Способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя

40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быт использовано для управления тормозными режимамиэлектродвигателя постоянного тока,Целью изобретения является повышение надежности,На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ управления,Устройство, реализующее способуправления тормозным режимом тягового электродвигателя 1 с сериеснойобмоткой 2 возбуждения, содержитимпульсный регулятор 3, включенныйпоследовательно силовой цепи электродвигателя 1, выводы которогоподключены к клеммам 4 и 5 источника питания через разделительный диод6, датчик 7 тока электродвигателя 1,формирователи 8 и 9 сигналов соответственно на включение и отключениеимпульсного регулятора 3, первый 10и второй 11 диоды, подключенныекатодом и анодом к входам формирователей 8 и 9 соответственно, широтно-импульсный модулятор, включающийпервый компаратор 12, конденсаторныйинтегратор 13, делитель напряжениявключающий резисторы 14 и 15, средняяточка которого соединена с неинвертирующим входом первого компаратора 12,транзистор. 16, база которого подключена к точке соединения выхода первого компаратора 12, анода первогодиода 10, катода второго диода 11и первого вывода делителя напряжения,второй вывод которого подключен кобщей точке схемы, к эмиттеру транзистора 16 и к неинвертирующему входу конденсаторного интегратора 13,Выход конденсаторного интегратора.13 подключен к инвертирукщему входупервого компаратора 12, а инвертирующий вход через входной резистор17 и третий диод 18 подключен к входу второго компаратора 19, входы которого соединены.с выходами датчика7 тока и блока задания тока (не .показан), Инвертирующий вход конденсаторного интегратора 13 через резисторы 20 и 21 соединен с источником22 смещения. Точка соединения выво".дов резисторов 20 и 21 подключенак коллектору транзистора 16. Конденсаторный интегратор 13 представляетсобой операционный усилительс конденсатором 23 в цепи обратной связи,Устройство работает следующим образом. 5 О 15 20 25 30 35 Двигатель 1 последовательного возбуждения с вращающимся якорем .1и обмоткой 2 возбуждения периодическизамыкается накоротко через силовойимпульсный регулятор 3, отделенныйот источника питания с клеммами 4;5 разделительным диодом 6. В цепидвигателя включен датчик 7 мгновенных значений тока,Сигналы управления на включениеи выключение импульсного регулятораформируются формирователями 8 и 9соответственна, запускаемыми черездиоды 10 и 11 от положительногои отрицательного выходных напряжений компаратора 12. Компаратор сравнивает выходное напряжение операционного усилителя интегратора 13с опорным напряжением, снимаемым срезистора 14 делителя напряжения,подключенного к выходу компаратора12Интегратор содержит конденсатор23, входной резистор 17, через который на вход интегратора через диод18 подается положительное управляющее напряжение с выхода,компаратора19 токов. На вход интегратора 13через резисторы 20, 21 подается отрицательное напряжение смещения с источника 22. При равенстве суммы сопротивления резисторов 20, 21 сопротивлению резистора 17 абсолютноезначение напряжения смещения должнонесколько превышать максимальное положительное напряжение управления,Внутренняя структура модулятора изменяется транзистором 16.При положительном выходном йапряжении компаратора 12 формируется сигнал включения импульсного регулятора, а транзистор 16 заперт и навход интегратора 13 подводится отрицательное напряжение смещения источника 22. Напряжение конденсатора интегратора меняется с отрицательныхзначений на положительные, т.е.возрастает. Когда импульсный регулятор включен, ток двигателя растет.Пока значение тока двигателя меньшезаданного, выходное напряжение комьаратора 19 положительно и под воздействием положительного управляющего и отрицательного напряженийсмещения напряжение конденсатора растет медленно. В момент, когда возрастающий ток двигателя превыситзаданньй, полярность напряжения0580 Составитель В, ТрофименкоТехРед М,Дидык Корректор Т, МалецРедактор А. Маковская Тираж 456 Заказ 3744 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 5 161компаратора 19 становится отрицательной. Вследствие включения диода 18управляющее напряжение принимаетзначение логического нуля и на входеинтегратора действует только отрицательное напряжение смещения, Напряжение конденсатора быстро возрастает до положительного опорногонапряжения на резисторе 14, когдаменяется полярность. выходного напряжения компаратора 12, снимаетсяуправляющий сигнал включения с импульсного регулятора и через диод 11и формирователь 9 на регулятор подается сигнал выключения. В результате импульсный регулятор выключается,а ток двигателя 1 из-за действияэлектромагнитной энергии обмотокдвигателя и ЭДС вращающегося якоряпередается через диод 6 в источникпитания, т,е. происходит рекуперация энергии,При отрицательной полярности выходного напряжения компаратора 12транзистор 16 включается и подачаотрицательного напряжения смещения навход интегратора прекращается, Всиловой цепи двигателя при отключенном импульсном регуляторе .токдвигателя уменьшается, Пока ток двигателя больше заданного, выходноенапряжение компаратора 19 отрицательно, а управляющее. напряжение равнонулю. Напряжение конденсатора интегратора при этом практически не меняется. После уменьшения тока двигателя по сравнению с заданным, управляющее напряжение становится максимальноположительным, что приводит.к быстрому изменению напряжения конденсаторав сторону отрицательных значений,т,е. убыванию напряжения. В момент,когда отрицательное напряжение конденсатора становится больше, чемотрицательное опорное напряжение на 5резисторе 14 делителя напряжения поУлярность выходного напряжения компаратора 12 становится положительной,и весь процесс снова повторяется,Если ток двигателя как при включенном, так и при отключенном импульсном регуляторе меньше заданного,управление двигателем осуществляетсяс максимальным , т.е. с максимальной длительностью включенного и минимальной длительностью отключенногосостояний импульсного регулятора.Этим обеспечиваются высокое быстродействие и надежность ввода двигателя последовательного возбуждения в 20 генераторный режим с заданным током. формула изобр етенияСпособ управления тормозным режимом тягового электродвигателя посто 25 янного тока с импульсным регулятором,заключающийся в формировании напряжения включения и выключения полупроводникового импульсного регуляторапри помощи широтно-импульсного моду 3 С лятора с конденсаторным преобразователем, реализующего прямую зависимость относительной продолжительности включения импульсного регулятораот управляющего напряжения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно измеряют тормозной ток электродвигателя, сравнивают его .с заданным значением и при превышении задан,0 ного значения тока над измереннымформируют дополнительный уровень управляющего напряжения на входе широтно-импульсного модулятора,