Устройство для управления тиристорно-импульсным регулятором тяговых электродвигателей электроподвижного состава

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

АНИЕ (111

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.03.80 (21) 2891714/24-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5!) М. Кл.з

В 60 L 15/04.

Гееударетеелиыа кемитет

СССР (53) УДК 621.314..57 (088.8) Опубликовано 30.09.82. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09.82 ле делам лэееретенкк и аткрмтий (72) Авторы изобретения

А. И. Хоменко, Г. Г. Рябцев и А. Я.Калинеченко

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВ,ЛЕНИЯ ТИРИСТОРНОИМПУ,ЛЬСНЫМ РЕГУ,ЛЯТОРОМ ТЯГОВЫХ Э,ЛЕКТРОДВИГАТЕ,ЛЕЙ

Э,ЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств с тиристорноимпульсным регулированием режимов пуска и торможения тяговых электродвигателей.

Известно устройство для управления тиристорно-импульсным регулятором тяговых электродвигателей электроподвижного состава, содержащее генератор тактовых импульсов, соединенный с входом счетчика, подключенного выходом к дешифратору, выходы которого соединены с одним из входов коммутатора, другие входы которого подключены к выходу реверсивного счетчика, соединенного одним из входов с выходом логического элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходу логического элемента И, выходу блока сравнения и выходу делителя частоты, соединенного входом с генератором тактовых импульсов, при этом один из входов блока сравнения соединен с источником опорного напряжения, а другой — с датчиком (11.

Недостатком известного устройства является постоянство скорости набора и сброса позиций регулирования, приводящее к значительным перерегулированиям тока при скачках напряжения в сети, что вызывает возникновение кругового огня на коллекторах тяговых двигателей.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным источником опорного напряжения, дополнительным блоком сравнения, дополнительным делителем частоты, инвертирующим блоком и логическим элементом ИЛИ-НЕ, причем один из входов дополнительного блока сравнения подключен к дополнительному источнику опорного напряжения, а другой — к датчику тока, а выход соединен с входом инвертирующего блока, подключенного выходом к одному из входов логического элемен° та ИЛИ-НЕ, соединенному с другим входом реверсивного счетчика, а второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу дополнительного делителя частоты, вход которого подключен к генератору тактовых импульсов.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Генератор 1 тактовых импульсов подключен к счетчику 2 импульсов, который через

962044 дешифратор 3--;подключен к коммутатору 4 импульсных сигналов. Дешифратор 3 и коммутатор 4 соединены с формирователями 5 и 6 управляющих импульсов для тиристорного регулятора 7. Коммутатор 4 управления реверсивным счетчиком 8. Суммирующий вход счетчика 8 соединен с логическим элементом ИЛИ 9, который в свою очередь подключен к логическому элементу И IO, делителю II частоты и элементу 12 сравнения, который управляется разностью сигна- 10 лов от источника 13 опорного напряжения и датчика 14 тока двигателей. Устройство содержит также логический элемент ИЛИ-НЕ, 15, дополнительный делитель 16 частоты, инвертирующий элемент 17, дополнительный элемент 8 сравнения и дополнительный ис- 15 точник 19 опорного напряжения. Разрядность счетчиков 2 и 8 одинакова, а частота тактовых импульсов генератора 1 равна: f> ——

= f 2", где fp — частота регулирования, n — разрядность счетчиков 2 и 8. Коэффициент деления основного делителя 11 час- 2о тоты выбирается ниже частоты регулирования fp из условия плавного набора позиций регулирования. Коэффициент деления дополнительного делителя 16 частоты выбран меньшим, чем делителя 1! частоты. Уровень дополнительного источника 19, опорного напряжения выбран выше, чем уровень источника 13 опорного напряжения на величину, соответствующую допустимым отклонениям тока двигателей от заданных значений (т. е. от уставки тока двигателей).

Устройство работает следующим образом.

Тактовые импульсы с генератора 1 поступают на вход счетчика 2 и переводят его с позиции на позицию. Сигналы с выхода счетчика 2 дешифратором 3 преобразуются в З5 последовательность импульсов, повторяющуюся с частотой регулирования f . Импульс первой позиции дешифратора 3 через формирователь 5 включает тиристорный регулятор 7. Выключение тиристорного регулятора 7 осуществляется выходными сиг- 40 налами коммутатора 4 через формирователь

6 импульсов. Сигнал на выходе коммутатора 4 появляется при совпадении кодов на выходах счетчика 2 и 8. Состояние счетчика 8 задается сигналами, поступающими с делителя 11 частоты через логический эле- 4> мент 9 типа ИЛИ, который контролирует состояние элемента 12 сравнения и степень заполнения разрядов счетчика 8.

Набор позиций регулирования осуществляется в следующем порядке. В начальный

50 момент пуска двигателеи, когда их ток ниже уставки и сигнал на выходе датчика 14 тока двигателей ниже уровня опорного напряжения источника 13, напряжение на выходе элемента 12 сравнения отсутствует.

Разряды счетчика 8 в начальный момент пуска не заполнены, и напряжение на выходе элемента 10 отсутствует. В этом случае элемент ИЛИ 9 пропускает импульсы от делителя 11 частоты на суммирующий вход счетчика 8, в результате чего происходит последовательное переключение его с позиции на позицию. При совпадении кодов на выходах счетчиков 2 и 8 на выходе коммутатора 4 формируется импульсный сигнал, сдвинутый по фазе относительно импульса первой позиции дешифратора 3 на угол, соответствующий коду счетчика 8. Таким образом, происходит постепенное увеличение коэффициента заполнения импульсного цикла тиристорного регулятора 7, и ток двигателей возрастает.

При увеличении тока двигателей выше уставки напряжение датчика 14 тока превышает уровень напряжения источника 13 опорного напряжения и на выходе элемента

12 сравнения появляется напряжение высокого уровня, которое удерживает элемент

ИЛИ 9 в одном состоянии, в результате чего импульсные сигналы с делителя 11 частоты не передаются на суммирующий вход счетчика 8. Набор позиций счетчика 8 приостанавливается, и тиристорный регулятор 7 работает с коэффициентом заполнения, соответствующим позициям, на которых был остановлен набор, до тех пор, пока ток двигателей не снизится ниже уставки. После этого, вновь начинается дальнейший набор позиций и т. д.

В конце процесса регулирования, когда разряды счетчика 8 оказываются полностью заполненными, на выходе элемента И 10 формируется напряжение высокого уровня, которое удерживает элемент ИЛИ 9 в одном состоянии. В результате этого импульсы с делителя 11 частоты не поступают на вход счетчика 8 и он не сбрасывается в нулевое состояние, обеспечивая работу тиристорного регулятора 7 с максимальным коэффициентом заполнения импульсного цикла.

В нормальном режиме регулирования вновь введенная цепь не влияет на работу счетчика 8, так как напряжение датчика 14, соответствующее уставке тока двигателей, ниже уровня опорного напряжения дополнительного источника 19. В этом случае напряжение на выходе дополнительного элемента 18 сравнения отсутствует, а выходное напряжение высокого уровня инвертирующего элемента 17 удерживает логический элемент ИЛИ-HE 15 в одном состоянии, в результате чего импульсные сигналы с делителя 16 частоты не передаются на вычитающий вход счетчика 8.

При бросках тока двигателей выше допустимых значений, определяемых уровнем напряжения дополнительного источника 19, на выходе дополнительного элемента 18 сравнения появляется напряжение высокого уровня, а с выхода инвертирующего элемента 17 оно снимается. В этом случае логический элемент 15 начинает пропускать импульсные сигналы с делителя 16 частоты на вычитающий вход счетчика 8, который под их воздействием начинает сбрасывать набранные перед этим позиции. Цепь набора позиций счет962044 чика 8 в данном режиме заперта, так как на выходе элемента 12 сравнения имеет место напряжение высокого уровня. Сброс позиций счетчика 8 происходит в более интенсивном темпе, чем набор, так как коэффициент деления делителя 1,6 частоты меньше, чем у делителя 11. Это обеспечивает быструю реакцию системы управления тиристорным регулятором 7 на броски тока двигателей.

При сбросе позиций счетчика 8 ток двигателей начинает уменьшаться. При уменьшении его ниже допустимого значения, определяемого уровнем напряжения дополнительного источника 19 опорного напряжения, напряжение с выхода дополнительного элемента 18 сравнения снимается, а инвертирующий элемент 17 переводит элемент ИЛИ-НЕ

15 в возбужденное состояние, при котором импульсы с дополнительного делителя 16 частоты на счетчик 8 не поступают. Сброс позиций счетчика 8 прекращается, и в действие вступает основная цепь управления счетчика 8, т. е. цепь набора позиций.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает быструю реакцию системы регулирования тяговыми двигателями на скачки тока, что повышает качество процесса регулирования и надежность работы электрооборудования подвижного состава.

Формула изобретения, Устройство для управления тиристорноимпульсным регулятором тяговых электродвигателей электроподвижного состава, содержащее генератор тактовых импульсов, соединенный с входом счетчика, подключенного выходом к дешифратору, выходы которого соединены с одним из входов коммутатора, другие входы которого подключены к выходу реверсивного счетчика, соединенного одним из входов с выходом логического элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходу логического элемента И, выходу блока сравнения и выходу делителя частоты, соединенного входом с генератором тактовых импульсов, при этом один из входов блока сравнения соединен с источником опорного напряжения, а другой — с датчиком тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительным источником опорного напряжения, дополнительным блоком сравнения, дополнительным делителем частоты, инвертирующим блоком и логическим элементом ИЛИНЕ, причем один ив входов дополнительного блока сравнения подключен к дополнитель20 ному источнику опорного напряжения, а другой — к датчику тока, а выход соединен с входом инвертирующего блока, подключенного выходом к одному из входов логического элемента ИЛИ-НЕ, соединенному с другим входом реверсивного счетчика, а вто2S рой вход логического элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу дополнительного делителя частоты, вход которого подключен к генератору тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 394907, кл. Н 02 P 5/16, 1974.

962044

Составитель Л. Резникова

Редактор Л. Горбунова Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7073 24 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4