Устройство для регулирования привода вентилятора холодильной камеры тепловоза

 

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное.н авт. свид-ву— (22) Заявлено 08. 08. 80 (21) 2971906/24-11 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 150882. Бюллетень № 30

Р М К з

B 60 1 1/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (з) НЖ 621. 33:

:62-533.65 (088.8) Дата опубликования описания 150882 (72) Авторы изобретения

М.N. Тихомиров и АА. А. Будницкий Д

Ыьiь{Ф 1 . ». y

t (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРИВОДА

ВЕНТИЛЯТОРА ХОЛОДИЛЬНОЙ КАМЕР61

ТЕПЛОВОЗА

25

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть испОльзовано в устройствах для охлаждения двигателей внутреннего сгорания тепловоза.

Известно устройство для регулирования привода вентилятора холодильной камеры тепловоза, содержащее синхронный генератор, силоцые тиристоры, включенные по два встречно-параллельно в каждой фазе, управляющие электроды которых соединены с формирователями. импульсов для каждой фазы, и датчик температуры t13. !

Однако в известном устройстве характеристики каналов системы фазового управления различны. В результате чего появляется ассиметрия углов управления тиристоров, которая возрастает до недопустимых величин. Без принятых специальных мер ассиметрия составляет бойее бо. Появление ассиметрии приводит к увеличению содержания гармонических составляющих как во входном, так и выходном напряжении. В конечном итоге это приводит к ухудшению качества регулирования привода вентилятора.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что уст1 ройство снабжено преобразователем напряжение-частота, а каждый формирователь импульсов управления содержит триггер, дифференцирующие узлы, делитель частоты, компараторы, ограничительные резисторы диоды и элементы И-НЕ, один из входов первого и второго из которых подключены к выходам соответствующих компараторов, соединенных один инвертирующим, а другой неинвертирующим входами с точ- . кой соединения ограничительного резистора и анода и катода ограничительных диодов, соединенных между собой параллельно и подключенных через ограничительный резистор к выходу синхронного генератора, а, вторые входы укаэанных элементов И-НЕ соединены с выходом триггера, один из входов которого соединен с выходами дифференцирующих узлов, подключенных входами к выходам компараторов, а другой — к выходу делителя частоты, вход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, один из входов которого подключен к выходу триггера, а другой — к выходу преобразователя напряжения-частота, вход которого подключен к датчику температуры.

950559

40 где тп- длительность импульса на выходе триггера 19;

К вЂ” коэффициент деления делителя 15 частоты;

Т вЂ” период следования импульсов

45 преобразуемой частоты.

Так как преобразуемая частота изменяется с изменением сопротивления полупроводникового датчика 9 температуры в зависимости от состоя50 ния температуры охлаждающей жицкости, то длительность импульсов на выходе триггера 19 также изменяется.

Далее эта последовательность импульсов поступает на элемента И-HE

На фиг.1 показана силовая схема управления приводом вентилятора ° на

Ф фиг.2 — схема формирователя управляющих сигналов.

Устройство содержит синхронный генератор1, силовые тиристоры 2-7, включенные по два встречно-параллельно, мотор-вентилятор 8. Датчик

9 температуры подключен через преобразователь 10 напряжение-частота к формирователям 11-13 импульсов.уп- 10 равления по числу фаз питающего напряжения, каждый из формирователей состоит из элемента И-HE 14, подклю= ченного выходом к делителю15 частоты, включающего в себя три последовательно соединенных триггера 16-18.

Выход делителя 15 частоты подключен к одному из входов триггера

19, другой вход которого соединен с с дифференцирующим узлом 20, выполненным в виде конденсатора 21, сопротивления 22 и диода 23.

Выходы дифференцирующего узла

20 подключены к выходу компараторов 24 и 25 и к катоду диода 26 и

27. Инвертирующий вход компаратора

24 соединен с неинвертирующим входом компаратора 25 и с анодом и катодом ограничительных диодов 28 и 29, другие. выводы которых подключены к общей точке. К общей точке подключены также неинвертирующий вход компаратора 24 и инвертирующий вход компаратора 25.

Инвертирующий и неинвентирующий входы компараторов 24 и 25, которые соединены с анодом и катодом ограничительных диодов 28 и 29 под- ключены через ограничительное со) противление 30 к питающему напряжению каждой фазы.

Второй вход элемента И-HE 14 подключен к выходу триггера 19 и соединен с входами элементов И-HE 31, другие входы которых подключены к анодам разделительных диодов 26 и 27, а третьи входы к шине "Запрет", а выходы этих элементов И-НЕ соединены с блоками выходных импульсов.

Принцип регулирования температуры охлаждающей жидкости дизеля теп.ловоза заключается в регулировании частоты вращения мотор-вентилятора 8 путем изменения действующего значения напряжения, подводимого к приводу вентилятора от синхронного генератора 1. Изменение напряжения осуществляется устройством управления приводом вентилятора путем изменения угла открытия встречно включенных силовых тиристоров 2-7 в зависимости 60 от состояния датчика 9 температуры.

Работа устройства для регулирования привода вентилятора холодильной камеры тепловоза осуществляется следующим образом. 65

Сигнал питающего напряжений каждой фазы заводится через ограничительное сопротивление 30 и ограничительные диоды 28 и 29 на компараторы

24 и 25. На выходе компараторов формируются прямоугольные импульсы длительностью, равной половине периода питающего напряжения фазы. Эти импульсы, проходя через дифференцирующий узел 20, поступают на раздельный вход триггера 19, переводя его в co— стояние "1". Этот единичный потенциал разрешает прохождение через элемент И-НЕ 14 частоты fq с преобразователя 10 напряжение-частота, которая изменяется в зависимости от изменения сопротивления полупроводникового датчика 9 температуры. Причем частота х с где f — частота на выходе преобразователя 10 напряжениечастота; частота питающего напряжения фазы.

Преобразующая частота f„ поступает на делитель 15 частоты. Триггеры .16 -18 оказываются в состоянии "0", а на выходе делителя 15 частоты формируется импульс, который поступает на вход триггера 19, переводя его в состояние "0". При этом сигнал с единичного выхода снимается и элемент И-НЕ

14 закрывается.

На выходе триггера 19 формируются импульсы, длительность которых пропорциональна преобразуемой частоте

r„= К к-Т-1 х

Элементы И-HE 31 подают импульсы через блоки выходных импульсов. на управляющие электроды тиристоров 3,5 и

7 в положительную полуволну питающего напряжения и тиристоров 2,4 и 6 в отрицатель ную полуволну.

Например при росте температуры охлаждающей жидкости выше заданной сопротивление датчика 9 температуры изменяется так, что на выходе преоб950559 разователя 10 сопротивление-частота преобразуемая частота увеличивается.

Следовательно, длительность импульсов управления, поступающих на управляющие электроды тиристоров

2-7, увеличивается. Угол открытия . тиристоров 2-7 увеличивается. При этом увеличивается и действующее напряжение, подводимое к приводу вентилятора. Это приводит к увеличению частоты вращения мотор-вентилято-10 ра о. Следовательно, интенсивность вентиляции увеличивается, что приводит к понижению температуры охлаждающей жидкости дизеля тепловоза.

Так как частота синхронного генератора 1 тепловоза изменяется в диа-пазоне 35-100 Гц, то для того, чтобы длительность импульсов управления оставалась постоянной при неизменной температуре охлаждающей жидкости, н преобразователь 10 заводится напряжение обратной связи Чо ., пропорциональное частоте;

Кроме того, подавая в устройство сигнал по шине "Запрет", можно формировать нужный закон регулирования привода вентилятора, включая или отключая его.

Таким образом, в предлагаемом устройстве изменение угла управления в каждом формирователе 11-13 импуль30 сов управления управление осуществляется путем изменения преобразуемой частоты на выходе преобразователя 10 напряжение-частота. То есть в каждом формирователе 11-13 им- 35 пульсов управления в качестве носителя информации используется изменяемый период импульсов на выходе преобразователя 10 напряжение-частота, который является общим для всех ка- 40 налов. Следовательно, узлом управления становится преобразователь 10 напряжение-частота, осуществляющий преобразование изменяемого сопротивления полупроводникового датчика в 45 интервал времени. Поэтому при использовании указанного устройства управления приводом вентилятора получается значительный выигрыш в объеме построения системы, за счет ее упрощения при сохранении многих достоинств, присущих системам управления на цифровых элементах, в том числе одного из важнейших — наличие единого времязадаюшего устройства í всех каналов управления, что исключает ассиметрию углов управления тиристоров 2-7, что повышает качество регулирования.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет упрОстить и повысить качество регулирования привода вентилятора.

Ожидаемый экономический эффект составляет 500 руб. в год на тепловоз.

Формула изобретения

Устройство для регулирования привода вентилятора холодильной камеры тепловоза, содержащее снихронный генератор; силовые тиристоры, включенные по два встречно-параллельно в каждой фазе, управляющие электроды которых соединены с формирователями импульсов для каждой фазы, и датчик температуры, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше- . ния надежности, оно снабжено преобразователем напряжение-частота, а каждый формирователь импульсов управления Содержит триггер, дифференцирующие узлЫ, делитель частоты, компараторы, ограничительные резистор и диоды и элементы И-НЕ, одни из входов первого и второго из которых подключены к выходам соответствующих компараторов, соединенных один инвертирующим, .а другой неинвертирующим входами с точкой соединения ограничительного резистора и анода и катода ограничительных диодов, соединенных между собой параллельно и подключенных через ограничительный резистор к выходу синхронного генератора, а вторые входы укаэанных элементов И-НЕ соединены с выходом триггера, один из входов которого соеди-, нен с выходами дифференцирующих узлов, подключенных входами к выходам компараторов, а другой — к выходу делителя частоты, вход которого соединен с выходом третьего элемента

И-НЕ, один из входов которого подключен к выходу .триггера, а другой к выхоцу преобразователя напряжениечастота, вход которого подключен к датчику температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Писарев А.Л. и др. Управление тиристорными преобразователями.

"Энергия" 1975, с.22.