Устройство для автоматического управления тяговым электроприводом Советский патент 1986 года по МПК B60L15/20 

Изобретение относится к регулируем1 ;М электроприводам, а именно к устройствам для автоматического плавного регулирования мош,ности тяговых двигателей электровозов, и может быть использовано при построении других систем регулирования.

Цель изобретения - повышение тяговых свойств.

На фиг. I приведена функциональная схема устройства для автоматического управления тяговым электроприводом; на фиг. 2 - принципиальная схема задатчика интенсивности изменения силы тяги.

Устройство для автоматического управления тяговым электроприводом состоит (фиг. 1) из блоков 1 и 2 сравнения, к входам которых подключены выходы датчиков 3 и 4 и задатчиков 5 и 6 тока и скорости тягового двигателя, а с выходами блоков 1 и 2 сравнения соединены входы а н б задатчика 7 интенсивности изменения силы тяги, к выходу которого подключен вход а сумматора 8, соединенного входом б с выходом датчика 4 скорости, а выходом - с входом интегратора 9, к выходу которого подключен вход блока 10 управления регулятором 11.

Задатчик интенсивности изменения силы тяги состоит из транзисторов 12 и 13 (фиг. 2). Коллектор транзистора 12 соединен с эмиттером транзистора 13 и через резистор 14 с нулевым выводом двухполярного источника питания, с другими выводами которого связаны через резисторы 15 и 16 эмиттер транзистора 12 и через резистор 17 -- коллектор транзистора 13. Базы транзисторов 12 и 13 соединены с одними из выводов соответственно резисторов 18 и 19, к другим выводам которых подключена цепь из соединенных последовательно резисторов 20 и 21, общая точка соединения которых подключена к нулевому выводу двухполярного источника питания. Другие выводы резисторов 18 и 19 и связанный через резистор 22 с нулевым выводом двухполярного источника питания эмиттер транзистора 12 являются соответственно входами а и б и выходом задатчика интенсивности изменения силы тяги. Напряжение на выходе задатчика 7 интенсивности по величине и полярности зависит от полярности напряжения Ua и Уб входных сигналов и определяется следующим образом. Данные приведены в таблице.

--- 55

Продолжение таблицы 3

отношение постоянных времени контуров обратных связей по току и скорости тяговой ма-

0

5

0

5

0

0

5

Устройство работает следующим образом.

При пуске интенсивность нарастания силы тяги зависит от интенсивности нарастания напряжения, приложенного к двигателю. При пуске с нулевой начальной скоростью (трогание с места) напряжение должно нарастать по экспоненте, приче.м постоянная времени, определяющая наклон кривой напряжения на д,вигателе в функции времени, .максимальна. В режи.ме тяги при ненулевой начальной скорости интенсивность нарастания напряжения па двигателе определяется величиной ЭДС двигателя. Темп нарастания и уменьшения напряжения на двигателе при регулировании по контурам тока и скорости различны.

При пуске, когда заданные ток и скорость двигателя больше действител1)Ных, рег ули- рование осуществляется по контуру тока. Выходные сигналы блоков 1 и 2 сравнения отрицательны, выходной сигнал задатчика 7 интенсивности отрицателен, спгна; па выходе сумматора 8 отрицателен и увеличивается по абсолютной величине с ростом скорости. Выходной сигпал интегратора 9 положителен и интенсивность его нарастания, а, следовательно, и увеличения на- пряжепия на двигателе растет с ростом скорости с заданным темпом. При достижении током двигателя заданной величины сигнал на вьгходе блока 2 сравнения становится по. южительным, что приводит к умспьЕпению выходного сигнала интегратора 9. а, c.ie- довате. 1ьно, и напряжения на двигате.ю с заданным темпом. Это приведет к смене полярности сигнала на выходе, что иовь повлечет за собой рост сигпала па выходе интегратора 9 и так далее. Таким образо.ч, блок 2 и задатчик 7 интенсивности, работая в импульсном режиме, обеспечивают регулирование по контуру тока с заданным темпом нарастания и уменьп1ения 11апря- жения па двигателе, зависящим от постояп- ных времени коптуров регулировапия по току.

При достижении заданной скорости движения происходит автоматический переход на регулирование по скорости. В этом случае в импульсном режиме работают блок 1 сравнения и задатчик 7 интенсивности. Выходной сигнал задатчика 7 определяется теперь постоянными времени и контуров регулирования по скорости. Таким образом, темп нарастания и уменьшения напряжения на двигателе зависит от того, по какому контуру осуществляется регулирование.

Для приближения закона изменения напряжения на двигателе в функции времени к оптимальному на вход б сумматора 8 поступает сигнал датчика 4 скорости. При нулевой начальной скорости сигнал на выходе сумматора 8 равен постоянной величине, определяемой постоянными времени контура регулирования. При входе в режим тяги при ненулевой начальной скорости величина выходного сигнала сумматора 8 определяется постоянными времени контура регулирования и скоростью движения, что обеспечивает увеличение темпа нарастания напряжения на двигателе, а, следовательно, позволяет более полно использовать потенциальную энергию движущегося поезда.

Задатчик 7 интенсивности работает следующим образом.

При подаче на оба его входа положительных сигналов сигнал на выходе положителен и величина его определяется соотношением сопротивлений делителя напряжения (Ri5+Ri6)/R22. При подаче отрицательного сигнала на вход транзистор 12 открывается, напряжение на выходе положительно и по абсолютной величине меньше чем в первом случае, так как оно определяется теперь соотношением сопротивлений делителя напряжения (Ri5+Rie) RssRu/ /R22+Rii- При подаче отрицательных сигналов на оба входа транзисторы 12 и 13

открываются и напряжение на выходе определяется соотнощением сопротивлений ( -bRiri)/Ri7. При выходное напряжение отрицательно. В обшем случае величина выходного напряжения определяется настройкой резисторов Ris, RM, Ri в зависимости от параметров системы регулирования.

а

а-

20

12/

75

Фиг. 2