Регулятор мощности тяговых электродвигателей подвижного состава

 

Союз Советских

Соцнеанстичесиик

Республнк (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 313.2ЯО (2!) 3229474/24 11 f$$) Q. f(g з с присоединением заявки ¹

В 60 L 15/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 151082 ° Бюллетень ¹ 38 (53) Удк б21. 337. .2(088.8) (71) Заявитель

Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (54) РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕп

ПОДВИЖНОГО СОС7ЛВА

Изобретение относится к регулируемым электроприводам и электрооборудованию подвижного, состава и предназначено для минизации потерь электроэнергии в приводе, сокращении расхода энергии на тягу поездов.

Известен регулятор мощности тяговых электродвигателей подвижного состава, содержащий регуляторы тока воз буждения и якоря двигателей, вход последнего из которых соединен с вы-. ходом формирователя управляющего сигнала, подключенного соответствующими входами к задатчику и датчику силы тяги и скорости, датчикам токов якоря и возбуждения, а выход — с входом функционального преобразователя тока якоря. Кроме того, устройство содержит трансформатор, реакторы, фильтры, вентильные преобразователи, редукторы (1 1.

Известный регулятор мощности электроподвижного состава содержит эле.менты, потери энергии в которых соизмеримы с потерями в двигателе, а также снижают точность регулирования.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено сумматорами, блоком умножения, элементами сравнения, функ-. циональными преобразователями скорости и тока возбуждения и квадраторами, входы которых .подключены к соответствующим датчикам тока якоря и возбуж-. дения, подключенным к одним из входов соответствующих сумматоров,другие входы которых соединены с выходами.квадраторов, при этом третий вход первого сумматора соединен с выходом блока умножения, входы которого подключены к выходам .функциональных преобразователей скорости и тока возбуждения, соединенных входами с соответствующими датчиком скорости и датчиком .тока возбуждения, а выходы сумматоров подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения,выход которого соединен с одним из входов второго элемента сравнения, подключенного другим входом к выходу функционального преобразователя тока якоря, а выход †. к входу регулятора тока возбуждения.

На чертеже представлена блок-схема регулятора мощности тяговых элект родвигателей подвижного состава.

Устройство содержит регулятор 1 тока возбуждения и регулятор 2 тока якоря, вход которого соединен с вы3

+ f (У). f (38) К Э -К 3 -Р 3 =0

9 л 1 8 В 8 Я Я Я %

ЗО

Формула изобретения ходом формирователя 3 управляющего сигнала, подключенного к задатчику

4 и 5 и датчику б и 7 силы тяги и скорости, датчикам 8 тока якоря и вОзбуждения а выход с вхо дом функционального преобразователя 10 тоха якоря. Устройство содержит также квадратор 11, вход которого соединен с датчикам 9 тока возбуждения, а выход — с одним из входов сумма-1 тора 12, другой вход которого соеди- 0 нен с выходом блока 13, умножения, а третий — с датчиком 9 тока возбуждения, а выход - c одним из входов эле)мента 14 сравнения, другой вход которого подключен к.выходу сумматора 15,15 а выход -,к одному из входов элемента 16 сравнения, при этом входы сумматора 15 соединены с выходом квадратора 16 и датчиком 8 тока якоря.устройство содержит функциональные преобразователи 17 и 18 скорости и тока возбуждения.

В силовых цепях электроподвижного состава при заданной скорости движения и силе тяги локомотива минимум потерь мощности достигается при выполнении условия:

1 где 3 — токи, Я вЂ” активные сопротивления, К вЂ” постоянные коэффициенты для обобщенных параметров всех элементов силовой цепи, соот- 3S ветственно для цепи якоря с индексом "я", а возбуждения с индексом "B".

Регулятор мощности тяговых электродвигателей подвижного состава рабо- 4О тает следующим образом.

Сигналы задатчиков 4 и 5 силы тяги и скорости движения, .одноименных датчиков 7 и б, а также датчиков 9 и 8 поступают на вход формирователя

3 управляющего сигнала, который осуществляет управление регулятором 2 тока якоря. ВыхОдной сигнал регулятора по цепи обратной связи через функциональный преобразователь 10, в котором реализуется заданная зависимость 3 g = f(3 q) (тока возбуждения от тока якоря), подается на элемент

16 сравнения. Выходной сигнал последнего поступает на вход регулятора 1 тока возбуждения. Регуляторы токов возбуждения и яКоря реализуют таким образом заданные параметры регулирования.

Сигнал датчика 9 тока возбуждения одновременно подается через функцио- @ нальный преобразователь 18 на вход блока 13 у1лножения, на второй вход которого через функциональный преобразователь 17 поступает сигнал с датчика 7 скорости. Выходной сигнал 65 блока умножения ° ñóììèðóåòñÿ с сигналом датчика 9 тока возбуждения и сиг" налом, пропорциональным квадрату тока возбуждения, полученным на выходе квадратора 11. Таким образом на выходе сумматора 12 получаем величину, пропорциональную потерям мощ-. чости в цепи возбуждения.

На выходе сумматора 15 формируется сигнал, пропорциональный потерям мощности в цепи якоря. Сигналы с выхоцов сумматоров 15 и 12 поступают на элемент.14 сравнения, где завершается формирование условия 1. При выполнении этого условия величины токов якоря и возбуждения однозначны и соответствуют минимуму потерь мощности в силовых цепях электроподвижного состава. Формирующийся на выходе элемента 14 сигнал коррекции ра- " вен нулю и Регулятор работает по основному алгоритму от задатчиков, формирователя управляющего сигнала и функционального преобразователя 10.

При невыполнении условия 1 на выходе элемента 14 сравнения вырабатывается сигнал, пропорциональный;рассогласованию мощностей потерь в контурах Регуляторов токов возбуждения и якоря с учетом знака рассогласования, и на элементе 16 сравнения производится коррекция выходного сигнала функционального преобразователя

10 .тока якоря с воздействием последнего на регулятор 1 тока возбуждения. Сигнал управления приводится в соответствие с условием 1.

Таким образом, предлагаемый регулятор мощности подцерживает минимальное значение потерь энергии в силовых цепях электроподвижного состава во всем диапазоне изменения токов якоря и возбуждения. Использование предлагаемого регулятора дает значительный экономический эффект и повышает точность регулирования.

Регулятор мощности тяговых электродвигателей подвижного состава, содержащий регуляторы тока возбуждения и якоря двигателей, вход последнего из которых соединен с выходом формирователя управляющего сигнала, под,ключенного соответствующими входами к задатчику и датчику силы тяги и скорости, датчикам токов якоря и возбуждения, а выход — с входом функционального преобразователя тока якоря, отличающийся тем, что, с целью повьпаения точности регулирования, он снабжен сумматорами, блоком умножения, элементами сравнения, функциональными преобразователями скорости и тока возбуждения и квадратора965822

Составитель Л.Резникова

Редактор Н. Горват Техред М.Коштура Корректор A.ÔåðåHÍ

Заказ 7746/23 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.у д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ми, входы которых подключены к соот-. ветствующим датчикам токов якоря и возбуждения, подключенным к одним из входов соответствующих сумматоров, другие входы которых соединены с выходами соответствующих квадраторов, при этом третий вход первого сумматора соединен с выходом блока умножения, входы которого подключены выходам функциональных преобразователей скоростч и тока возбуждения, соединенных входами с соответствующим датчиком скорости и датчиком тока возбуждения, а выходы сумматоров подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход которого соединен с одним иэ входов второго элемента сравнения, подключенного другим входом к входу функционального преобразователя тока якоря, а выходом . — к входу регулятора тока возбуждения.

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

9 663052, кл. Н 02 Р 5/06, 1979..