Устройство для электрического торможения электроподвижного состава переменного тока Советский патент 1984 года по МПК B60L7/22 

Изобретение относится к электрическому транспорту, а именно к электроподвижным составам с автоматической системой управления рекуперативным торможением при независимом возбуждении тяговых двигателей.

Известно устройство для электрического торможения электроподвижного состава переменного тока, содержащее тиристорный преобразователь, включенный в цепь питания якорной обмотки двигателя и соединенный.управляющим входом с выходом фазосмещающего блока, регулятор тока якорной обмотки, подключенный входом к выходу одного из блоков сравнения, входы которого соединены соответственно с задатчиком и датчиком тока якорной обмотки двигателя, обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания через управляемый выпрямитель, регулятор тока возбуждения, подключенный входом к выходу второго блока сравнения, один из входов которого соединен с датчиком тока обмотки возбуждения, и функциональный преобразователь 1.

Это устройство характеризуется недостаточной надежностью из-за того, что ток возбуждения и ток якоря тягового электродвигателя задаются отдельными задатчиками, а замкнутая система автоматического регулирования поддерживает эти заданные величины, а также недостаточной устойчивостью работы инвертора.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для электрического торможения электроподвижного состава переменного тока, содержащее тиристорный преобразователь, включенный в цепь питания якорной обмотки двигателя и соединенный управляющим входом с выходом фазосмещающего блока, регулятор тока якорной обмотки подключенный входом к выходу одного из блоков сравнения, входы которого соединены соответственно с задатчиком и датчиком тока якорной обмотки двигателя, обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания через управляемый выпрямитель, регулятор тока возбуждения, подключенный входом к выходу второго блока сравнения, один из входов которого соединен с датчиком тока обмотки возбуждения, и функциональный преобразователь, снабжено дополнительным фазосмещающим блоком и ограничителем напряжения, вход которого подключен к выходу регулятора тока якорной обмотки, соединенному с входом функционального преобразователя, а выход - к другому входу второго блока сравнения, при этом выход регулятора тока возбуждения подключен к входу дополнительного фазосмещающего блока, выход которого соединен с управляющим входом выпрямителя, а

выход функционального преобразователя подключен к входу первого фазосмещающего блока.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого .устройства для электрического торможения электроподвижного состава переменного тока; на фиг. 2 - эпюры выходных напряжений регулятора тока якоря, ограничителя напряжения и функционального преобразователя.

0 Тиристорный преобразователь 1 включен в цепь питания якорной обмотки 2 двигателя, датчик 3 тока которой подключен к одному из входов блока 4 сравнения, другой вход которого подключен к задатчику 5 тока, а выход - к регулятору 6 тока якорной

обмотки, который через функциональный преобразователь 7 и фазосмещающий блок 8 подключен к управляющему входу тиристорного преобразователя 1. Обмотка 9 возбуждения подключена к источнику питания че0 рез трансформатор 10 и управляемый выпрямитель 11. а датчик 12 тока возбуждения подключен к блоку 13 сравнения, другой вход - к ограничителю 14 напряжения, а выход через регулятор 15 тока возбуждения и фазосмещающий блок 16 к управляю5 щему входу выпрямителя. В цепь якорной обмотки включен резистор 17.

Устройство работает следующим образом, По сигналу с задатчика 5 тока заданное значение тока поступает на блок 4 сравнения, где сравнивается с истинным значением

тока, поступающим с датчика. 3 тока якоря. На блоке 4 сравнения происходит алгебраическое вычитание заданного и истинного значений тока якоря, и на его выходе выделяется сигнал ощибки, пропорциональный заданному значению тока якоря. Сигнал ошибки поступает на регулятор 6 тока якоря, представляющий собой пропорциональноинтегродифференциальный регулятор. Регулятор 6 тока якоря автоматически отрабатывает заданное значение тока якоря. Сигнал, пропорциональный заданному значению тока якоря, с выхода этого регулятора тока якоря поступает на вход функционального преобразователя 7 и на вход ограничителя 14 напряжения. Последний ограничивает сигнал с регулятора 6 тока якоря на уров5 не, который достаточен для достижения номинального значения тока возбуждения тягового двигателя. Функциональный преобразователь 7 вступает в работу после того, как сигнал с выхода регулятора 6 (Ujj.) тока якоря достигнет уровня ограничения на

0 ограничителе 14 напряжения. Эпюры выходных напряжений ограничителя 14 напряжения (ивыхГ4) и функционального преобразователя 7 (Ugy;fj).в зависимости от выходного напряжения регулятора 6 вход5 ное напряжение которого Ujx) тока якоря, представлены на фиг. 2. Сигнал с выхода ограничителя 14 напряжения в качестве заданного значения поступает на блок 13

сравнения, сравнивается с истинным значением тока возбуждения, поступающим с датчика 12 тока возбуждения. На блоке сравнения 13 происходит алгебраическое вычитание заданного и истинного значений тока возбуждения, и на его выходе образуется сигнал ошибки, пропорциональный заданному значению тока возбуждения. Сигнал ошибки поступает на вход регулятора 15 тока возбуждения, представляющего собой пропорционально-интегральный регулятор. Регулятор 15 тока возбуждения автоматически отрабатывает заданное значение тока возбуждения. Сигнал, пропорциональный заданному значению тока возбуждения, поступает на фазосмещающий блок 16, на выходе которого получаются импульсы управления, фаза которых определяется величиной заданного значения тока возбуждения. Эти импульсы управления поступают на управляющий вход выпрямителя 11 возбуждения, увеличивая напряжение на обмотке 9 возбуждения. После того, как ток возбуждения тягового двигателя достигнет номинального значения, регулирование по каналу возбуждения прекращается и начинается регулирование противо-ЭДС силового трансформатора 10. Сигнал с выхода регулятора 6 тока якоря поступает на вход функционального преобразователя 7. Сигнал, пропорциональный тормозной силе, с выхода функционального преобразователя 7

поступает на фазосмещающий блок 8, на выходе которого получаются импульсы управления, фаза которых определяется величиной угла зажигания тиристорного преобразователя 1, необходимого для поддержания постоянства угла погасания, при изменяющемся угле коммутации, а также угла открытия тиристоров, необходимого для регулирования противо-ЭДС силового трансформатора 10. Импульсы управления посту0 пают на управляющий вход тиристорного преобразователя 1, который инвертирует постоянное напряжение тягового двигателя постоянного тока, работающего в генераторном режиме, в переменное.

Устройство для электрическоготорможения электроподвижного состава переменного тока выполнено таким образом, что в области высокой скорости движения регулируется мощность, а в области средней и

0 низкой - тормозная сила. Технико-экономическая эффективность от использования данного устройства для электрического торможения электроподвижного состава переменного тока заключается в повышении КПД за счет уменьшения потерь в якорной

цепи на стабилизирующих сопротивлениях; увеличении процента возврата активной энергии за счет упрощения управления процессом электрического торможения и повышения устойчивости работы инвертора.

ив.

б/Хб

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее тиристорный преобразователь, включенный в цепь питания якорной обмотки двигателя и соединенный управляющим входом с выходом фазосмещающего блока, регулятор тока якорной обмотки, подключенный входом к выходу одного из блоков сравнения, входы которого соединены соответственно с задатчиком и датчиком тока якорной обмотки двигателя, обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания через управляемый выпрямитель, регулятор тока возбуждения, подключенный входом к выходу второго блока сравнения, один из входов которого соединен с датчиком тока обмотки возбуждения, и функциональный преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительным фазосмещающим блоком и ограничителем напряжения, вход которого подключен к выходу регулятора тока якорной обмотки, соединенному с входом функционального преобразователя, а выход - к другому входу второго блока сравнения, при этом выход I регулятора тока возбуждения подключен к входу дополнительного фазосмещающего (Л блока, выход которого соединен с управляющим входом выпрямителя, а выход функционального преобразователя подключен к входу первого фазосмещающего блока. с 4D е г

1Ц,

UвыУ

иВыкв