Устройство для стабилизации частоты вращения электропривода при реостатном торможении

( ) 751673 ОП ИСАН ИЕИ ЗО БР Е 1 Е Н И мК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Воветских Социалистических Республик(51) М, Кл,зВ 601. 7 аявки че присое инени Государственный комите(088.8) 43) Опубликовано 30.07,80. Бюллетень ЛЪ 2 45) Дата опубликования описания 30.07.8 о делам изобретен и открытий(72) Автор изобретени улупов осковский ордена Ленина энергетический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРИ РЕОСТАТНОМТОРМОЖЕН И И 2 Изобретение относится к области автоматического управления режимами работы электрического привода, а именно к стабилизации частоты его вращения прп реостатном торможении, в частности в режиме ограничения скорости движения электрического подвижного состава.Известно устройство для стабилизации скорости движения электроподвижного состава в режиме реостатного торможения. 1 Устройство содержит последовательно включенные якоря и обмотки возбуждения тяговых машин и тормозной резистор с регулируемым сопротивлением. Это устройство обеспечивает при данном сопротивлении 1 тормозного резистора стабилизацию частоты вращения тяговых машин только на одном уровне, что является его основным недостатком, Для устранения этого недостатка необходимо регулировать сопротивление тормозного резистора. При ступенчатом изменении сопротивления резистора соответственно огранпчивается число ступеней стабилизации частоты вращения, а при плавном - необходимо применять тиристорно- импульсные регуляторы, что существенно усложняет устройство реост атно го тормоза 1.Известно и другое устройство для стабилизации частоты вращения электропривода 3 прп реостатном торможении электрических машин с независимым возбуждением и постоянным сопротивлением тормозного реостата, содсржащее регулятор тока возбуждения, датчики токов якоря и обмоток возбуждения, канал ограничения тормозного 1 омепта и сумматор оДанное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.Недостатками известного устройства являются необходимость применения датчика скорости движения и источника плавно изменяемого стабильного задающего напряжения. Использование в качестве датчиков скорости тахогенераторов усложняет конструкцию колесных пар, а сами тахогенераторы не обладают достаточной стабильностью характеристик. Косвенные датчики скорости представляют собой относительно сложные устройства.Целью изобретения является повышение надежности работы и стабильности характеристик реостатного торможения электропрпвода в режиме стабилизации частоты вращения.Указанная цель достигается тем, что усгройство снабжено переключателем режимов торможения и запоминающими элементами токов якоря и обмоток возбуждения, свя 751673занными с выходами датчиков гоков через контакты переключателя режимов торможения, а выход и входы сумматора связаны соответственно с входом регулятора тока возбуждения и с выходами запоминающих элементов и датчиков токов якоря и обмоток возбуждения, причем разомкнутая группа контактов упомянутого переключателя включена между выходами датчиков токов и входами соответствующих запоминающих элементов и между выходом задающего элемента минимума тормозного момента и входом элементы сравнения канала Ограничения тормозного момента, а замкнутая - между выходом задающего элемента максимума тормозного момента и входом упомянутого элемента сравнения и между выходом сумматора и входом регулятора тока возбуждения.На чертеже представлена функциональная схема устроисгва для стабилизации частоты вращения электропривода при рео. статном торможении, выполненная для режима реостытного торможения электро- подвижного состава.Якоря 1 тяговых машин включены на тормозные резисторы 2, а обмоки 3 возбуждения подключены к выходу рсгчл 5 Торы тока возбуждения - возбудителя 4. Датчики 5 тока якоря и Обмоток 6 возбу 5 кдения подключены соответственно к селектпвному элементу 7 и согласующему элементу 8. Злемснт 7 непосредственно подключен к входам элементов 9 и 10 сравнения и через контакт 11 переклю:ателя режимов торможения - к входу запоминающего элемента 12 тока якоря. Злемент 8 подключен непосредственно к входу элемента 13 сравнения и через контакт 14 переключателя режимов торможения - к запоминающему элементу 15 тока возбуждения. Выходы элементов 10 и 13 сравнения подключены к входу элемента 16 сравнения разностей зафиксированных и текущих значений токов, выход которого через контакт 17 переключателя режимов торможения подсоединен к входу возбудителя 4. К второму входу возбудителя 4 подключен выход элемента 9 сравнения. Злементы сравнения 10, 13, 16 образуют сумматор.Сигнал, пропорциональный токам 1 якорей, поступает в устройство регулирования от датчика 5 через элемент 7, на выходе которого выделяется напряжение Оя, пропорциональное наибольшему из токов 1, Ток возбуждения 1, измеряется датчиком 6 и подается в устройство через элемент 8, в котором преобразуется в ныпряакение Ь ПрОПОрцИОНаЛЬНОЕ тОКу 1 НаиряжЕНИЕ 1/я в элементе 9 сравненп 51 сравнивается с напряжением выхода одного из задающих элементов 18 или 19. Напряжение с /,.,я выходов поданы на вход элемента 9 через контакты двухпозиционного переключателя режимов торможения, изображенного на 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 чертеже в положении, соответствующеМ режиму стабилизации частоты вращения тяговых машин. Напряжение Ьу о выхода элемента 9 сравнения подано на вход возоудителя 4 и обеспечивает изменение тока /я ДО ЗНЫЧЕНП 51 ПРИ КО 1 ОРОМ 1/я - .зд. я ВЕ личины К, я элементы 19 может формироватьсяя тык чтооы тор м Озн ОР в Оме 1 гг 1 р 51 всех частотах вращения привода не превышал допусти;ого по соответствующим ограничениям, а элементы 18 так, чтооы тормозной момент соответствовал минимуму, необходимому для фиксации соотве;ствующих значении токов /я и /. Зтим исключаются перегрузки привода в режиме стабилизации частоты врацения и обеспечивается необходимыи режим работы в процессе предварительноо включения торможения,В режиме предварительного торможения результирующий сигнал контактом 17 о 1- ключен от входа возбудителя 4, и в элементах 8, 10, 12, 13, 15, 16 накапливается информация, необходимая для стабилизации частоты вращения па требуемом уровне. В режиме предварител 1 шпо торможения на- ПРЯжЕШЕ Ья ЕРЕЗ КО 11(1 К 11 ПОД;ШО НЫ вход зыномп 11 а 10 НРОГО элсмс 1 ы 12 тоны 51 коря, на выходе которого кык угодно до.1 го сохраняется напряжение Ья равное ныпряжснпю входа в момент размыкыния контакта 11. В элсмепгс 10 сравнения из фпк. спрованного значения напряжения 1/я , вычитается текуцсе значение напряжения 1/я, и образовавшаяся разность Л 1 я подается на вход элемента 16 сравнеР 1 я, АРалогичный контур сравнения образуют элементы 8, 15, 13, входным сигналом для которых является величина токаОчевидно, что в режиме предварительного торможения при замкнутых контактах 11 и 14 величины ЛЬя и Л 1., равны нулю. Поэтому равно нулю и напряжение Ьу ф выхода элемента 16 сравнения разностей токов. Однако в переходных режимах возможны отклонения напряжении ЬЬя и ЛЬ, от нуля, и поэтому целесообразно отключать напряжение выхода элемента 16 от возбудителя 4 во всех режимах, кроме стабилизации частоты вращения, что и осуществляется контактом 17.Во время предварительного торможения тормозной момент определяется напряжением выхода задающего элемента 19. При переходе в режим стабилизации частоты вращения привода к входу элемента 9 сравнения подключается напряжение выхода задающего элемента 19, соответствующее предельному при данной частоте вращения тормозному моменту, Поэтому сигнал У вновь увеличивается до наибольшего, что могло бы привести к росту тока 1 до предельного значения. Однако одновременно начинает работать устройство стабилизации частоты вращения прива да, ограничивающее изменение токов при неизменнои частоте вращения электрических машин,Из функциональнои схемы следует, чтоф ",1, "+5 11 ри достаточно большом коэррицпенс усиления возбудителя 4 напряжение управ- ,ения иу ф существенно меньше напряжении с 5 и и иоэтому можно считать величину иф равнои О. 1 огдаl, - /,=О., - (l = С.Постояннаяопределяется предшествуОщими моменту переключения в режим с 1 ЫОилизации частоты вращения привода значениями токов 1 И 1 которым пропорциональны величины и, ф и и,ф. Очевидно,что после переключения в режим стаоилиьации частоты вращения разность этих токов должна сохраняться, 1 ак как Б противном случае появится оольшои сигнал ивозврыщающии систему в исходное положение. 11 оэтому сохраняются и предшествующие значения токов си сг.сли частота врашения тяговых машинизменится, то при неизменном токе 1, должЕН СООтВЕтСтВЕННО ИзМЕКЧПЬСя тОК 1. Г 1 Оработа устроиства вызывает соотвстствуОщее изменение и тока с,.1 аким образом, данное устройство ооеспечивает одновременное изменение окоБякореи и оомоток возоуждения с постоянным значением их раности, а это соотве 1 ствует жесткои харыкгеристике реостытноготорможения. т 5 часноси, пр 1, - 1=0 поЛуЧаЕтея ХараКтЕрПСИКа реОСтатНОГО тОрсымовозбуждением, имеющаяоольшую жесткость.Исследования устройства, выполненногосогласно изооретению, на ризической модели с рельи тяовьми ма показали, что оно обеспечивает хорошую стабилизацию частоты вращения привода назаданном уровне при относительно простои45конструкции всех входящих в него элементов. 11 ри этом общая конструкция системыреостатного торможения, в частности электроподвижного состава, существенно упрощается. 50 Формула изобретеНия; строиство для стаоилизации частоть вращения электропривода при реостатном 10 РМОгКЕНШ 1 Э.ЕК 1 РИЧЕСКИХ МЫШИН С НЕЗЫБисимым возоуждением и постоянным сопротпв 5 Свис;5 Тормозного резистора, содержащее рш)лятор гока Бозо)вождения, датчики Тоо якоря и оомоток Бозоуждения, кана. ОГранч.п 15 тор 5 ОзнОГО моменты и СУьЯЫТОР, 0 ,Ы Ю Щ ЕЕ С Я ТЕМ, ЧТО С целью уирощсшгя Ооорудования реостатно;о тормоза и 1 ОБышен 1 я надежности его работы и сБОльОсти характеристик в режиме стаои.Нзыцип частоты ьращсния, Оно снаожено псрек.ючаБлем режимов торможения и запоминающими элсментамп токоь якоря и Оо: оток Бозоуждения, связанными с Быходамп датчиков токов через конгыкты перск,Ючы 1 еля режимов торможешя, ы выходвходы сумматора связаны соотвествснпо с входом регулятора тока Бозо)ждеппя и с ьыходами запоминающих элементов и датчиков токоь якоря и Оомоток Бозоуждепи 51, причем разомкнутая ГР)ППЫ КОПТЫК 1 ОБ )1 ОМ 5 Н)ТОГО ПЕРЕКЛЮЧЫГБ 551 Б 1 слю 1 С 1 и мсжд) выходами датчиков токов и входамп соответствующих запоминающих элемапОБ и между выходом задающего э 5 СлСига минимума тормозного момепга и входом эзсмсГа сравнения канаО ранпче 51 тормозного момента, а замкнутая - между выходом задающео элемегпа максиьума тормозного момента и входом упомянутого э,Смента сравнеШ 151 и между выходом с)ммыторы и входом регуляори тока Бозоуждения.Источники информации,нрпнятыс во ьниманпс при экспертизе . ь,ожевнков О. А. ь, вопросу о примеэлектродпнампческОГО торможения на 1 спловозе. Йн, (борник ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта. Ьып. О 9, М., 1 рансжелдоризд" т, 1953, с. 189 - 197,2. 1 улупов 3, Д. Авто.аатическое регулирование сил тяги и торможения электроподьижного состава 1., Транспорт, 1976, с. 153 - 154, 162189.751673 1 уртазин лин лактор А. Купрякова Р 1 зд. Лъ 357 Тираж 772 По,тцисносударстисцного комитета СССР по делам цзобретеииц и открыти 13035, Уосипа, Ж, Раушская нао д, 4/5 ипосраф:я, цр Сацуцоцг, 2 Заказ 212/101.10 11 оцск С стдццтсл Техреду Л ректоры: Л. Слеп и О. Гусе