Устройство для управления тиристор-ным регулятором тягового электро-двигателя

(51)М, Кл. В 60 1. 15/08 ГоеудерстеенныИ намнтет СССР ао Илам нзееретеннй н етнрытнйОпубликовано 15,03.81. Бюллетень М 10 Дата опубликования описания 17.03.81(71) Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Энамени институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯУстройство относится к электронному оборудованию электроподвижного состава с импульсным регулированием режимов пуска и тормо.жения тяговых электродвигателей,Известно устройство для управления тиристорным регулятором тягового электродвигате.5ля, содержащее широтно-импульсный модуля.тор с формирователями управляющих импуль.сов для тиристорного регулятора и датчиктока электродвигателей с источником опорно.1 ого напряжения, подключенные к входу транзистора сравнения, у которого в эмиттернуюцепь включен регулируемый резистор, а вколлекторную - последовательно соединенныенагрузочный резистор и конденсатор элемента)5сравнения 111,Недостатком данного устройства являетсябольшая инерционность сравнивающего элемента, что вызывает нарушение нормальной рабо.ты широтно-импульсного модулятора в нестационарных режимах, возникающих при раз.личных переключениях, в силовой цепи двига.телей или при скачкообразных изменениях на.пряжения контактной сети, Эти нарушения приводят к "забросам" тока тяговых двигате.рей, что создает предпосылки для возникно.вения "кругового огня" на их коллекторахи снижает надежность системы регулирования.Цель изобретения - повышение надежностиустройства за счет обеспечения высокогобыстродействия в нестационарных режимах.Для этого оно снабжено подключенной па.раллельно цепи транзистора сравнения дополнительной цепью, состоящей из последователь.но соединенных дополнительного конденсатора,дополнительных транзистора и резистора, фильтра и диода, причем у дополнительного транзистора эмиттер соединен через резистор сэмиттером транзистора сравнения, база - сдвижком переменного резистора в эмиттернойцепи транзистора сравнения, а общая точкадополнительного резистора и фильтра в коллекторной цепи дополнительного транзистораподключена к. широтно-импульсному модулятору и через Диод в обратном направлениик общей точке, соединения нагрузочного ре.зистора и конденсатора в коллекторной це.пи транзистора сравнения,812617довательно, уменьшается и потенциал базы дополнительного транзистора 13, а потенциал его эмиттера удерживается на прежнем уровне за счет большой емкости конденсатора 18. В результате этого дополнительный транзистор 13 открывается и резко поднимает уровень напряжения на конденсаторе 15, так как его емкость значительно меныце конденсатора 4, Влияние конденсатора 4 на этот процесс ис-10 ключается диодом 12, который закрываетсяпри включении дополнительного транзистора 13. Резкое увеличение напряжения на конденсаторе 15 приводит к резкому изменению коэффициента заполнении импульсного цикла широтно. импульсного модулятора 19 и режима работы формирователей управляющих им пульсов 20, 21 и тиристорного регулятора 22, обеспечивая необходимое уменьшение тока двигателя, При уменьшении тока двигателя до заданного значения напряжение на выходе датчика 7 уменьшается, уменьшается также ток через регулируемый резистор 9, а потец.циал его движка повышается. В результате этого потенциал базы дополнительного тран.зистора 13 возрастает, а потенциал эмиттера удерживается с.помощью дополнительного конденсатора 18 на уровне, соответствующем открытому состоянию этого транзистора, что приводит к резкбму его выключейию. Кон.30денсатор 15 при этом быстро разряжается через резистор 16 до уровня напряжения на конденсаторе 4, диод 12 открывается,и режим ра боты широтно. импульсного модулятора 19 уже определяется уровнем напряжения на конденсаторе 4; Вспомогательные элементы, низкоомный резистор 10 и стабилитрон 11 обеспечивают необходимый вид регулировочной характеристики транзистора 1 сравнения,Таким образом, предлагаемое устройствообеспечивает высокое быстродействие систе 40 мы регулирования тяговыми двигателями, чтоповышает устойчивость процесса рсгулирова.ния, а следовательно, и надежность системы. г 1 а чертеже показана схема предлагаемогоустройства,Элемент сравнения, содержащий транзистор1 сравнения, диод 2, нагрузочные резистор 3и конденсатор 4, через резистор 5 и 6 под.ключен к датчику 7 тока тягового двнгате.ля и источнику 8 опорного напряжения. Вэмиттерную цепь транзистора 1 включен высо.коомный регулируемый резистор 9, зашунти.рованный низкоомным резистором 10 и стаби.литроном 11, к конденсатору 4 через диод12 подключен выход дополнительного транзис.тора 13, у которого в коллекторной цепиимеется дополнительный резистор 14 и фильтриз конденсатора 15 и резистора 16 с неболь.шой постоянной времени, база соединена сдвижком регулируемого резистора 9, а эмиттерподключен через резистор 17 к эмиттеру транзистора 1 и через дополнительный конденса.тор 18 большой емкости к источнику питания Е, Напряжение с резистора 16 подаетсяна широтно-импульсный модулятор 19, управ.ляющий формирователями 20 и 21 управляю.щих импульсов для тиристорного регулятора22.Устройство работает следующим образом.В стационарном режиме работы дополни.тельный транзистор 13 закрыт, так как потенциал его базы выше потенциала эмиттера,Транзистор 1 сравнения управляется разностьюнапряжений от датчика 7 тока двигатели иисточника 8 опорного напряжения. Пропорци.онально этой разности напряжений по тран.зистору 1 сравнения протекает ток, которыйзаряжает конденсаторы 4 и 15 до опреде.ленного уровня напряжения, Это напряжениепоступает на вход широтно импульсного модулятора и задаст требуемый режим его раба.ты, обеспечивающий поддержание тока дви.гателя на заданном уровне, При резком уве.личении тока тягового двигателя, вызванномскачкообразным изменением напряжения вконтактной сети или какими. либо переключе.ниями в силовой цени двигателя, резко уве.личивается напряжение на выходе датчика 7тока. В результате этого увеличивается ток, 45протекающий через регулируемый резистор 9и переход эмиттер-база транзистора 1 сравнения. Коллекторный ток транзистора 1 сравнения увеличивается, но напряжение на конденсаторе 4 не может резко возрасти из.за 50большой его емкости. Повышение быстродействия устройства в этом случае обеспечиваютвновь введенные элементы 12, 13, 14, 15, 1 б,17 и 18, Работают они в следующем порядке,С увеличением тока регулируемого резистора9 потенциал его движка уменьшается относи.тельно верхнего зажима, подключенного к положительному полюсу истопщка питания. СлеФормула изобретения Устройство для управления тиристорным регулятором тягового электродвигателя, содержащее широтно. импульсный модулятор с формирователями управляющих импульсов для тиристориого регулятора и датчик тока электродвигателей с источником опорного напряжения, подключенные к входу транзистора сравнения, у которого в змиттсрную цепь включен регулируемый резистор, а в коллск. торную - последовательно соединенныс нагрузочный резистор и конденсатор элемента сравнения,"отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно812617 бк Широтно. импульсному модулятору и черездиод в обратном направлении к общей точкесоединения нагрузочного резистора и конден.сатора в коллекторной цепи транзистора сравпения. 1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2681 з 17/24 11, кл, В б 0 . 15/08, 03.11.78 (прототип) . оставитель Л. Резниковаехред А. Ач Корректор М, Коста Редактор К. Волощ Подписное СССР д. 4/5 Тираж 732 ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открьпии13035, Москва Ж, Раушская наб.,Заказ 648 илиал ППП "Патент", г, Ужгород,ектная, 4, снабжено подключенной параллельно цепитранзистора сравнения дополнительной цепью,состоящей из последовательно соединенныхдополнительного конденсатора, дополнитель.ных транзистора и резистора, фильтра и диода, причем у дополнительного транзистораэмиттер соединен через резистор с змиттеромтранзистора сравнения, база - с движком пе.ременного резистора в эмиттерной цепи трап.зистора сравнения, а общая точка дополнитежного резистора и фильтра в коллекторнойцепи дополнительного транзистора подключена . Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе