Устройство для управления тяговыми электродвигателями подвижного состава

(71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта(54) (5) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА, содержащее регуляторы токов возбужденияи якоря электродвигателей, вход последнего из которых соединен с выходом формирователя управляющего сигнала, подключенного соответствующими входами к задатчикам и датчикам силы тяги и скорости, датчикам токов якоря и возбуждения, блок сравнения, соединенный выходом с входом регулятора тока возбуждения, отличающееся тем, что, с цельюуменьшения погрешности регулирования, оноснабжено формирователем оптимальноготока возбуждения, соответствующие входыкоторого соединены с выходами датчиков ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ С ЯО 114761 тока якоря и скорости, а выход - с одним из входов блока сравнения, другой вход которого соединен с датчиком тока возбуждения.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь оптимального тока возбуждения содержит сумматоры, блоки умножения и функциональные преобразователи скорости, входы которых являются одним из входов указанного формирователя, выход первого функционального преобразователя скорости соединен с одним из входов первого блока умножения, а его выход подключен к одному из входов первого сумматора, другой вход которого соединен с выходом второго функционального преобразователя скорости, а выход - с одним из входов второго блока умно щР жения, выход которого подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого соединен с выходом третьего функционального преобразователя скорости, при этом другие входы первого и второго блоков умножения являются другим входом Я формирователя оптимального тока возбуждения, а выход второго сумматора выходом этого формирователя.Изобретение относится к электрооборудованию подвижного состава и предназначено для минимизации потерь электроэнергии в приводе, сокрашения расхода энергии на тягу поездов.Известно устройство для управления тяговыми электродвигателями подвижного состава, содержашее регуляторы токов возбуждения и якоря электродвигателей, вход последнего из которых соединен с выходом формирователя управляющего сигнала, подключенного соответствуюшими входами к залатчикам и датчикам силы тяги и скорости, датчикам токов якоря и возбуждения, блок сравнения, соединенный выходом с входом регулятора тока возбуждения (1,Данное устройство предназначено для оптимизации мощности локомотива в режиме тяги и содержит большое количество вычислительных элементов, что значительно повышает суммарную статическую и динамическую ошибку регулирования. Цель изобретения - уменьшение погрешности регулированияПоставленная цель достигается тем, что устройство для управления тяговыми электродвигателями подвижного состава, содержащее регуляторы токов возбуждения и якоря электродвигателей, вход последнего из которых соединен с выходом формирователя управляющего сигнала, подключенного соответствуюшими входами к задатчикам и датчикам силы тяги и скорости, датчикам токов якоря и возбуждения, блок сравнения, соединенный выхолом с входом регулятора тока возбуждения, снабжено формирователем оптимального тока возбуждения, соответствуюгцие входы которого соединены с выходами датчиков тока якоря и скорости, а выход - с одним из входов блока сравнения, другой вход которого соединен с датчиком тока возбужления.Кроме того, формирователь оптимального тока возбуждения содержит сумматоры, блоки умножения и функциональные преобразователи скорости, входы которых являются одним из входов указанного формирователя, выход первого функционального преобразователя скорости соединен с одним из входов первого блока умножения, а его выход подключен к одному из входов первого сумматора, другой вход которого соединен с выходом второго функционального преобразователя скорости, а выход - с одним из входов второго блока умножения, выход которого подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого соединен с выходом третьего функционального преобразователя скорости, при этом другие входы первого и второго блоков умножения являются другим входом формирователя оптимального тока возбуждения, а выход второго сумматора - выхолом этого формирователя.На фиг,представлена функциональнаясхема предлагаемого устройства; на фиг. 2 -5 функциональная схема формирователя оптимального тока возбуждения.Устройство содержит регулятор 1 токавозбуждения и регулятор 2 тока якоря, вход которого соединен с выходом формирователя 3 управляющего сигнала, под ключенного к задатчикам силы тяги 4 искорости 5 и датчикам силы тяги 6 и скорости 7, датчикам тока якоря 8 и тока возбуждения 9. Устройство содержит формирователь 10 оптимального тока возбуждения, подключенный соответствующими входами к датчикам скорости 7 и тока якоря 8, а выходом - к входу блока 11 сравнения, второй вход которого соединен с датчиком 9 тока возбуждения, а выход - с входом регулятора 1 тока 20 возбуждения.Формирователь оптимального тока возбуждения содержит функциональные преобразователи 12, 13 и 14 скорости, причем выходы двух первых из них подключены к соответствующим входам умножителя 15 и сумматора 16, второй вход которого подключен к выходу умножителя 15, а выход - к одному из входов умножителя 17, выход которого соединен с входом сумматора 18, второй вход которого соединен с 30выходом функционального преобразователя 14.Устройство работает следующим образом.Сигналы задатчиков 4 и 5, одноименных датчиков 6 и 7, а также датчиков 8 и 9 токов поступают на вход формирователя 3 управляющего сигнала, который осуществляет управление регулятором 2 тока якоря.Сигнал датчика 9 тока возбужденияодновременно подается на вычитаюший вход 40 блока 11 сравнения, выходной сигналкоторого является управляющим для регулятора тока возбуждения. На суммирующий вход блока 11 сравнения поступает сигнал с выхода формирователя 10 оптимального тока возбуждения, на соответ ствующие входы которого поступают сигналы с датчиков тока якоря 8 и скорости 7.Формирователь 10 (фиг. 2) оптимального тока возбуждения паботает следующим образом.50Сигнал, соответствующий текущему значению скорости движения, поступает на входы функциональных преобразователей 12, 13 и 14, выходные сигналы которых поступают соответственно на входы умножителя 15, сумматоров 16 и 18. Сигнал, соответствуюший текущему значению тока якоря 1 ч, поступает на соответствующие входы умножителей 5 и 17, причем вы11476 И) Составитель Л. Резникова Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор И Муска Заказ474/18 Рираж 650 Подписное ВНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ходной сигнал последнего поступает на второй вход сумматора 18, выходной сигнал которого является выходом формирователя, а на второй вход умножителя 17 поступает сигнал. с выхода сумматора 16, на второй вход которого поступает сигнал с выхода умножителя 15, Таким образом, выходыне сигналы функциональных преобразователей 12, 13 и 14 соответству 1 от коэффициентам а, в, с уравнения 1 в = а 1 я+ в 1 я+ с, сигнал на выходе умножителя 15 - а 1 я, сумматора 16 - 1 а 1 я+ в), умножителя 17 - (а 1 я+в)1 й и сумматора 18 - (а 1 я+в) 1 а+с. По текущим значениям тока якоря искорости движения формируется сигналуправления регулятором тока возбуждения,обеспечивающий минимум потерь мощностив силовых цепях электроподвижного состававо всем диапазоне изменения токаякоря и возбуждения,Предлагаемый регулятор позволяет увеличить возврат энергии в сеть в режимерекуперации на 2,5 - Ъ,ОЯ за счет мини 1 О мизации ее потерь в силовых цепяхэлектроподвижного состава и, кроме того,уменьшить на 0,5 Я потребление энергиив режиме тяги.