Устройство для регулирования тока электродвигателя транспортного средства Советский патент 1987 года по МПК B60L15/04 

Изобретение относится к железнодорожному трансиорту, а именно к устройствам автоматического уиравления электроприводами ностоянног о тока автономных транс- нортных средств.

Це.чь изобретения нонышение надеж- 1IOC1 и.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство ;1ля )егулирования тока элек- тродви1ателя транспортного средства содержит тирисгорный преобразователь 1 в цени питания элек родвигаге.чя 2, к датчику 3 тока в цени якоря которого нодключены одни из в.ходов триггера 4 и логического элемен- га И 5 и вход фо 1мирОБателя 6 пилообразного напряжения, выход которого соединен с одним из входов компаратора 7, дру- 10Й вход которого предназначен для подключения чгалоннот о источника напряжения, а выход соединен с другим входом триггера 4 и одним из входов триггера 8, выходы которого соединены с входами блоков 9 и И) .задержки, подключенных выходами к входам формирователей 11 и 12 сигналов управления, выходы которых соединены cooTBcrci вснно с одним из входов логическо() (лемеша И-НЕ 13 и входом логического т лемента ИЛИ-НЕ 14, выходы которых через усилители 15 и 16 связаны с управляющими вx(Jдaми тиристорного преобра- зовагеля 1, прнчем другой вход логичес- КОГ1) э.леменга И ,5 подключен к выходу трп1ге)а 4, а выход к входу и одному из ;ходов логических элементов соответственно ИЛИ-МЕ 17 и И-11Е 18, другой вход последнего из которых и одни из входов триггера 19 и логического элемента И-НЕ 20 предназначены для подключения к выходу коман- доапна1К1та, а дру1Ч)й вход логического эле- Meirra 13 соединен с выходом логического элемента И-ИЕ 20, другие входы которого подключены к в)1ходу генератора 21 прямоугольных импу. 1ьсов и триггера 19, другой вход которого соединеп с выходом логического элемента И-ИЕ 18. Обмотки элек- тродвигагеля 2 1пунги|) диодом 22.

Устро11с1во работает следующим образом.

В исходном состоянии ток / в цепи электродвигателя 2 равен нулю. Иилообразное напряжение ( с максимальной ампчлиту- дой с выхода формирователя 6 подается на вход компаратора 7, |-де сравнивается с эталонным натфяжением U. Ири на выходе компаратора 7 формируются импульсы, частота которых равна ча.стоте им- пу.чьсов с датчика 3 тока при токе / электродвигатели равным нулю или меньше заданного значения тока /. Импульсы с компаратора 7 предназначены для формирования включак)ни1х имнульсов тиристорного нреобразователя 1. Триггером 4 и логическим элементом И 5 формируются импульсы для выключения тиристорного преобразователя 1 при / х у.

При 0(Ь триггер 4 логическими пулями напряжепия с датчика 3 тока и компаратора 7 переключается и на выходе логического элемента И 5 формируется логи- ческий нуль. В момент в()емени t подается сигнал с комапдоапна)ата на пуск электродвигателя. Импульсы с 1з. нератора 21 через логические элементы 20 и 1,3 и усилитель 15 включают тирис1Ч)1ный нреобразоQ ватель 1 в мо.мент времени /а. Ток ; начинает возрастать, что вызывает увеличение частоты импульсов на выходе датчика 3 тока, и уменьн1ается амплитуда пилообразного напряжения па выходе формирователя 6. Как то;1ько указанная амнлиту5 да станет меньн1е U что соответствует достижению током i в цепи электродвиг ателя величины тока i,, импульсы на включение тиристорного преобразовате.чя 1 прекращаются. Триггеры 8 и 19 перебрасываются в противоположпое состояние. По положи0 тельному неренаду нанряжения блок 10 задержки генерирует имиульс напряжения длительностью, равной времени перезаряда коммутирующего конденсатора (не показан) тиристорного нреобразователя 1. Ио ноложи5 тельному нерепаду нанряжения формирг)ва- тель 12 генерирует имнульс, который через логический элемент 11, 1И-11Е 14 и усилитель 16 запирает ти)истор11ЫЙ преобразователь 1. Ток ( начинает уменынаться, замыкаясь через диод 22. Одновременно

0 идет перезаряд коммутирующего конденсатора. ri(J мере снижения тока ( амплитуда пилообразного нанряжения возрастает. Ири (/у срабатывает ком 1аратор 7, и триг гер 8 перебрасывается в исходное состояние. Блок 9 задержки генерирует им5 Г1ульс длптельпостью, paBiioii времени перезаряда коммутирующего конденсатора, при этом ГОК 1 нродолжает уменынаться. Ио положительному перепаду на11|)яжения формирователь 11 генерирует импульс, которьш через логический элемент И-НЕ 13 и усили тель 15 включает тиристорный преобразователь 1, и ток ( начинает увеличиваться. Частота вращения электродвигателя 2 увеличивается, процесс регулирования повторяется. Ири значепиях коэффициента заг полнения тиристорпого преобразователя 1 меныних 0,5 скорость нарастания тока /, больше скорости снадания, причем средний ток больше тока Ь. Ири этом частота регулирования тока ( минимальна при максимальной скорости нарастания в начальный

0 момент регулирования.

Ири равенстве скоростей нарастания и снадания тока i период регулирования равен сумме четырех одинаковых но длительности задержанных импульсов. Ири этом коэффициент заполнения тиристорного пре5 образователя 1 (фиг. 1) равен жО,5, колебания тока симметричны относительно уровня юка iy с минимальной амплитудой и максимальной частотой.

По мере уве.1ичения скорости B()aiii,e- ния электролвигаге,1я скорость спадания тока ( 1реобладает над скоростью нарастания и среднее значение тока меньше тока /V. С увеличением частоты вращения э;1ектродви| ателя и скорости снадания тока / умен1 1наетс5; частота колебаний тока якоря.

Учет времени перезаряда коммутирующего конденсатора исключает возможность срывов тиристорного преобразователя и уменьшает коммутационные потери за счет ограничения 11)едел1)НОго значения частоты регулирования.

Формула изобретения

Устройство для регулирования тока электродвигателя граиспортного средства, со- держангее тиристорный и)еоб()аз(П1атель в цени нитания электродвигателя, к датчику тока в цени якоря которого иодключеиы одни из входов riepBOi O триггера и логического элемента И и вход формирователи пилообразного наг11)яжения, выход которого сос.чинен с входом компаратора, подключенного выходо.м к другому входу первого триг- 1Ч |)а, выход которого подключен к второму входу ло1 ического элемента И, и формирователи сигналов управления тиристорным преобразователем, отличающееся тем, что, с

0

5

0

5

нел1Л) Повышения надежности, они (..... i ,-К)Гическими улемешами 11-ИЬ и 11Л11 , 1-енератором нрямоугольньгх имну/и.-сои. .in но:п1ите, 1ьными три1терамн и блoк, :;: дер/жки, вг)1ходы которых С1)единены с ихо- дл.ми соответствунминх формировате, и-ii си: налов уиравлепия а uxo.u.iс lii.ixrr ими lii opoi o rpiirri iia. BXo;u i iipori с ич- ве с веино coe.iiiiicHiii с выход;|мн комплр;: Т())а и ОДНОЙ) Hi ,1огичес1 их -, «и 11Л1-1-11Г:, выход Koropoi o нодк,1ючен к н.ыхо- ду логической) :1.:1емемта 11, с которьги Ciic.ui- нен один из входов riepBOi-o ,1огиче1. ко; о элемента И-ПЕ, другой вход которого, один из входов трегьего тригге|1а и один из в.хо дов вт())ого ,1огического элемента 11-111 Ире.назначены д.тя подключения к выхи.л командоанпарата, причем выходы rpeisein три1 I epa и -енератора нрямоуго, 1ьных мм (ly.ibcoB подключены к дру1-им Bxo;i. го , 1огнческого э.цемента П-ПГ., выход кию poi. соединен с одним и. ходов iperi.ein ,п()гическо1 о э, 1емента H-Uli, дру|-о11 вход которого и вход другого .1О1Л1ческого xii мента I lJIH-HF: соединены с выходами соо: BeicTByioHuix ( рормнровате.мен снгналов ii (ки лення, а выходы Т| 1етье1 о , 1огнческ1) i э.чемснта 11-HFi и друюго .ки ическо о элс- ) 11, 111-НЬ свя.аны с BXO.UIMII inpncnip- но: (j нреобразо 5ате,1я.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту к обеспечивает иовыuicHne надежности. Устройство содержит ги ристорный иреобразователь 1 в пени ии1а НИИ злоктродвнгателя 2, датчик 3 тока. (|i(i;) мирователи 11 и 12 сигналов уиравления iи ристорным преобразователем, блоки 9 и Id задержки, формируюи1ие сигналы длигс. п,- носгью, равной времени перезаряда тируюнаего конденсатора тиристорною про образователя и подключенные входами к выходу триггера 8. Входы триггера 8 соединены с выходами логического элемента ИЛ1Т- НЕ 17 и комнаратора 7, входы которого нодключены к выходам эталонного источника и формирователя пилообразного напряжг НИИ. Триггеры 4 и 19 одннми входами дииены соответственно с выходами датчика 3 тока в цепи электродвигателя 2 и командо- апнарата. 1 ил. с со со С5 со