. Заявка № 2707021, кл. В 60L 15/08, 1979, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства (прототип).

И7