Устройство для импульсного регулирования тягового двигателя электроподвижного состава

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтсиихСфциапнстичвскмхРвспублнк п, 982941(22) Заявлено 23,06.81 (21) 3305184/24-11с присоелннением заявки РЙ(51) 3 Й. Кл. В 60 1 15/04 ЗЪаударстееииьа комитет СССР ао делам изееретеиий и втирытий. 57(088,8) Опубликовано 23.12,82 бюллетень47 Дата опубликования описания 23.12,.82 ябцев. А. И. Хоменко и Г. Г.(72) Авторы изобретени осковский ордена Ленина и орденанамени институт инженеров железно 1) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАН ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА. Изобретение относится к электрон ному оборудованию .транспортных средств с тиристорно-импульсным регулированием тяговых электродвигате" лей.Известно устройство для импульсного регулирования тягового двигателя электроподвижного состава, содержащее основные и вспомогательные формирователи управляющих сигналов тиристорных регуляторов тока и напряжения, генератор тактовых импульсов, счетчик тактовых импульсов, соединенный выходаьи с входами дешифратора, подключенного выходами к входу основного формирователя управ- ляющих сигналов регулятора напряжения и к одному из входов вспомога-. тельного Формирователя регулятора тока и к одним из входов коммутатора, другие входы которого соединены с одними из выходов реверсивного счетчика, подключенного входами к одним из входов блока его управле 2ния, один из входов которого сое"динен с датчиком. тока, а выход коммутатора соединен с входом основ"ного форюрователя управляющего сигнала регулятора тока и одним из входов вспомогательного формирователяуправляющих сигналов регуляторанапряжения1 3.В известном устройстве шаг измеонения коэффициента заполнения импульсного цикла регулятора постоя-.. нен на всех позициях процесса регулирования. Такое изменение при регулировании тока возбуждения тяговыхэлектродвигателей и ограниченномчисле позиций регулирования приводитк увеличению бросков тока электродвигателей, Это обусловлено нелинейной зависимостью степени ослабо ления поля двигателей оТ коэффициента заполнения импульсного цикла регулятора, Указанное обстоятельствозаставляет выбирать. большое чис"ло позиций, что существенно.услож3 98 няет электронную схему блока регулирования и понижает его надежность.Целью устройства является повышение надежности, путем упрощения электронной схемы.Цель достигается тем, что устройство снабжено триггеров и под.ключенными одними из входов к выходу генератора тактовых импульсов делителем частоты и логическим элементом ИЛИ, другие входы которых соединены соответственно с выходом . блока управления реверсивным счетчиком и одним из выходов триггера подключенным к другому входу вспомогательного формирователя управляющих сигналов регулятора напряжения, а выходы подключены к входам счетчика тактовых импульсов, при этом управляющие входы делителя частоты соединены с выходами реверсивного счетчика, другой выход которого подключен к входу триггера, соединенного другим выходом с другим входом блока управления реверсивным счетчиком, другой выход которого соединен с другим входом вспомогательного формирователя управляющих сигналов регулятора тока. На чертеже представлена блок-схема устройства.Генератор 1 тактовых импульсов ,подключен через логический элемент ИЛИ 2 и управляемый делитель 3 частоты к счетчику 4 импульсов, который через дешифратор 5 соединен с комму" татором 6 импульсов. Дешифратор 5 и коммутатор 6 соединены с Формирователями 7-10 управляющих сигналов для тиристорных регуляторов 11 и 12 напряжения и тока в обмотке 13 возбуждения электродвигателя 14. Коммутатор 6 управляется реверсивным счетциком 15, соединенным входами с блоком 16 управления, вход которого подключен к датчику 17 тока электродвигателя 14, Выходь 1 ревер сивного счетчика 15 также подключены к управляющим входам делителя 3 частоты, а выход переполнения разрядов счетчика 15 подключен ко входу триггера 18, соединенному выходом с блоком 16 управления реверсивнь 1 м счетчиком 15, логическим элементом 2, вспомогательным формирователем 8 управляющих импульсов регулятора напряжения электродвигателя. Блок 16 управление реверсивным счетчиком 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 соединен также с управляемым делителем 3 частоты и основным формирователем 9 управляющих импульсов регулятора тока возбуждения электродвигателя.Параметры схемы выбраны следующим образом.Разрядность счетчиков 4 и 15 оди"накова. Частота тактовых импульсовгенератора 1 равна Го= Г 2", где ГРчастота регулирования, и - разрядность счетчиков 4 и 15.Работает устройство следующим образом,В режиме, регулирования напряжения тягового электродвигателя работает регулятор 11. Управление имосуществляется в следующем порядке,Тактовые импульсы с генератора 1 поступают через логический элементИЛИ 2 на счетчик 4 и переводят егос позиции на позицию, Сигналы с выхода счетчика 4 дешифратором 5 преобразуются в последовательность импульсов, повторяющуюся с частотойрегулирования Г, Импульс первойпозиции дешифратора 5 через формиро.ватель 7 включает регулятор 11. Выключение регулятора 11 осуществляется выходными сигналами коммутатора6 через формирователь 8 импульсов.Сигнал на выходе коммутатора 6появляется при совпадении кодов навыходах счетчиков 4 и 15, Состояниереверсивного счетчика 15 задаетсясигналами с блока 16 управления.Если ток электродвигателя 14, контролируемый датчиком 17. ниже заданного значения, то блок 16 управления подает импульс на один из входов реверсивного счетчика 15 в результате чего происходит переключениеего на следующую позицию.При совпадении кодов выходныхсигналов счетциков 4 и 15 на выходе коммутатора 6 Формируется импульсный сигнал, сдвинутый по фазеотносительно импульса первой позициидешифратора 5 на угол, соответствующий коду выходного сигнала реверсивного. сцетчика 15, Таким образом,происходит постепенное увеличе,ние коэффициента заполнения импульсного. цикла регулятора 11, и токдвигателя поддерживается на заданном уровне,При увеличении тока электродвигателя 14 выше заданного значения блок16 управления не генерирует управляю5 9щие импульсы и набор позиции ревер-сивным сцетчиком 15 приостанавливается. В этом случае регулятрр 11 работает с коэффициентом заполнения,соответствующим позиции реверсивного счетчика 15, на которой был остановлен набор до тех пор, пока токдвигателя не снизится ниже заданного значения. После этого вновь начинается дальнейший набор позиций.При скачках тока двигателя, вызванных скачками напряжения в контактной сети, блок 16 управления выдает импульсные сигналы на другойвход реверсивного. счетчика 15 . Подвоздействием этих импульсов счетчик сбрасывает набранные передэтим позиции, обеспечивая уменьшение тока двигателя до заданного значения.ф конце процесса регулированиянапряжения все разряды реверсивного счетчика 15 оказываются заполненными, и на его выходе переполнения разрядов появляется напряжение высокого уровня. От этого сигнала триггер 18 переклюцвется и выключает формирователь 8. Так как Формирователь 7 продолжает подавать импульсы на включение регулятора 11,а формирователь 8 выключен, то регулятор 11 полностью открывается.При регулировании напряжения надвигателе устройство работает с постоянной степенью изменения коэффициента заполнения импульсного цикла. Длительность этой ступени равнапериоду Тв следования тактовых импульсовс Такой режим работы устройства обеспечивается элементом ИЛИ 2,который пропускает импульсы от генератора 1 к счетчику 4 без изменения их частоты следования,При регулировании напряжения надвигателе управляемый делитель 3частоты и основной Формирователь 9импульсов управления регулятора 12заперты сигналом с блока 16 управления.По окончании процесса регулирования напряжения на двигателе навыходе переполнения разрядов реверсивного сцетцика 15 появляется напряжение высокого уровня, триггер18 переключается и выдает сигнална блок 1 б управления, об окончании процесса регулирования. При этомна элементе ИЛИ 2 подается постоянный сигнал с другого выхода тригге 82911 6 0 15 20 25 50 30 35 40 45 ра 18 и элемент ИЛИ 2 уже не может пропускать импульсы с генератора 1 на счетчик 1.Как только ток электродвигателя после полного открытия регулятора 11 уменьшиться ниже заданного значения, блок 16 управления выдает импульс на переключение реверсивного счетчика 15, и затем, под действием сиг -. нала с триггера 18, снимает запирающее напряжение с управляемого делителя 3 частоты и основного Формирователя 9 управляющих импульсов регулятора 12. Реверсивный счетчик15 переключается на первую позициюи подает на делитель 3 частоты сигнал, задающий наибольший коэффициент К деления частоты. В результате этого на счетчик 1 поступают импульсы с частотой 1 =и интерЕовал времени между импульсами Форми рователей 9 и 10 равен ЛС=К 1 С 0.При переключении реверсивного счетчика 15 на вторую позицию задается другой коэффициент деления К цастоты, меньший К и т.д. На последних позициях счетчика 15 коэффициент деления делителя 3 устанавливается равным единице, т,е. на этих позициях задается минимальная ступень изменения коэффициента заполнения импульсного цикла, равная То. Это необходимо из-за того, что при коэффициентах заполнения импульсного цикла, близких к единице регулирования, характеристика тока возбуждения электродвигателя становится резко нелинейной. Уменьшение ступени изменения коэффициента заполнения импульсного цикла уменьшает пульсации тока электродвигателя и повышает устойчивость и надежность работы системы регулирования,Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает устойчивый режим регулирования при нелинейных регули" ровочных характеристиках без увеличения числа позиций регулирования. Формула изобретения устройство для импульсного рег улирования тягового двигателя электроподвижного состава, сОдержащее ос.новные и вспомогательные формирователи управляющих сигналов тиристорных регуляторов тока. и напряжения, генератор тактовых импульсов, счетчик7 9 аказ 9808 ВНИИП иал ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проектная тактовых импульсов, соедйненный выходами с входами деаифраторов, подклаченного выходами к входу основного Формирователя управляющих сигналов регулятора напряжения и к одному из входов вспомогательного формирователя регулятора тока и к одним ив входов коммутатора, другие входы которого соединены с одним из входов реверсивного счетчика, подключенного . входами к одним из выходов блока его управления, один из входов которого соединен с датчиком тока, а выход коммутатора соединен с входам основного формирователя управляющего сигнала регулятора така .и одним из входов вспомогательного формирователя управляющих сигналов регулятора напряжения, отличающеесятем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено триггером и подключенными одними из входов к выходу генератора тактовых импульсов делителем частоты и логическим эле 8234 1 8ментам ИРИ, другие входы. которых со единены соответственно с выходом блока управления реверсивным счетчикоми одним из выходов триггера, падз ключенным к другому входу вспомогательного формирователя управляющихсигналоврегулятора напряжения, авыходы подключены к входам счетчикатактовых импульсов, при этом управ 1 О ляющие входы делителя частоты соединены с выходами реверсивного счетчика, другой выход которого подключен к входу триггера, соединеннога другим выходом с другим входом5 блока. управления реверсивным счетчикам, другой выход которого соединен с другим входам вспомогательного формирователя управляющих сигналов регулятора тока,20 Источники информации,принятые ва внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпа заявке Р 289 1714/11,кл, В 60 1. 15/04, 20.03,80. Тираж 718 Подписное