Устройство для управления контакторами ослабления поля тяговых электродвигателей

и 785076 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнхСоцналнстнческнхРеспубликна делам нзобретеннй н атхрмтнйДата опубликования описания 17.12.80(72) Авторы изобретения Л. С. Писарик и В. В. Романов Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОНТАКТОРАМИ ОСЛАБЛЕНИЯ ПОЛЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕИ 1Изобретение относится к тяговым электроприводам и предназначено преимущественно для электротрансмиссий постоянного тока транспортных установок.По основному авт. св,515675 известно устройство для управления контакторами ослабления поля тяговых электродвигателей, питающихся от генератора, приводимого во вращение первичным двигателем, содержащее ходовый командоаппарат, дат. чики верхней и нижней границ участков постоянной мощности характеристик генератора, логические элементы И, элементы памяти; инверторы, элементы времени, релейные усилители; вход релейного усилителя каждой ступени ослабления поля соединен с выходом своего логического элемента И, на первые входы этих элементов И подключены выходы элементов памяти, запоминающие входы которых соединены с выходом датчи,ка верхней границы, второй вход логического элемента И усилителя первой ступени ослабления поля соединен с выходом ходового командоаппарата, второй вход элемента И усилителя каждой из последующих ступеней соединен с выходом элемента времени, вход которого соединен с выходом 2логического элемента И усилителя предыдушей ступени, стирающий вход элемента памяти последней ступени соединен с выходом датчика нижней границы, а первые стирающие входы остальных элементов памяти соединены с выходами своих логических элементов И, первые входы которых соединены с выходом датчика нижней границы, второй вход каждого из этих логических элементов И соединен с выходом своего элемента времени, вход которого .через ин 1 о вертор соединен с выходом логического элемента И усилителя предыдущей ступени, при этом со входом элемента времени сое.динен выход инвертора, а второй стирающий вход элемента памяти первой ступени 13соединен с выходом инвертора, вход которо.го соединен с выходом ходового командоапплрата 1).Недостатком известного устройства яв.ляется его невысокая надежность.Цель изобретения повышение надежнос.20 ти устройства.Цель достигается тем, что устройствоснабжено трансформатора ми постоянных напряжения и тока тягового генератора, соответственно связанными с датчиками3верхней и нижней границ участков постоянной мощности характеристик генератора, каждый из которых состоит из пропорционального преобразователя и компаратора, один вход которого соединен с одним из выходов пропорционального преобразовате. ля, причем другой выход пропорционального преобразователя одного датчика соединен с другим входом компаратора другого дат. чика границ участков постоянной мощности характеристик генератора, при этом выходы компараторов являются выходами датчиков.На фиг, 1 представлена структурная схе. ма устройства; на фиг, 2- структ рная схема датчиков границ.Устройство предназначено для управления контакторами 1, 2, 3, коммутирующими цепи возбуждения. Контакторы управляются релейными усилителями 4, 5, 6. Число кон. такторов равно числу ступеней изменения тока возбуждения. Входы усилителей 4, 5, 6 соединены с выходами логических элементов 7, 8, 9 И; первые входы указанных элементов соединены с выходами элементов 10, 11,2 памяти, записывающий вход каждого элемента памяти соединен с выходом датчика 13 верхней границы участков постоянной мощности характеристик генератора, питаю. щего тяговый двигатель,Второй вход элемента 7 И соединен с выходом ходового комэцдоаппэрата 14, второй вход элемента 8 соединен с выходом элемента 15 времени, вход которого соединен с выходом элемента 7, Второй вход элемента 9 соединен через элемент 16 времени с выходом элемента 8. Стирающий вход элемента 12 соединен с выходом датчика 17 нижней границы участков постоянной мощности характеристик генератора.Стирающие входы элементов 10 и 11 : соединены соответственно с выходами элементов 18 ц 19 И. Один из входов элемента 8 соединен с выходом элемента 20 времени, вход которого соединен с выходом инвертора 21, а вход последнего соединен с выходом элемента 8. Один из входов элемента 19 соединен через элемент 22 времени н инвертор 23 с выходом элемента 9. Вторые входы элементов 18 и 19 соединены с выходом датчика 17.Второй стирающий вход элемента 10 сое.динен с выходом ицвертора 24, вход которо.го соединен с выходом ходового командо аппарата 14.Каждый нз элементов 1 О, 11, 12 содер жит два элемента 25, 26 ИЛИ - НЕ.К входам датчиков 13, 17 подключенысоответственно трансформатор 27 посТоян.ного напряжения и трансформатор 28 пос тоянного тока тягового генератора,Датчики 3, 7 выполнены на пропорциональцых преобразователях 29, 30 и ком.параторэх 31, 32. 4Устройство работает следующим образом.До тех пор пока на выходе командоаппарата 14 отсутствует сигнал, устройство нефункционирует, на входах усилителей 4, 5,6 цет сигнала и коцтакторы- 3 отключаются.Оператор, воздействуя на командоаппарэт 14, подготавливает устройство к работе, но состояние контакторов 1 - 3 не изменяется, пока отсутствует сигнал от датчика3. При нахождении рабочей точки, определяемой напряжением и током генератора,на рабочем участке одной из внешних харак-,теристик генератора трансмиссия работаетв режиме полного использования мощностидвигателя внутреннего сгорания (ДВС),фф В этом случае напряжения на первыхвходах обоих компараторов 31 и 32 меньшенапряжений на их вторых входах, а на ихвыходах сигналы отсутствуют,При снижении цагрузки генератора (например, при движении транспортного средства под уклон) его ток начинает уменьшаться.а напряжение возрастает, т. е. рабочая точка перемещается вверх по характеристике.Тогда напряжение на первом входе компаратора 31 растет, а напряжение ца его дру 21 гом входе падает, Прк достижении рабочейточкой верхней границы рабочего участкахарактеристики напряжения на входах компаратора становятся равными и на его выходе появляется сигнал, указывающий навыход рабочей точки за пределы рабочегоучастка. Прн этом на выходе элемента 7появляется сигнэл, включающий усилитель4. Коцтактбр 1 срабатывает, и магнитныйпоток тягового электродвигателя ослабляется, Следствием этого является увеличениезз якорного тока электродвигателя и возвращение трансмиссии в режим полного исполь- .зования мощности ДВС.Сигнал от датчика 13 при этом исчезнет,.но элемент памяти обеспечит удержание контактора 1 во включенном состоянии. Элементе 15 настроен так, что он задерживает поступление выходного сигнала с элемента 1 навход элемента 8 на время существованиясигнала от датчика 13, не позволяя тем самым контактору 2 включиться одновременнос контактором 1,Прн перемещении рабочей точки вверхпо характеристике срабатывания компаратора 32 не происходит, тэк как сигнална его первом входе, который был меньшесигнала на его втором входе, еще большеЧ уменьшается, а сигнал нэ втором входе увеличивается.Если при включении контэкторэ 1 трансмиссия вновь выйдет из области полногоиспользования мощности ДВС за верхнююграницу, вторично появившийся сигнал отдатчика 3 не изменит состояние контакто.ра 1, но вызовет, включение усилителя 5 исрабатывание контэкторэ 2, тэк кэк на обоихвходах элемента 8 теперь нмектся сигналы.Действуя аналогично элементу 15, элемент 16 предотвращает срабатывание контактора 3, элемент 11 удержит контактор 2 во включенном состоянии после исчезновения сигнала с датчика 13, что произойдет вследствие возвращения трансмиссии в область полного использования мощности ДВС, Теперь тяговый электродвигатель работает на второй ступени ослабления поля.Когда при этом условии трансмиссия снова выйдет из режима полного использования мощности ДВС, сработает контактор 3, и электродвигатель перейдет на работу третьей ступени ослабления поля.В случае увеличения нагрузки генератора (например, при подъеме транспортного средства) рабочая точка перемешается вниз по характеристике. При этом сигнал на первом входе компаратора 32 увеличивается, а на втором уменьшается. При равенстве указанных сигналов появляется сигнал на выходе датчика 17, который при. ведет к исчезновению сигнала на выходе элемента 12 памяти и тем самым к отключению контактора 3. Элемент 22 времени настроен так, что сигнал на втором входе элемента 19 появляется только после того, как трансмиссия вернется в область постоянства мощности ДВС, Тем самым предотвращается одновременное с отключением контактора 3 отключение контактора 2.Повторное достижение рабочей точкой нижней границы снова вызовет появление сигнала с датчика 17, который теперь уже отключает контактор 2. Элемент 20 времени аналогично элементу 22 предотвращает при этом отключение контактора 1. Контактор 1 отключается в том случае, когда сигнал с датчика 17 появляется при отключенных контакторах 3 и 2.формула изобретенияУстройство для управления контактора1 Оми ослабления поля тяговых электродвигателей по авт. св.515675, отличающеесятем, что, с целью повышения надежности,оно снабжено трансформаторами постоян, ных напряжений и тока тягового генерато-1 з ра, соответственно связанными с датчикамиверхней и нижней границ участков постоянной мощности характеристик генератора,каждый датчик состоит из пропорционального преобразователя и компаратора, одинвход которого соединен с одним из выходово пропорционального преобразователя, причем другой выход пропорционального преобразователя одного датчика соединен с другим входом компаратора другого датчикаграниц участков постоянной мощности ха.рактеристик генератора, при этом выходыкомпараторов являются выходами датчиков.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР515675, кл. В 60 1. 1/06, 12.03.73 (профи тотип).Составн Текред А Тяраж 7 б 3 ИПИ Государственного по делан нзобретениИ Москва, Ж - 35, Ра ППП аПатеитэ, г. УжгаооРедактор Г. БельскаяЗаказ 8730 Л 3ВНИ Я. Гавриловас Корректор Г. НазароваПодписноекоМитета СССРн открытиИшская иаб., д. 4/5д. - ул. Проектная, 4