Устройство для автоматического регулирования тягового электродвигателя электроподвижного состава

(57) Изобретение относи тическому регулированию боты двигателей электро состава. Цель изобретен ние надежности путем об мехозащищенности. В кон вания тока якоря двигат висимым возбудителем по тельный периодический с ся к автома" режимов раодвижного я - повышеспечения поур регулиролей с незаают дополни- гнал экспоИзобтическо боты тя вижногоЦель дежност защищенНа ф осится к автомаванию режимов ра телей электропод етение о у регули овых дви состава. иэобретепутем о я - повышение н спечения помехо ости, г. 1 при лена Функциональ . дложенного устрой- зависимости 1 тосхема иФиг, 2от 1игателя ная блок ства; на ка якоря ка возбуждения тя- для двух значений говог ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Хэнрык Буткевич (РЬ), М,Л.Киржнер, В,Н.Ляпустин и Г.О,Цхададэе (ВЦ)(56). Тулупов В,Д. Автоматическое регулирование сил тяги и торможения электроподвижного состава. - М.: Транспорт, 1976, с. 279-280. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВОГО ЗЛЕКТРОДВИГА" ТЕЛЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА 2ненциальной Формы, амплитуда которого пропорциональна заданному значению силы. Широтно-модулированный сигнал с выхода элемента сравнения контура регулирования тока якоря, воздействуя на исполнительный орган, который регулирует ток возбуждения, поддерживает ток якоря на таком уровне, цто бы произведение тока якоря на магнитный поток тягового двигателя было постоянным. Таким образом, в канале регулирования тока якоря осуществля" ется стабилизация силы тяги или тор" можения локомотива. Устройство снабжено генератором периодического сигнала экспоненциальной формы, вход которого связан с задатчиком, а выходс дополнительным входом элемента сравнения, причем генератор периодического сигнала экспоненциальной формы содержит аналоговый ключ, через который эадатчик связан с параллельно включенной КС-цепочкой, а вход управления аналогового ключа подключен к выходу генератора импульсов2 ил. тормозной силы Р = 100 кй, Г 300 кНУстройство содержит задатчик тормозной силы, выполненный на сель- сине, ротор которого связан с тормозной рукояткой пульта управления. Выход эадатчика 1 соединен с одним иэ входов элемента 2 сравнения и генератором 3 периодического сигнала экспоненциальной Формы. Элемент 2 сравнения выполнен на базе операционного усилителя, включенного по схемеХ -1с А160ХуР сумматора. Лва других входа элемента 2 сравнения соединены с выходом генератора 3 и датчиком 4 тока якоря тя" говых двигателей 5, Выход элемента сравнения связан с входом усилителя 6 мощности, который преобразует широтно-модулированный выходной сигнал элемента 2 сравнения в среднее знацение тока возбуждения тяговых двигателей. В качестве усилителя 6 мощности на электровозе может быть использован электромашинный возбудитель или тиристорный преобразователь,Генератор 3 содержит аналоговый клюц 7 церез который задатцик 1 свя. зан с формирующей экспоненту параллельной КС-цепоцкой 8 и подключен к выходу генератора 9 коротких импульсов, Последний может быть выполнен в виде несимметрицного мультивибратора.Для поддержания тормозной силы на заданном уровне, используя канал регулирования тока якоря, необходимо изменять ток якоря обратно пропорционально изменению величины магнитного потока, который практически не зависит от реализуемой тормозной силы, а определяется лишь скоростью движения и уровнем напряжения в контактной сети, По кривой намагнициванил тяговых машин (Ф(1 графицески можно получить зависимости тока якоря от тока возбуждения 1(1 в) при заданной постоянной силе.Полученные кривые достаточно тоцно аппроксимируются следующим выражением:где а, Ъ, с - коэффициенты, завися" щие от типа двигателя, например для ТЛК а240 А, Ь е 100 А 1 - ток.якоря при заданной величине 3ч чтормозной силы и минимальноискорости движенил;1 - ток якоря при минимальных знацечниях тормознои силы и скоростидвижения (максимальном токе возбуждения).На входах элемента 2 сравнения осуществляетсл суммирование отрица 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тельного сигнала от датчика 4 тока якоря 1, положительных сигналов отзадатцика 1 тормозной силыивыходного сигнала генератора 3 11,.Когда алгебраицескал сумма этихсигналов больше нуля, на выходе элемента 2 сравнения присутствует положительный импульс Хщы, , которыйусиливается усилителем 6 мощностии прикладываетсл к обмотке независимого возбужденил тяговых двигателей5. Если же указанная сумма сигналовменьше нуля, то на выходе элемента 2сравнения сигнал равен, нулю и к обмотке возбуждения двигателей напряжение не прикладывается.Так как сигнал от генератора периодицеский, то к обмотке возбуждениядвигателей 5 прикладывается широтномодулированное напряжение с частотойсигнала генератора 3. Коэффициент заполненияопределяет средний токвозбуждения 1 тяговых двигателей 5,При изменении скорости движенияили напряжения в контактной сети0 с для сохранения примерного равенства между ЭДС тяговых двигателейи 0должен соответственно измениться из-за изменения сигнала рассогласования на выходе элемента 2 сравнения.Каждому значению коэффициента заполнения, который определяет величину тока возбуждения, однозначносоответствует определенное значениетока якоря (1) согласно функциональной зависимости выходного сигнала генератора 3.Так как на элементе 2 сравненияосуществляется широтно-импульсная модуляцил разности сигналов - 0и0 + 1 , то для измененияотнуля до единицы, т,е,.во всем диапазоне изменения тока возбуждения, сигнал от датцика 4 тока .якоря И соответственно изменяется от максимального значения Бдо минимального0 Э ; согласно функциональной зависимости (1),Бсли подобрать коэффициенты подобия между выражением (1) и сигналамина входе элемента 2 сравнения такими,чтобы сигнал от задатцика 1 был пропорционален 1 Ь амплитуда сигнала генератора 3 Х пропорциональна 1 а, апостоянная времени выходного сигналагенератора 3 пропорциональна 1(с, тозамкнутая релейная система регулиро 5 15216вания с вынуждающими колебаниями бу"дет изменять 11 в зависимости от1 согласно выражению (1), тем самым стабилизируя тормозное усилие назаданном уровне. Причем амплитудаБ сигнала генератора 3 для каждогозаданного значения силы пропорциональна уровню сигнала задатчика,Таким образом, в канале регулирования тока якоря тяговых двигателейбудет осуществляться стабилизациятормозной силы при изменении в заданном диапазоне скорости движения инапряжения в контактной сети,15Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования тягового электродвигателя электроподвижного состава, содер жащее задатчик тока якоря, подключен 29 6ный выходом к одному из входов блокасравнения, другой вход которого соединен с выходом датчика тока якорятягового электродвигателя, а выходблока сравнения подключен к входурегулятора тока обмотки возбуждениятягового электродвигателя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности путем обеспечения помехозащищенности, оно снабжено генератором периодического сигнала экспоненциальной формы, .выполненным на источнике импульсов, под"ключенном к его выходу управляющимвходом, ключевом элементе и КС-цепочке, выход которой подключен ктретьему входу блока сравнения, авход к выходу ключевого элемента,информационный вход которого соединен с выходом задатчика тока якоря.1521629 Составитель Л.РезниковаТехред Л.Сердюкова Редактор Л.Веселовска Корректор Т.М Заказ 6793/17 Тираж 522 Подписное ВНИИОИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. Ы 5 КИТ С изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул,Гагарина, 101