Устройство для импульсного регулирования напряжения тягового электродвигателя постоянного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 030976 (21) 2403850/24-11с присоединением заявки Йо(51)М Р 3 В 6015/08Н 02 Р 5/16 Государственный комитет С С С Р но делам изобретений и открыти й(72) Авторы изобретения В,С, Хвостов, Я,И. Гаврилов, А.Е. Егнус, Ю,А. Зубков, В.И. Копытин и Д.Б. Баумштейн Московский ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯНАПРЯЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к системам управления силовыми тиристорными преобразователями для регулирования напряжения на электродвигателе по стоянного тока, преимущественно на моторвагонном электроподвижном составе.Известно устройство для импульсного регулирования напряжения тяго вого электродвигателя постоянного тока, содержащее силовой резистор, шунтированный ключевым элементом, первый вход которого через блок временной задержки присоединен к выходу ре ле максимальной скважности, тиристорный преобразователь, соединенный одним из входов с регулятором скважности управляющих импульсов, выход которого подключен к реле максимальной 20 скважности, а вход через логическую схему ИЛИ к сумматору, подключенному своими входами к датчику тока якоря тягового электродвигателя и задатчику уставок 11). 25Ток обмотки якоря тягового электродвигателя стабилизируется путем изменения скважности (коэффициента заполнения) выходных импульсов регулятора скважности, на вход которого поступает сигнал с сумматора, являющии.ся разностью сигнала с задатчика уставок и с датчика тока якоря. Еслискважность Я становится максимальной,т.е, близкой к единице, реле максимальной скважности формирует сигнал,поступающий на блок понижения уставкии, через блок временной задержки, наключевой элемент, шунтирующий силовой резистор. Обратное повышение уставки осуществляется сигналом, поступающим с ключевого элемента на блокпонижения уставки. Понижение уставкипри шунтировании силового резисторауменьшает опасный бросок тока якоряэлектродвигателя в данном переходномрежиме. Уровень, до которого снижается бросок тока, определяется быстродействием датчика тока и регулятораскважности управляющих импульсов,входящих в контур регулирования. Вслучае применения в качестве датчиков тока магнитных усилителей этотуровень может быть достаточно высоким и опасным для двигателя, Крометого, в режиме самовозбуждения на малых скоростях движения рассогласование между сигналом с датчика ":окаи сигналом с задатчика уставок можетбыть столь значительным, что процесс шунтирования силового резистора происходит при разомкнутом контуре регулирования при максимальной скважности управляющих импульсов (" ),и Это обуславливает увеличение выброса тока якоря в указанном режиме.Цель изобретения - повышение точности регулирования.Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено блоком понижения скважности, выход которого подсоединен к второму входу логической схемы ИЛИ, а один из входов - к выходу реле максимальной скважности, а другой - к выходу ключевого элемента, 15На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая блок-схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - диаграммы работы предлагаемого устройства.Устройство содержит тяговый элект родвигатель с обмоткой 1 якоря, получающий питание. через тиристорный преобразователь 2 от контактной сети, и обмотку 3 возбуждения, а также силовой резистор 4, шунтированный ключевым элементом 5, выход которого соединен с входом блока 6 понижения скважности, а вход - с выходом реле 7 максимальной скважности через блок 8 временной задержки. На входы сумматора 9 поступают сигналы от датчика 10 тока якоря, эадатчика 11 уставок, а выходсумматора 9 подключен к входу регулятора 12 скважности. Управляющих импульсов через логическую схему ИЛИ 13. 35В процессе торможения ток якоря стабилизируется с помощью тиристорного преобразователя 2 путем изменения скважности управляющих импульсов, которые поступают с регулятора 12 40 скважности управляющих импульсов. Управляющим сигналом для регулятора 12 скважности служит сигнал со схемы ИЛИ 13, которая из двух сигналов, поступающих на ее входы, сигнала с сум матора 9 и сигнала с блока 6 понижения сйважности выбирает сигнал, соответствующий меньшей скважности управляющих импульсов. Сигнал с сумматора 9 представляет собой результат сравнения сигнала с датчика 10 тока якоря и сигнала с задатчика 11 уставок.По мере понижения скорости вращения-электродвигателя скважность )" изменяется от своего минимального зна чения "; до максимального значения, близкого к единице, при этом резйстор 4 остается введенным в цепь обмотки якоря, При Я =. О (в момент времени с на фиг. 2) срабатывает ре- Ц) ле 7 максимальной скважности, которое подает команду на первый вход блока б понижения скважности. Блок б понижения скважности через схему ИЛИ 13 воздействует на регулятор 12 скваж ности управляющих импульсов и снижает скважность до величины ,; . Команда с реле 7 максимальной скважности одновременно с блоком б поступает на блок 8 временной задержки, Через время задержки с -в момент времени с срабатывает ключевой элемент 5, шунтирующий тормозной резистор 4. Величина задержки с - й 1 определяется временем, необходимым для снижения скважности ото" ддо ни В момент шунтирования резистора 4 возникает бросок тока якоря, однако, поскольку скважность оказалась предварительно сниженной, его величина не превосходит допустимого уровня. Одновременно с исключением резистора 4 ключевой элемент.5 в момент времениподает команду на второй вход бло- Хка б понижения скважности. Это приводит к увеличению сигнала на его выходе и к переключению в момент временисхемы ИЛИ 13, поскольку сигнал с сумматора 9 становится меньше сигнала с блока б. Далее, процесс торможения продолжается с выведенным резистором 4, и скважность под контролем датчика 10 тока якоря по мере снижения скорости снова изменяется от минимального до максимальной.1 аким образом, оказывается возможным реализовать приемлемые параметры переходного процесса, возникающего при шунтировании силового резистора в цепи обмотки якоря, не предъявляя высоких требований по быстродействию к датчику тока якоря, а также улучшить протекание этого переходного процесса в режиме самозозбуждения тягового двигателя.Формула изобретенияУстройство для импульсного регулирования напряжения тягового электродвигателя постоянного тока, содержащее силовой резистор, шунтированный ключевым элементом, первый вход которого через блок временной задержки присоединен к выходу реле максимальной скважности, тиристорный преобра= зователь, соединенный одним из входов с регулятором скважности управляющих импульсов, выход которого подключен к реле максимальной скважности, а вход через логическую схему ИЛИ к сумматору, подключенному своими входами к датчику тока якоря тягового электродвигателя и задатчикууставок, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено блоком понижения скважности, выход которого подсоединен к второму входу логической схемы ИЛИ, а один из входов - к выходу реле максимальной скважности, а другой - к выходу ключевого элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЙ. Авторское свидетельство СССР 9 556967, кл, В 60 и 15/08, 1977.770873 Составитель Л. РезниковаТехред й. Граб Корректор И. ста актор И. Харитоно каэ 7371/22 Патент", Г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лиа Тирам 7 б 3 НииПИ Государствен по делам изобре 035, Иосква; Ж, Подписноого комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5