Устройство для автоматическогорегулирования тягового асинхронногоэлектропривода

Союз Советских Соцналнстнческнх Респубпнн(23) ПриоритетОпубликовано. 230181,Бюллетень Йо 3Дата опубликования описания 30. 01. 81 Р 1 М К 3 Н 02 Р 7/74 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вприводах переменного тока для регулирования скорости тяговых асинхронных двигателей подвижного состава.Известно устройство для регулирования скорости асинхронных тяговыхдвигателей, подключенных к генератору, обмотка возбуждения которого подключена к регулятору скорости 1.Известное устройство не обеспечивает необходимый диапазон регулирования двигателей при их питании отодного регулируемого источника энергии,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для регулирования тягового асинхронного электропривода, содержащее генератор, асинхронные двигатели, подключенные к выходу генератора через преобразователи частоты,датчики тока в цепи преобразователейчастоты, выходы которых соединенысо входами логического элемента выделения максимального сигнала, подключенного к управляющему входу ре-,гулятора возбуждения генератора, последовательно соединенные усилитель,задающий генератор и блок управления преобразователем частоты, датчикимагнитного потока двигателей и датчики опорного сигнала, каждый из ко-торых соединен со входом второго логического элемента выделения максимального сигнала, выходом соединенный со входом блока сравнения, подключенный ко входу усилителя, датчики скорости двигателей, подключен 10 ные к выходу задающего генератора исоединенные с управляющим входомусилителя 23,Недостатком этого устройства является то, что величина управляющего15 воздействия определяется величинойсигнала рассогласования, а поэтомудля повышения точности регулированиятребуется увеличить коэффициент усиления всей системы, что приводит к20 снижению устойчивости работы приводаи ухудшению его динамических характеристик, а также сложность в выполнении блока слежения за скоростьюпривода.25 Цель изобретения - повышение точности регулирования, динамическиххарактеристик привода и его упрощение.Поставленная цель достигается тем,ЭО что в устройство, содержащее генера 79909515 тор, асинхронные двигатели, подключенные к выходу генератора через статические преобразователи частоты, датчики тока в цепи преобразовате-. лей частоты, выходы которых соединены со входами логического элемента выделения максимального сигнала подключенного к управляющему входу регулятора возбуждения генератора, последовательно соединенные усилитель.задающий генератор и блок управленияпреобразователем частоты, датчикимагнитного потока двигателей и датчики опорного сигнала, каждый из которых соединен со входом второго логического элемента выделения максимального сигнала, выходом соединенный со входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходомдатчика тока, датчики скорости двигателей, введены сумматор, блок смещения и логический элемент выделенияминимального сигнала, входы которогосоединены с датчиками скорости, авыход - со входом сумматора, другойвход которого соединен с блоком смещения, а третий вход - с выходом блока сравнения, выход упомянутого сумматора соединен со входом усилителя.На чертеже предСтавлена блок-схема предлагаемого устройства.Генератор 1 через выпрямитель 2 и инверторы 3 питает асинхронные двигатели 4. Токи тяговых двигателейизмеряются датчиками 5 тока, выходные сигналы которых подаются на входлогического элемента б выделениямаксимального сигнала. Сигнал, пропорциональный току наиболее. нагруженного двигателя, поступает на входрегулятора 7 возбуждения, которыйформирует семейство требуемых внешних характеристик силового блока 1-3Для управления каждым преобразователем частоты используются задаю;щий генератор 8 и блок 9 управления.Сигнал рассогласования вырабатывается. блоком 10 сравнения, на входыкоторого поданы сигнал по току данного двигателя, сигнал, снимаемый свыхода второго логического элемента11 выделения максимального сигнала,на входы которого поступают сигнал,вырабатываемый датчиком магнитногопотока двигателя 12, датчик 13 опорного сигнала. Формирователь регулирующего воздействия включает в себяблок 14 обратной связи по скорости,состоящий, по меньшей мере их двухдатчиков 15 скорости.и логическогоэлемента 1 б минимального сигнала,блока 17 смещения, а.также.суммато-.ра 18,На выходе .сумматора 18 формируется управляющее воздействие, представляющее собой сумму сигналов снимаемых с блоков 1 б и 17, иэ которойвычтен сигнал рассогласования, вырабатываемый блоком 10,5 О 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 бО 65 Сигнал. управляющего воздействия от усилителя 19, подан на вход задающего генератора 8.Устройство реализует во всем диапазоне изменения скорости движения три закона регулирования:1 == О 9 = ооппгде Л;Ф,; О " соответственно действующие значения первых гармонических тока, магнитного потока и напряжение тягового двигателя;Р - мощность, подведенная к двигателю.Устройство работает следующим образом.В случае отсутствия сигналов, обратной связи (т. е. перед пуском или в режиме выбега) частота инвертора во всем диапазоне скоростей имеет постоянное превышение над приведенной частотой вращения ротора, определяемое величиной постоянного сигнала на выходе блока 17 смещения, При включении системы после выбега или при пуске устройство отрабатывает уменьшение частоты до требуемого значения при данной скорости за счет появления сигнала рассогласования на выходе блока 10 сравнения. Погрешность регулирования и время реагирования системы после включения определяются величиной постоянного сигнала блока 17 смещения, величина которого может быть выбрана достаточно малой и не зависит от диапазона изменения частоты системы. Время реагирования системы после включения, кроме этого, зависит от постоянной времени усилителя 19, выполняющего роль последовательного корректирующего звена. Наличие нескольких датчиков 15 скорости, а также инерционность предварительного усилителя 19 повышают пробуксовочные свойства локомотива, позволяя в динамических режимах использовать естественные жесткие механические характеристики асинхронного двигателя.Введение в систему регулирования частоты компенсации.по скорости и задатчика постоянного смещения дало возможность существенно упростить устройство .регулирования за счет устранения блока слежения за скоростью и исключить возможность перехода тягового двигателя.в режим генераторно- го торможения при включении электропередачи после выбега за счет компенсации возможной отрицательной погрешности реальных. датчиков скорости, а так же снизить величину рассогласования системы., что приводит к уменьшению статизма .и, соответственно, к799095 ИПИ Заказ 10087/8 Тираж 741 Подпи илиал ППП "Патент",Ужгород,ул.Проектная повышению статической устойчивости, снижение коэффициента усиления системы расширяет зону устойчивой работы привода.Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования тягового асинхронного электропривода, содержащее генератор, асинхронные двигатели, подключенные к выходу генератора через статичес-кие преобразователи частоты, датчики тока в цепи преобразователей частоты, выходы которых соединены со входами логического элемента выделения максимального сигнала подключенного к управляющему входу регулятора возбуждения генератора, последовательно соединенные усилитель, задающий генератор и блок управления преобразователем частоты, датчики магнитного потока двигателей и датчики опорного сигнала, каждый из которых соединен со входом второго логического элемента выделения максимального сигнала . выходом соеДиненный со входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходомдатчика тока, датчики скорости двигателей о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностирегулирования, улучшения динамическиххарактеристик привода и его упрощения, в него введены сумматор, блоксмещения и логический элемент выделения минимального сигнала, входы которого соединены с датчиками скорости, а выход - со входом сумматора,другой вход которого соединен с блоком смещения, а третий вход - с выходом блока сравнения, выход упомя 15 нутого сумматора соединен со входом.Источники информации,принятые во внимбние при экспертизе1. 0 еье 1 - Е 1 ессгс дгче 01 йЬоцй20 гСовацйайогя ПТпе Кцмау СекгеЕ 1 е",ацге 1 19, 1965, р. 237 .239.2. Авторское свидетельство СССРР 411599, кл. Н 02 Р 7/74, 1971