Устройство для регулирования тягового электропривода автономного транспортного средства Советский патент 1987 года по МПК B60L15/20 

.1 1310256

относится к управлс ковы ко

нию электроприводом автономного транспортного средства в тормозном режиме преимущественно для тепловозной электропередачи переменно-постоянно- j o тока.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования и улучшение динамических свойств в тормозных режимах.

На чертеже приведена структурная блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регулятор 1 тока возбуждения тягового генератора 2, связанного с датчиком (не показан) частоты вращения теплового двигателя 3, соединенные с датчиком частоты вращения, блок 4 задания мощности тягового генератора, блоки 5 ограничения максимальных значений тока и 6 напряжения тягового генератот ра, выходы которых соответственно соединены с входом задатчика 7 интенсивности изменения мощности, с одними из входов блока 8 ограничения задания тока тягового генератора и блока 9 задания напряжения, к другому входу которого подключен первый блок 10 сравнения, один вход которого соединен с выходом блока 11 вьще- ления максимального сигнала, а другой - с выходом блока 8 ограничения задания тока тягового генератора, другой вход которого подключен к выходу блока 12 задания тока тягового генератора, один вход которого подключен к выходу датчика 13 напряжения тягового генератора, а другой - к выходу задатчика 7 интенсивности изменения мощности. Устройство содержит подключенный выходом к входу регулятора 1 тока возбуждения формирователь 14 управляющих сигналов, вход которого соединен, с выходом второго блока 15 сравнения, один вход которого подключен к выходу датчика 13 напряжения, а другой - к выходу блока 9 задания напряжения, причем входы блока 11 вьщеления максимального сигнала соединены с датчиками 16 токов тяговых электродвигателей 17, подключенных к выходу выпрямителя 18, связанного с тяговым генератором 2. Регулятор 1 тока возбуждения состоит из соединенньк последовательно блока 19 управления и управляемого/выпрямителя 20, подключенного к выходу подвозбудителя 21,

5

который механически соединен с тепловым двигателем 3, с которым связан контроллер 22.

Устройство содержит также дополнительный контроллер 23, соединенный с вторым задатчиком 24 интенсивности (тормозной силы), выход которого подключен к входу блока 25 задания тормозного тока, выход которого соединен с входом третьего блока 26 сравнения, вторым входом подключенным к выходу блока 11 вьщеления максимального сигнала, а выходом соединенным с блоком 27 задания тока возбуждения тяговых электродвигателей, выход которого поступает на вход четвертого блока 28 сравнения, выход которого подключен к второму блоку 29 задания напряжения, выходом соединенным с входом пятого блока 30 сравнения, на второй вход которого подключен выход датчика 13 напряжения, а выход соединен с вторым входом форми5 рователя 14 управляющих сигналов, причем вторые входы блока 25 задания тормозного тока и четвертого блока 28 сравнения подключены к выходу датчика 31 тока возбуждения тяговых электродвигателей .

Устройство работает следующим образом.

В тяговом режиме с помощью контроллера 22 задается частота вращения и мощность на валу теплового двигате0

0

5

0

5

0

5

ля 3. Задание по мощности тягового генератора формируется блоком 4 в функции частоты 1вращения теплового двигателя. Сигнал с выхода блока 4 поступает в задатчик 7 интенсивности изменения моп1ности, с помощью которого реализуется оптимальный режим набора мощности,что позволяет регулировать динамические свойства электропередачи в тяговом режиме., В блоке 12 задания тока тягового генератора в зависимости от сигналов с задатчика 7 и датчика 13 напряжения тягового генератора формируется величина задания по току тягового генератора, которая в блоке 8 ограничивается на уровне максимального значения, формируемого блоком 5. С выхода блока 10 сравнения сигнал рассогласования текущего и заданного значения тока поступает на вход блока 9, в котором формируется величина задания напряжения тягового генератора, которая ограничивается по сигналу с блока 6

на уровне заданного максимального значения тягового генератора, блока 15, в котором сравниваются заданная и текущая величины напряжений и, в зависимости от величины рассогласования, изменяется выходной сигнал формирователя 14 управляющих сигналов. В результате с помощью регулятора 1 тока возбуждения изменяется ток возбуждения и напряжение тягового генератора. Обратная связь по току тяговых электродвигателей 17 осуществляется через блок 11 выделения макси- .мального сигнала. Блоки 9 и 14 строятся на базе операционных усилителей с учетом компенсации постоянных времени, определяемых параметрами цепей электрических машин. При изменении положения контроллера 22 процесс отработки команды повторяется.

В тормозном режиме с помощью дополнительного контроллера 23 задается необходимый уровень тормозной силы и сигнал поступает в задатчик 2

интенсивности изменения тормозной си лы, с помощью которого реализуется оптимальный режим набора тормозной силы, что позволяет регулировать динамические свойства электропередачи в тормозном режиме. В блоке 25 задания тормозного тока в зависимости от сигналов с задатчика 24 интенсивности изменения тормозной силы и датчика 31 тока возбуждения тяговых электродвигателей формируется величина за-35 ческих свойств в тормозных режимах.

Дания по тормозному току тяговых электродвигателей, сравниваемая с текущей величиной тормозного тока в блоке 26 сравнения. Вьщеленное, при этом рассогласование поступает в блок 27 задания тока возбуждения тяговых электродвигателей. Задание по току возбуждения тяговых электродвигателей сравнивается в блоке 28 сравнения с текущей величиной тока возбуждения, Вьщеленное рассогласование формирует во втором блоке 29 задания напряжения генератора требующийся при торможении уровень напряжения генератора, сравниваемый в блоке 30 сравнения с текущим значением. В зависимости от величины рассогласовани изменяется выходной сигнал формирователя 14 управляющих сигналов. В результате с помощью регулятора 1 тока возбуждения тягового генератора 2 через выпрямитель 18 изменяются нужным образом токи возбуждения и якоря

W

(5

20

25

30

(тормозного) тяговых электродвигателей в соответствии с законами регулирования. Блоки 25 и 26 задания тормозного тока и тока возбуждения имеют ограничения выходного сигнала в соответствии с ограничениями максимальных значений по току возбужде-, ния и тормозному току. Таким образом, в процессе торможения при изменении скорости движения локомотива обеспечивается поддержание заданного значения тормозной силы при ограничениях по токам возбуждения и якоря (тормозному) тяговых электродвигателей.

Заложенные в схеме принципы подчиненного регулирования ре.ализуются в тормозном режиме с помощью блоков задания тормозного тока 25, сравнения 26, задания 27 тока возбуждения, сравнения 28, задания напряжения 29, сравнения 30, датчиков 16 тормозного тока, тока возбуждения 31, напряжения 13, блока 11 выделения максимального сигнала, формирователя 14 управляющих сигналов.

Форм у л а изобретения

Устройство для регулирования тягового электропривода автономного транспортного средства по авт. св. № 1181909, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и улучшения динами0

5

0

5

оно снабжено дополнительным контроллером, соединенным выходом с задат- чиком интенсивности изменения тормозной силы, подключенным к его выходу одним из входов блоком задания тормозного тока, тремя дополнительными блоками сравнения, блоком задания тока возбуждения тяговых электродвигателей и дополнительным блоком задания напряжения тягового генератора, вход которого соединен с выходом первого дополнительного блока сравнения, подключенного соответствующими входами к выходу датчика тока возбуждения тяговых двигателей и выходу блока задания тока возбуждения тяговых двигателей, соединенного входом с выходом второго дополнительного блока сравнения, входы которого подключены соответственно к выходу блока выделения максимального сигнала и к выходу блока задания тормозного тока, другой вход которого соединен с выходом дат.513102566

чика тока возбуждения тяговых элект- сравнения, подключенного другим вхо- родвигателей, при этом выход дополни- дом к выходу датчика напряжения тя- тельноГо блока задания напряжения тя- гового генератора, а выход - к друго- гового генератора соединен с одним из му выходу формирователя управляющих входов.третьего дополнительного блока 5 сигналов.

Изобретение относится к устройствам для регулирования тягового электропривода автономного транспортного средства. Позволяет обеспечить тормозные режимы тепловозной электропередачи, реализующей принципы подчиненного регулирования. Устройство снабжено подключенным к выходу дополнительного контроллера 23 задатчи- ком 24 интенсивности, соединенным через блок 25 задания тормозного тока, блок 26 сравнения текущего и заданного значений тормозного тока, блок 27 задания тока возбуждения, блок 28 сравнения текущего и заданного значений тока возбуждения тяговых электродвигателей, блок 29 задания напряжения, блок 30 сравнения текущего и заданного значений напряжений тягового генератора в тормозном режиме с формирователем 14 управляющих сигналов, чем достигается поддержание заданных значений тормозной силы при ограничениях по току якоря и току возбуждения тяговых электродвигателей. 1 ил. (Л 1Ч