Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя

)р-.т:Н: Н,. 1 Е.Ч:Сл;:ОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ САН Й Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. В 6015/08 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71 Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 1Устройство относится к области электронного оборудования транспорт ных средств с тиристорно-импульсным регулированием режимов пуска тяговых электродвигателей. 5Известно устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя, содержащее тиристорные регуляторы напряжения и тока возбуждения двигателей, соединенные 10 с выходами соответствующих основных и вспомогательных формирователей управляющих импульсов, входы которых подключены к генератору пилообразного напряжения и управляющим транзисто рам, элемент сравнения, выполненный на транзисторе, диоде и конденсаторе в коллекторной цепи транзистора, входы которого соединены с источником опорного напряжения и датчиком тока, 20 диоды и резисторы 1 . В известном устройстве для импульсного регулирования скорости тяговых электродвигателей, в которых переход от режима регулирования напряжения на якоре 25 двигателя к режиму регулирования тока в обмотке возбуждения осуществляется либо переключением тиристорного регулятора, либо переключением цепей управленмя тнристорных регуляторов. 30 2Недостатками известных устройств являются возникновения скачков тока в цепи двигателя.Целью изобретения является повышение надежности устройства для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя за счет плавного перехода от одного режима регулирования скорости двигателя к другому и за счет исключения контакторных элементовПоставленная цель достигается тем, что управляющие транзисторы своими базами через резисторы подключены к конденсатору элемента сравнения и к генератору пилообразного напряжения,На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Устройство содержит включенные последовательно с якорем 1 и обмоткой 2 возбуждения тягового двигателя,контактор 3 и обмотку 4 датчика, тока двигателя, диоды 5, б и резистор 7, шунтирующие обмотки двигателя, тиристорный регулятор 8 тока возбуждения и,тиристорный регулятор 9 напряжения двигателя, соединенные с выходами основных 10, 11 и вспомогатеюйных 12, 17 формирователей управляющих импульсов, входы которых соединены с генератором 14 тактовых импульсовУправляющие транзисторы 15, 16, каждый иэкоторых соединен с нагруэочным резис-,тором 17 и 18, соединены с диодами 19,20, шунтирующими в обратном направлении переходы эмиттер-база транзисторов и соединенными через резисторы21 и 22 с генератором 23 пилообразного напряжения, а через резисторы 24и 25 с конденсатором 26 сравнивающего элемента. Кроме того, база управляющего транзистора 16 через резистор 27 соединена с источником смещения Ем. Конденсатор 26 включен вхоллекторную цепь сравнивающего транзистора 28, переход эмиттер-база которого зашунтирован диодом 29, а база соединена через резисторы 30, 31с источником 32 опорного напряженияи датчиком 33 тока двигателя.Работает устройство следующимобразом.При пуске тягового двигателя сначала регулятор 9 осуществляет плавноеувеличение напряжения на якоре двигателя, а регулятор 8 тока возбужденияработает с максимальным коэффициентом заполнения импульсного цикла, затем, после выхода на автоматическуюхарактеристику полного поля, регулятор 9 работает с максимальным коэфФициентом заполнения импульсного цикла, а регулятор 8 осуществляет импульсное ослабление поля двигателя,Указанный алгоритм работы регуляторов осуществляется с помощью управляющих транзисторов 15, 16, которыевыполняют роль широтно-импульсных модуляторов, работающих на принципесравнения пилообразного напряженияс постоянным. Пилообразное напряжение, подаваемое на базы управляющихтранзисторов 15 и 16, формируется генератором 23 пилообразного напряженияс частотой, задаваемой генератором14 тактовых импульсов. Постоянное напряжение на базы транзисторов 15, 16поступает от конденсатора 26, и егоуровень зависит от разности сигналов,поступающих на сравнивающий транзистор 28 от источника 32 опорного напряжения и датчика 33 тока тяговогодвигателя. При воздействии на управляющие транзисторы 15 и 16 указанныхнапряжений на их выходе Формируютсяимпульсы прямоугольной Формы с частотой, соответствующей частоте тактовых импульсов, и коэффициентом заполнения импульсного цикла, соответствующим разности сигналов от датчика 33 тока двигателя и источника 32опорного напряжения,Поочередная работа управляющихтранзисторов 15, 16 в процессе пускатягового двигателя достигается соответствующим выбором уровня сигналов,подаваемых на их базы от генератора23 пилообразного напряжения, конденсатора 26 и источника смещения Еь . Уровень сигналов от генератора 23в два раза меньше максимально воэможного уровня напряжения на конденсаторе 26, а уровень сигнала смещения равен уровню пилообразного напряжения. Напряжение смещения на управляющем транзисторе 16 включено согласнос пилообразным напряжением. В начальный момент пуска тяговогодвигателя напряжение на конденсаторе 26 максимально и превосходит уровень пилообразного сигнала, подаваемого на базу управляющего транзистора 15 В результате транзистор 15 полностью открыт. В управляющем транзисторе 16 15 параметры базовой цепи, как было отмечено выше, выбраны таким образом, что максимальный уровень напряженияна конденсаторе 26 соответствует сумме сигналов от генератора 23 пилообщ разного напряжения и источника Еи.Поэтому в начальный момент пуска тягового двигателя транзистор 16 работает в импульсном режиме с минимальным коэффициентом заполнения импульсного цикла.По мере увеличения скорости вращения якоря двигателя его ток снижается, что приводит к уменьшению уровня напряжения на конденсаторе 26 иувеличению коэффициента заполненияимпульсного цикла транзистора 16.В конце режима регулирования напряжение на якоре двигателя уровеньнапряжения на конденсаторе 26 уменьшается на величину пилообразного сиг. З 5 нала, в результате чего транзистор16 закрывается, а транзистор 15 начинает работать в импульсном режимес минимальным коэффициентом заполнения импульсного цикла. В конце режи ма ослабления поля двигателя напряжение на конденсаторе 26 уменьшается до нуля и транзистор 15 закрывается.формирователи 12, 13, управляемыеот генератора 14 тактовых импульсов и транзисторов 15, 16, работают следующим образом.При полностью открытых транзисторах 15, 16 они Формируют управляющиесигналы для регуляторов 8, 9 с минимально допустимым коэффициентом заполнения импульсного цикла, при импульсной работе транзисторов 15, 16работают с их коэффициентом заполиения импульсного цикла; при полностью закрытом состоянии транзисторов 15, 16 - Формируют управляющие сигналы с максимально допустимым коэффициентом заполнения импульсного цикла,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять плавный переход от одного режима работыдвигателя к другому, что улучшает условия коммутации на его коллекторе, а также исключает контакторные элементы в цепях управления, что повышает надежность последних.770874 формула изобретения Составитель Л, Резникова едактор Н. Вирко Техред А. Ач Корректор С. ШеПодписноного комитета. СССРний и открытийаушская наб., д. 4 филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя, содержащее тиристорные.регуляторы напряжения и тока возбуждения двигателей, соединенные с выходами соответствующих основных и вспомогательных формирователей управляющих импульсов, входы которых подключены к генератору пилообразного напряжения и управляющим транзисторам, элемент сравнения, выполненный на транзисторе, диоде и конденсаторе в коллектораказ 7371/22 Тираж 763 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж"35, ной цепи транзистора, входы которогосоединены с источником опорного напряжения и датчиком тока, диоды и резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повиоения надежности,управляющие транзисторы своими базамичерез резисторы подключены к конден,сатору элемента сравнения и к генератору пилообразного напряжения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. йвторское свидетельство СССР 9 440284, кл. В 60 Е 15/ОВ, 1973,