Устройство для управления тиристорными регуляторами параллельных групп тяговых электродвигателей электроподвижного состава

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11962045(51) М. Кл.з В 60 1. 15/04 Гфеудзрствеиимй комитет СССР Опубликовано 30.09.82, Бюллетень 36Дата опубликования описания 30.09.82пв делам изееретеиий и еткрмтий. И. Хоменко и Г. Г. Рябцев Московский ордена, Ленина и ордена Трудового Красного Знамен институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВ,ЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМИРЕГУ,ЛЯТОРАМИ ПАРА,Л,ЛЕЛЬНЫХ ГРУПП ТЯГОВЫХЭ,Л ЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Э,ЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА Устро борудов исторно жимов пу вигателеому ти сится к электронн портных средств с м регулированием р жения тяговых электр иство отноанию транимпульсныска и тормй го устройства явя каждой фазы набора счетных тов и необходиИзвестно устройство для управления тиристорными регуляторами параллельных групп тяговых электродвигателей электро- подвижного состава, содержащее генератор тактовых импульсов, соединенный выходом с входом счетчика тактовых импульсов, выходы которого соединены с одними из входов коммутатора, другие входы которого подключены к выходам дешифратора, соединенного входами с выходами реверсивного счетчика, входы которого подключены к соответствующим выходам блока управления, соединенного одним из входов с датчиком тока электродвигателей, и основные и вспомогательные формирователи управляющих импульсов 1) .Недостатками известноляются использование длпреобразователя полногои дешифраторных элемен мость специальной настройки каждой цепи управления на определенный сдвиг по фазе друг относительно друга, Указанные недостатки снижают надежность устройства.Цель изобретения - повышение надеж ности устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя триггерами и логическими узлами на элементах И, а счетчики выполнены с выходами, фиксирующими переполнение разрядов, при этом первый триггер подключен входом к выходу переполнения разрядов счетчика тактовых импульсов, а выходами - к основным формирователям управляющих импульсов и к одним из входов первого логического узла, 15 другие входы которого соединены с выходомвторого триггера, вход которого подключен к выходу переполнения разрядов реверсивного счетчика, и с одними из входов второго логического узла,другие входы которого соединены с выходами дешифратора, а выходы - с другими входами блока управления, причем третий вход .первого логического узла соединен с выходом коммутатора, а выходы - с входами вспомогательных формирователей управляющих импульсов.35 40 45 50 55 На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма напряжений.Выход генератора 1 тактовых импульсов подключен к счетчику 2 тактовых импульсов. Частота (1) тактовых импульсов генератора 1 равна:= 12", где- частота переключения регуляторов, и - разрядность счетчика 2. Выход переполнения разрядов счетчика 2 соединен с триггером 3, выходы которого в свою очередь соединены с основными формирователями 4 и 5 управляющих импульсов, осуществляющих включение тиристорных регуляторов 6 и 7 параллельных групп тяговых электродвигателей. Выключение регуляторов 6 и 7 осуществляется вспомогательными формирователями 8 и 9 управляющих импульсов. Формирователи 8 и 9 импульсов через логический узел с элементами И 10 - 13 соединены с выходом коммутатора 14, входы которого подключены к счетчику 2 тактовых импульсов и через дешифратор 15 к реверсивному счетчику 16, разрядность которого равна разрядности счетчика 2. Входы набора позиций и сброса позиций реверсивного счетчика 16 соединены с выходамй блока 17 управления, который работает под контролем датчика 18 тока тяговых электродвигателей. Реверсивный счетчик 16 имеет выход переполнения разрядов счетчика, на котором сигнал появляется в момент переполнения всех разрядов счетчика при наборе позиций, а на другом выходе счетчика 16 - в момент перехода через нулевое состояние при сбросе позиций.К этим выходам счетчика 16 подключен триггер 19, который управляет работой логических элементов И 10 - 13 и 20, 21. Входы элементов И 10 - 13 соединены также с выходами триггера 3, а элементов И 20 и 21 - с выходами дешифратора 15. Выходы элементов И 20 и 21 подключены к блоку 17управления реверсивным счетчиком 16. Алгоритм работы предлагаемого устройства следующий.Тиристорные регуляторы 6 и 7 тяговых электродвигателей переключаются со сдвигом по фазе на полпериода, Включение тиристорных регуляторов 6 и 7 осуществляется через основные формирователи 4 и 5 управляющих импульсов и триггер 3 от сигналов с выхода переполнения разрядов счетчика 2, Выключение регуляторов 6 и 7 осуществляется через вспомогательные фор ми ров ател и 8 и 9 управляющих импульсов и логический узел с элементами И 10 - 13 от сигналов коммутатора 14. Коммутатор 14 с помощью счетчиков 2 и 16 и дешифратора 15 формирует сдвигаемую относительно сигналов с выхода переполнения разрядов счетчика 2 последовательность импульсных сигналов. Этот сдвиг определяет длительность открытого состояния регуляторов 6 и 7. Сигналы на выходе коммутатора 14 появляются при сов 5 0 15 20 25 30 падении кодов выходных сигналов счетчиков2 и 16. Счетчик 16 осуществляет под действием сигналов с блока 17 управления набор позиций регулирования, если напряжение на выходе датчика 18 тока тяговых электродвигателей ниже заданного уровня, остановку набора, если это напряжение равнозаданному значению, и сброс набранных позиций, если оно выше заданного значения.Особенностью предлагаемого устройстваявляется то, что весь процесс набора и сбро-са позиций регулирования разделен на дваэтапа. На первом этапе осуществляется изменение длительности включенного состояния регуляторов от минимального значения1 щ,до вы -- 0,5 Тр (где Тр - периодпереключения регуляторов), на второмот 10 к = 0,5 Тр до максимального значения1 кх. Кроме того каждый период Т регулирования разделен на два цикла счета: от 0до 0,5 Тр и от 0,5 Тр до Тр,Разделение процесса набора позиций регулирования на этапы осуществляется с помощью триггера 19, который фиксирует момент заполнения всех разрядов реверсивного счетчика 16, Разделение каждого периодарегулирования на два цикла счета осущест-вляется с помощью триггера 3, который фиксирует момент заполнения всех разрядовсчетчика 2,На первом этапе набора позиций регулирования, т, е. до заполнения всех разрядов реверсивного счетчика 16, триггер,19 имеет напряжение высокого уровня на одном из выходов, которое подается на входы элементов И 10 и 2. В первом цикле счета, т. е. до заполнения разрядов счетчика 2, триггер 3 имеет напряжение высокого уровня на другом выходе, это напряжение подается на вход элемента И 10. Во втором цикле счета, т. е. после переполнения разрядов счетчика 2, триггер 3 переключается и напряжение с одного из его выходов подаетсяна вход элемента И 12. Поэтому в первом цикле счета выходные сигналы с коммутатора 14 пропускаются на вспомогательный формирователь 8, импульсов, а во втором - на вспомогательный формирователь 9 импульсов.На втором этапе набора позиций регулирования, т, е. заполнения разрядов счетчика 16, триггер 19 переключается и напряжение высокого уровня с его другого выхода подается на элементы И 11 и 13. От триггера 3 напряжение высокого уровня подается на элемент И 13 в первом цикле счета, а на элемент И 11 - во втором,Указанное распределение сигналов с триггеров 3 и 1 9 приводит к тому, что на первом этапе набора позиций регулирования в первом цикле счета формирователи основной 4 и вспомогательный 9 регулятора 7, а на втором этапе набора позиций регулирования основные формирователи 4 и 5 включаютсятакже соответственно в начале первого и второго циклов счета, а вспомогательные формирователи 8 и 9 включаются уже в другие циклы счета: 8 - во втором, 9 - в первом.Указанное разделение процесса набора позиций и периода регулирования позволяет использовать одну и ту же цепь порфиирования сдвигаемой последовательности импульсных сигналов для управления тиристорными регуляторами в параллельных группах тяговых электродвигателей.10Очередность работы составных узлов устройства поясняется временной диаграммой напряжения (фиг 2).Тактовые импульсы Б с генератора 1 поступают на вход счетчика 2 и переводят его с позиции на позицию. Импульсы 1.12 с выхода переполнения разрядов счетчика 2 переключают триггер 3 при каждом цикле счета, в результате чего на его выходах формируются сигналы 11 и 119, сдвинутые по фазе на время, равное половине периода регулирования Тр. Эти сигналы в начале каждого цикла счета поочередно запускают основные формирователи 4 и 5 управляющих импульсов 1.14 и Б 5, которые включают регуляторы 6 и 7.25На первом этапе набора позиций выключение регулятора 6 осуществляется выходными сигналами Б 6 коммутатора 14 через логический элемент 10 и вспомогательный формирователь 8 (с выходным сигналом 1)т) в первом цикле счета, а выключение тирис- ЗО торного регулятора 7 - через элемент И 12 и вспомогательный формирователь 9 (с выходным сигналом 11) во втором цикле счета (фиг. 2 а). В конце первого этапа набора позиций регулирования, т. е. в момент перед заполнением всех разрядов реверсивного счетчика 16, длительность 1 включенного состояния тиристорных регуляторов 6 и 7 близка к половине периода регулирования (фиг. 2 б). При последующем воздействии импульсов от блока 17 управления ре версивным счетчиком, разрешаюших дальнейший набор позиций регулирования, поочередно происходит переполнение разрядов реверсивного счетчика 16, переключение его в нулевое состояние и последуюший набор позиций регулирования. С этого момента начинается второй этап набора позиций регулирования,На втором, этапе набора позиций регулирования вспомогательный формирователь 8 подключается через элемент И 11 к коммутатору 14 уже во втором цикле счета, а вспомогательный формирователь 9 импульсов подключается к коммутатору 14 через элемент И 13 в первом цикле счета (фиг. 2 в). В конце второго этапа набора позиций регулирования в момент появления сигналана предпос ледней позиции дешифратора 15 через элемент И 20 на блок 17 управления выдается сигнал, запрещающий дальнейший набор позиций. Это обеспечивает работу тиристорных регуляторов 6 и 7 с максимально допустимой длительностью открытого состояния. На первом этапе регулирования эта цепь не работала, так как на выходе триггера 9 не было напряжения высокого уровня.В случае, если ток тяговых двигателей по какой-либо причине увеличился выше допустимого значения (например, скачок напряжения в контактной сети), блок 17 управления выдает сигналы на вычитающий вход реверсивного счетчика 16, и он начинает сбрасывать набранные позиции, уменьшая длительность открытого состояния тиристорных регуляторов 6 и 7, а следовательно, и ток двигателей, Если это случилось на втором этапе регулирования и скачок тока такой, что необходимо значительное уменьшение длительности открытого состояния тиристорных,регуляторов 6 и 7, т. е. переход на первый этап регулирования, то при переходе реверсивного счетчика 16 через нулевую позицию на его соответствующем выходе появляется сигнал. Этот сигнал возвращает триггер 19 в состояние, соответствующее первому этапу регулирования, который, в свою очередь, через логические элементы И 10 - 13 обеспечивает необходимый режим работы вспомогательных формирователей 8 и 9 импульсов.Сброс позиций регулирования ниже доПустимого значения длительности 1,д открытого состояния тиристорных регуляторов 6 и 7 произойти не может. Это исключается с помощью элемента И 21, который в момент появления сигнала на второй позиции дешифратора 15 запрещает, блоку 17 управления дальнейший сброс позиций. На втором этапе регулирования эта цепь не работает, так как в это время на выходе триггера 19 нет напряжения высокого уровня.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает все необходимые режимы регулирования работы тяговых электродвигателей при меньшем, в отличие от известного устройства, количестве сложных элементов и не требует сложной настройки и регулировФормула изобретенияУстройство для управления тиристорными регуляторами параллельных групп тяговых электродвигателей электроподвижного состава, содержащее генератор тактовых импульсов, соединенный выходом с входом счетчика тактовых импульсов, выходы которого соединены с одними из входов коммутатора, другие входы которого подключены к выходам дешифратора, соединенного входами с выходами реверсивного счетчика, входы которого подключены к соответствующим выходам блока управления, соединенного од. Верес8 РезниковаКорректор ЮПодписноекомитета СССРи открытийская наб д. 4/5од, ул. Проектная едактор Л. Горбуаказ 7073/24 Макаренко твенного ретений 35, Рау г, Ужго ним из входов с датчиком тока электродвигателей, и основные и вспомогательные формирователи управляющих импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено двумя триггерами и логическими узлами на элементах И, а счетчики выполнены с выходами, фиксирующими переполнение разрядов, при этом первый триггер подключен входом к выходу пере-. полнения разрядов счетчика тактовых импульсов, а выходами - к основным форми 1 О рователям управляющих импульсов и к одним из входов первого логического узла, другие входы которого соединены с выходом второго триггера, вход которого подключен к выходу переполнения разрядов реверсивного счетчика, и с одними из входов второго логического узла, другие входы которого соединены с выходами дешифратора, а выходы - с другими входами блока управления, причем третий вход первого логического узла соединен с выходом коммутатора, а выходы - с входами вспомогательных формирователей управляющих импульсов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР42490, кл. Н 02 Р 13/16, 1971.