Устройство для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей

"и"1 еблиоте Союз СоветскиддСоциалистическихРеспублик ОПИС И ИЗОБРЕТЕН И н 74 О 554 АВТОРСКОМУ СВИДЕ 7 ЕЛЬС 7 ВУ(22) Заявлено 03,11.78 (21)2681517/24-11 (5 д ) М. КЛ. 5/08 В 6 н исоепинениеи заявк Гвсударстввнный квинтет 23) Приоритет о делам нзобретеннй дубликовано 15.06.80.Бюллетень 22Дата опубликования описания 17.06.80. И. Хоменко, Г. Г, Рябцев и В. П. Касаткин Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знаме институт инженеров железнодорожного транспорта71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств с тиристорно-импульсным регулированием режимовпуска и торможения тяговых электродвигателей,Известно устройство для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей, содержащее сравнивающий элемент, выполненный на транзисторе, соединенный входами с датчиком тока тяговых10электродвигателей и источником опорногонапряжения, транзисторный ключ, диоды,резисторы, основной и вспомогательныйформирователи управляющих импульсов тиристорных регуляторов, вход основного фор15мирователя соединен с генератором тактовых импульсов, а вход вспомогательногоформирователя - с управляющим транзистором, в цепи эмиттер-база которого включен конденсатор 1 .Недостатком известного устройства является нелинейность его выходной характеристики наличие динамического сопротивления что приводит к возникновению низко 2частотных автоколебаний тока тяговых электродвигателей при регулировании.Целью изобретения является повышение устойчивостипроцесса регулирования тяговых электродвигателей.Цель достигается тем, что сравнивающий элемент снабжен включенным в коллекторную цепь КС- фильтром, к которому через диод и транзисторный ключ подключен упомянутый конденсатор, одной из обкладок соединенной с базой управляющего транзистора, а через вьдсокоомнйй резиотор - с источником опорного напряжеддия, а другой обкладкой через другие диодык 3 С фильтру сравнивающего элемента,На чертеже показана электрическая схема предлагаемого устройстваСравнивающий элемент, содержащий транзистор 1, диод 2, нагрузочные резисторы 3 и 4 и конденсатор 5, подключен через резисторы 6 и 7 к датчику 8 тока тяговых электродвигателей к источнику 9 опорного напряжения, зададощего необходимое значение тока двигателей. Выход срав, то можно 37405 нивающего элемента через диоды 10 и 11, транзисторный ключ 12 и диод 13 соединен с конденсатором 14, который через диод 15 включен параллельно конденсатои переходу эмиттер-база управляю щего транзистора 17, а через резистор 18 соединен с источником напряжения Е,. Управляющий транзистор 17 имеет в коллекторной цепи резистор 19 и соединен со входом вспомогательного формировате 10 ля 20 импульсов для регулятора 21, Ос. новной формирователь 22 импульсов соед- нен с генератором 23 тактовых импульсов, который через разделительный трансформатор 24 управляет также транзистор ным ключом 12.Транзистор 1 обеспечивает заряд конденсатора 5 от источника питания Е 2 до напряжения О, прямо пропорционального разности напряжений, поступающих от дат чика 8 и источника 9 опорного напряжения. Постоянная времени цепи нагрузочные резисторы 3, 4, - конденсатор 5 выбрана значительно большей периода регулирования, что обеспечивает минимальные пуль 25 сеции напряжения на конденсаторе 5.Генератор 23 тактовых импульсов в начале каждого периода регулирования кратковременно включает основной формирователь 22 импульсов управления и через разде- ЗО лительный трансформатор 24 - транзисторный .ключ 12. ,При включении основного формирователя 22 основные тиристоры регуля гора 21 открываются, При включении транзисторного ключа 12 происходит 35 заряд конденсатора 14 до разности напряжений 6 О = Е -О (полярность напря жения ЬОспоказана на чертеже) и выключение управляющего транзистора. 17, По окончании действия тактового импульса 40 транзисторный ключ 12 закрывается, а конденсатор 14 начинает перезаряжаться под действием напряжения Е, которое на порядок выше максимально возможной разности Ь, ц , по закону 45о =+ьо 1 ф-е ), О) где С - постоянная времени ЯС цепи:конденсатор 14 - резистор 18, При уменьшении напряжения на конденсаторе 14 до нуля управляющий транзистор 17 включается и разрешает вспомогательному формирователю 20 генерацию управляющих импульсов для вспомогательных тиристоров регулятора 21, тиристорный ре 55 гулятор 21 включается, Отсюда следует, что угол сдвига между импульсами управ- пения; генерируемыми основным 22 и вспо 54 амогательным 20 формирователями, пропорционален времени разряда конденсатора 14от напряжения ЬОс до нулевого уровня.Выше было отмечено,что Е) л Ос, поэтому при разряде конденсатора 14 от значения ь О до нуля выражение С 1) безсущественной погрешности может быть приведено к виду Из (2) следует, что время разрядаконденсатора 14 от напряжения аО донуля равно с;Е сВ выражении (3) величины ч; и Е, постоянны, а напряжение АО линейно зависит от разности сигналов, поступающих на срав нивающий транзистор от датчика тока и источника опорного напряжения, следова-. тельно, угол сдвига между управляющими импульсами, подаваемыми на тиристорный регулятор, также линейно зависит от разности сигналов датчика тока и источника опорного напряжения.Таким образом, в предлагаемом устройстве реализована линейная регулировочная характеристика. Использование этого устройства для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей обеопечивает устойчивый процесс регулирования.В предлагаемом устройстве введен ряд элементов, обеспечиаыощих его нормальную работу в нестационарных режимах.Диоды 10 и 11 ограничивают напряжение на конденсаторе 4 на уровне, соответствующем напряжению ЕЗ, при редких скачках тока тяговых двигателей в моменты изменения напряжения в контактной сети.Диод 13 предотвращает переход транзисторного ключа 12 в инверсный режим работы, Диод 15 предохраняет от пробоя низковольтный переход эмиттер-база управляющего транзистора 17. Конденсатор 16 предотвращает включение управляющего транзистора 17 от импульсных помех,Формула изобретения Устройство для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей, содержащее сравнивающий элемент, выполненный на транзисторе, соединенный своитавитель Л. Резниковаред Ж. Кастелевич Корректор Г. Реше тонова едактор аказ 3114 Подписное ЦНИИ Р/18 Тираж 763ПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий, Москва, Ж, Раушскаа наб., д ал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 740884. бми входами с датчиком тока тяговых элект- гранзпстора К-С фильтром,к которому родвигателей и источником опорного напра- через диод и транзисторный ключ подклюжения, транзисторный ключ, диоды, резио- чен упомянутый выше конденсатор одной торы, основной и вспомогательный форми- иэ свойка обкладок, соединенной с базой рователи управляющих импульсов тиристор управляющего транзистора, а через высоных регуляторов, вход. основного формиро- коомный резистор - с источником опорнователя соединец с генератором тактовых го напряжения, а другой обкладкой через импульсов,.а вход вспомогательного фор другие диоды к Я-С фильтру сравнивающемирователя - с управляющим транзистором, го алемента.в цепи амиттер-база которого включен конИсточники информации,денсатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, принятые во внимание при экспертизе что, с целью повышения устойчивости про. Авторское свидетельство СССР цесса регулирования, сравнивающий алемент,Ъ 440284 кл, В 60 Ь 15/08 (прото снабжен включенным в коллекторную цепь глп).