Электропривод постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока с тиристорным регулированием напряжения.

Цемтью изобретения является повышение качества регулирования.

На фиг. 1 представлена функциональная схема электропривода; на

: фиг. 2 - Фз нкциональная схема блока измерения коэффициента заполнения тиристорного преобразователя; на фиг.З и 4 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Электропривод постоянного тока (фиг.) содержит электродвигатель 1, П1унтирсван1- ый диодом 2 и подключен- Hbrii к TnpHCTopHONry преобразователю 3 датчик тока 4, задающий генератор 5, выход которого соединен с входом формирователя импульсов постоянной

частоты б и входом формирователя блокировочных импульсов 7, выход последнего подключен к первому входу блока переключений 8, второй вход которого объединен с выходом формирователя импульсов постоянной частоты 6 и первым входом блока измерения коэ(3)фи- циента заполнения 9, первый выход последнего подключен к входу первого формирователя 10 и к третьему входу блока переключений 8, четвертый вход которого соединен с первым входом :блока инверсий П и с выходом компаратора 12, первый вход последнего подключен к выходу формирователя пилообразного напряжения 13, вход которого соединен с выходом датчика тока 4 и со вторым входом блока инвер- сии 11, выход последнего подключен к пятому входу блока переключений 8, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первым входам

первого и второго элементов И 14, 15

вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго формирователей 10 и 16, вход последнего подключен ко второму выходу блока измерения коэффициента заполнения 9 и к шестому входу блока переключений 8, выходы первого и второго элементов И 14 и 15 соответственно подключены к R и S-входам первого триггера 17, инверсный выход последнего соединен со вторым вхо- дом блока измерения коэффициента заполнения 9 и входом первого формиро-. зателя-усилителя импульсов 18, пря

fo

5

0

5 0 п

..

5

5

мой выход подключен к третьему входу блока измерения коэффициента заполнения 9, второй формирователь-усилитель импульсов 19, выходы формирователей-усилителей 18 и 19 подключены к цепям управления тиристорным преобразователем 3, R-вход второго триггера 20 образует вход Сброс электропривода, четыре регистра 21-24, три сумматора 25-27, два счетчика 28 и 29 цифроаналоговый преобразователь 30, постоянно-запоминающее устройство 31, два элемента НЕ; 32 и 33, первый элемент задержки 3, ,элементы ИЛИ 35 и 36, элементы И 37, 38 и блок 39 задания тока уставки в цифровом виде. Выходы блока 39 задания тока уставки в цифровом виде подключены к первьгм группам входов первого и второго регистров 21 и 22, второй вход первого регистра 21 объединен с выходом формирователя 6 импульсов и с первым входом третьего элемента И 37, выход которого соеди ней с первым входом первого элемента ИЛИ 35, выход которого соединен с первым входом третьего регистра 23. Выход задающего генератора 5 соединен с четвертым входом блока 9 и пер- 1вьш входом первого счетчика 28, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 36, вторым входом второго регистра 22, вторым входом третьего элемента И 37 и инверсным выходом второго триггера 20, S-вход которого подключен к прямому выходу первого триггера 17 и первому входу четвертого элемента И 38, выход которого соединен со входом второго формирователя-усилителя 19. Выход первого счетчика 28 подключен через первый элемент НЕ 32 к третьему входу второго регистра 22 и к первому входу четвертого регистра 24 -и через первый элемент задержки 34 - ко вторым входам первого и второго элементов ИЛИ 35 и 36. Выход элемента ИЛИ 36 соединен с первым входом второго счетчика 29, второй вход которого подключен к выходу датчика тока 4. Выходы счетчика 29 соединеньт со второй группой входов четвертого регистра 24, выходы которого подключены к первой группе входов первого сумматора 25, выходы которого соединены с первой группой входов второго сумматора 26,.выходы которого подключены ко второй группе входов третьего регистра 23, третий вход которого соединен с третьим входом четвертого регистра 24 и выходом второго элемента НЕ 33, выход которого, а также третий вход первого регистра 21 и второй вход четвертого элемента И 38 образуют вход Пуск электропривода. Выходы первого регистра 21 соединены с. выходами третьего регистра 23 и . подключены к первой группе входов третьего сумматора 27 и второй группе входов второго сумматора 26. Выходы второго регистра 22 соединены со второй группой входов первого сум матора 25. Третий вход сумматора 25 соединен с шиной питания. К первому входу блока 9 подключено постоянно- запоминающее устройство 3), выходы которого соединены со второй группой входов третьего сумматора 27, выходы которого соединены со входами цифро- аналогового преобразователя 30, к выходу которого подключен второй вхо компаратора 12. Пятый вход блока 9 соединен с R-входом третьего триггера 20.

Блок измерения коэффициента заполнения (фиг.2) содержит третий триггер 40, прямой выход которого подклю чен к первому входу мультиплексора 41 и образует первый выход блока .9, инверсный выход образует второй выход блока 9, С-вход образует первый вход блока 9, D-вход подключен к пря мому выходу четвертого триггера 42, который через третий формирователь 43 подключен к первому входу первого элемента И-НЕ 44, выход которого соединен с R-входом четвертого триг- гера 42, инверсный выход которого через четвертый формирователь 45 подключен к первому входу второго элемента И-НЕ 46, вход которого соединен с S-входом четвертого триггера 42, вторые входы первого 44 и второго 46 элементов И-НЕ подключены соответственно к инверсному и прямому выходам пятого триггера 47, R-вход последнего образует пятый вход блока 9, второй вход мультиплексора 41 объединен с первым входом третьего элемента И-НЕ 48 и образует четвертый вход блока 9, выход третьего элемента И-НЕ 48 соединен с третьим входом мультиплексора 41, четвертый вход которого образует третий вход блока 9, первый и второй выходы соответственно подключены к D и С-входам

ю 5 20 25

30 , Q «с

0

5

пятого триггера 47, пятый вход соединен с выходом второго элемента за- держки 49, вход которого объединен со вторым входом третьего элемента . И-НЕ 48 и образует второй вход блока 9.

На фиг. 3 обозначено: 50 - напряжение на выходе з,адаюш,его генератора 5; 51 - напряжение на выходе формирователя 6; 52 - напряжение на выходе формирователя 7; 53 - напряжение прямого выхода триггера 17; 54 - напряжение инверсного выхода триггера 17; 55 - напряжение на выходе элемента И-НЕ 48 56 - напряжение прямого выхода триггера 47; 57 - напряжение прямого выхода триггера 40; 58 - напряжение инверсного выхода триггера 40; 59 - напряжение на выходе элемента И 14; 60 - напрял :ение на выходе элемента И 15; 61 - ток якоря тягового электродвигателя 1.

На фиг. 4 обозначено; 62 - напряжение на входе Пуск электропривода| 63 -. напряжение на выходе формирователя-усилителя 19; 64 - напряжение на выходе формирователя-усилителя 18| 65 - напряжение инверсного выхода триггера 20; 66 - ток якоря тягового электродвигателя 1,

Электропривод работает след / - ДИ г- ; образом.

Задающий генератор 5 форьшрует импульсы напряжения 50 (фиг.З) с пе - ряодом следования Т, по положительным перепадам которого формируются импульсы напряжения 52 формирователем блокировочных импульсов 7 и импульсы напряжения 51 формирователем 6 импульсов постоянной частоты, причем и1Л1ульсы постоянной частоты расположены в центре блокировочных импульсов и поступают на второй вход блока 8 переключений. В исходном состоянии напряжение на входе Сброс, равное О, устанавливает триггер 20 в состояние с напряжением 1 на инверсном выходеj которое запрещает счет импульсов, поступающих с задающего генератора 5, в счетчике 28 (фиг.1), а также уста- навливает триггеры 47, 42, 40 (фиг.2) в исходные состояния. Кроме тогр напряжение, равное 1, с инверсного выхода триггера 20 очищает регистр 22 и разрешает прохождение импульсов постоянной частоты напряжения 51 (фиг.З) с формирователя 6 через элементы И 37, ИЛИ 35 на С-вход регистра 23 которые

перепис. с выхода сумматора 26 код тока уставки в регистр 2.3 (фиг. I) С прямого выхода триггера 40 напряжение 57 (фиг. 3), равное О, поступая на первый вход мультиплексора 41, соответственно подключает третий и пятый входы к первоьгу и второму выходам, обеспечивая тем самым подключение выхода элемента И-НЕ 48 к D-входу триггера А7 и инверсный выход триггера 7 через элемент задержки 49 к С-входу

триггера 47 (фиг.2).

I

: Кроме того, напряжение 57 (фиг.З) с выхода триггера 40 устаналивает адрес постоянно-запоминающему устройству 31, по которому хранится начальный нулевой код. Импульсы напряжения постоянной частоты 51 (фиг. 3), проходя через блок переключений устанавливают

:.триггер 17 (фиг.1) в исходное состояние с напряжением на прямом выходе, равным 1, На выходе Пуск напряжение 62 (фиг.4), равное О, запрещает прохождение импульсов в цепь открывания тиристорно-импульсного. преобразователя 3 через элемент И 36 разрешает работу регистру 2, в который записывается код тока уставки, посту- пающий с блока задания тока уставки 39 (фиг. 1) импульсами напряжения 51 (фиг. 3). Кроме того, нгяпряжение на входе Пуск 62 (фиг.4) через элемент НЕ 33 устанавливает регистр 23 , в третье ycтoйчIiвoe состояние и очищает регистр 24 (фиг.1)- Код тока уставки, устанавливаемый по герц-г1М- перной характеристике датчика тока 4, суммируется с начальным нулевым зна- чением в сумматоре 27, преобразуется в напряжение, пропорциональное коду уставки в дифроаналоговом преобразователе 30 и поступает на второй вход компаратора 12 (фиг.1). При отсутст- ВИИ тока якоря формирователь пилообразного напряжения 3, амплитуда которого обратно пропорциональна частоте следования импульсов, поступающих с датчика тока 4, формирует напряжение, которое поступает на первый вход компаратора 12 (фиг.1). Компаратор 12 формирует релейным способом им- пульсы, которые поступают на вход блока 8 переключений и первый вход блока 1 инверсий (фиг.1). Импульсы на выходе блока 11 инверсий отсутствуют, так как они формируются в со- Ответствии с релейны;М способом регу

,. д

5 0

5 О Q

0

лирования тока только при токе якоря вьоие уровня тока устапки.

Импульсы напряжений 63 и 64 (фиг. 4) на выходах формирователей- усилителей 18 и 19 (фиг. 1) отсутствуют.

На первом и втором выходах блока 9 измерения коэффициента заполнения, соответственно прямом и инверсном выходах триггера 40 (фиг. 2) сигналы напряжения 57 и 58 (фиг. 3) равны соответственно О и 1. .

Эти напряжения в исходном состоянии и при коэффициенте заполнения тиристорного преобразователя 3 (фиг. 1), меньшем 0,5, определяют алгоритмы работы блока 8 переключений и, соответственно, подачи импульсов управления на тиристорный : преобразователь 3 (фиг.1), а именно; на открывание идут импульсы постоянной частоты напряжения 51, на закрывание - импульсы, формируемые релейным способом блоком 11 инверсий при достижениях регулируемым током уровня тока уставки.

При появлении напряжения 62 (фиг.4), равного I, на входе Пуск электропривода, например в момент времени t,, регистр 2L устанавливается в третье устойчивое состояние и разрешается работа регистра 23 (фиг. 1), в который записывается код тока уставки импульсами напряжения 51 (фиг. 3). При начале работы электропривода на входе Сброс ус- , танавливается напряжение 1. Напряжение 62 на входе Пуск электропривода, равное I, разрешает прохождение импульсов постоянной частоты 51 (фиг. 3) в цепь открывания тиристорного преобразователя 3 (фиг. 1). По переднему фронту напряжения 62 (фиг. 4) формируется импульс -напряжения 63 (фиг. 4), поступающий в цепь открывания тиристорного преобразователя 3. Тиристорный преобразователь 3 открьгоается, в якорной цепи начинает расти ток и по достижении им уровня тока уставки формируется релейный импульс напряжения 59 (фиг. 3), который поступает на закрывание тиристорного преобразователя 3 по цепи - выход блока 11 инверсий, пятый вход блока переключений 8, элемент И 14, R-вход первого триггера 17, формирователь-усилитель 18, цепь закрывания тиристорного преобраэователя 3 (фиг. 1). При этом тригтер 20 устанавливается в состояние с напряжением о на инверсном выходе (напряжение 65 на фиг. 4), напряжением 53, равным О с прямого выхода триггера 17. Тем самым снимается Сброс с R-входа регистра 22. По отрицательному перепаду напряжения 65 (фиг, 4) инверсного выхода триггера Q 20 через элемент ИЛИ 36 второй cMet- чик 29 устанавливается в состояние с напряжениями на выходах, равными 1, тем самым образуя инверсный код нуля. Напряжение 65 (фиг. 4) разрешает |с первому счетчику 28 счет импульсов, приходящих с задающего генератора 5 (фиг. 1), запрещает прохождение им пульсов постоянной частоты напряжения 51 (фиг. 3) на С-вход регистра 23 че-20 рез элементы И 37, ИЛИ 35 (фиг. 1). Тиристорный преобразователь 3 закрывается, ток 61 (фиг. 3), 66 (фиг. 4) спадает до появления очередного импульса постоянной частоты напряжения 25 51 (фиг. 3), которьй проходит через блок 8 переключений, элемент И 15 - на S-вход триггера 17, перебрасывая его в исходное состояние. По положительному перепаду напряжения 53 д (фиг. 3) на прямом выходе триггера 17 формируется напряжение 63 (фиг.4) ормирователем-усилителем 19 и от- рьшает тиристорный преобразователь (фиг. 1). Ток 61 (фиг.З), 66 (фиг.4) арастает до момента достижения им ровня тока уставки и формирования в тот момент времени релейным способом мпульса напряжения 59 (фиг. 3), 66 (фиг. 4) на закрывание тиристорного . преобразователя 3. Одновременно счетчик 29 считает импульсы напряжения, поступающие с датчика тока 4. Период счета задает счетчик 28, который отсчитьгоает 4 импульса напряже- .- НИН 50 (фиг. 3) задающего генератора 5, по окончанию счета переписьгоается содержимое счетчика 29 в регистр 24, переписьгаается код тока уставки i 1„, поступающий с блока задания ус- тавки 39 в регистр 22 и по заднему ронту импульса напряжения с элемента задержки 34 через элемент ИЛИ 36 устанавливается по С-входу в исходное состояние счетчик 29 (фиг. 1). Кроме того, по заднему фронту импульса на- 55 пряжения с элемента задержки 34 через элемент ИЛИ 35 осуществляется запись скорректированного значения кода тока

уставки в регистр 23 (фиг. I). Далее повторяется счет импульсов счетчиком 28 с задающего генератора 5 и .импульсов, поступающих с датчика тока 4, счетчиком 29. На счетчике 29 осуществляется инверсный счет и через элемент задержки 34 и элемент ИЛИ 36 счетчик 29 устанавливается в-исходное положение.

Для устранен 1Я статической ошибки процесса регулирования происходит текущая коррекция тока уставки с частотой 100 Гц при частоте импульсов напряжения 50 с задающего генератора 400 Гц. Алгоритм коррекции тока уставки не изменяется с изменением алгоритма подачи управляющих импульсов на тиристорный преобразователь 3.

Алгоритм коррекции уставки следующий. -

Код среднего значения тока якоря за текущий п-й период счета импульсов с датчика тока 4 вычитается из кода тока уставки заданного в блоке задания уставки 39 (фиг. 1) по формуле (1):

Лп

П S

где лп - величина отклонения средне -, го за текущий п-й период счета значе ния тока якоря i,, от заданного среднего значения кода тока уставки i о i V ( )

Разность 4п суммируется с кодом тока уставки п-ого периода счета по формуле

in()

Oil

+ 4n,

(2)

получая тем самым значение кода тока уставки для (п+)-го периода счета.

На сумматоре 25 происходит вычисг ление значения |п в соответствш{ с формулой (1), а на сумматоре 26 (фиг. }) производится коррекция тока уставки на величину /5п в соответ ствии с формулой (2). Скорректированное значение кода уставки io(n+i) за- письшается в регистр 23 (фиг. 1) по окончанию отсчета периода измерения среднего значения тока якоря счетчиком 28. Значение кода тока уставки i,(n+I) определяет процесс регулирования тока якоря в (п+1) периоде счета, равном четырем периодам регулирования тока Т (фиг. 4)... ,

Частота вращения электродвигателя 1 увеличивается, увеличивается коэффициент заполнения у, тиристорного нреобрагзователя 3, Имнульсы напряжения 54 (фиг, 3) поступают с инверсного выхода триггера 17 (фиг. 1) на вход элемента И-НЕ 48 (фиг. 2) блока измерения коэффициента заполнения 9 (фиг. 1), на второй вход которого поступают импульсы напряжения 50 (фиг. 3) с задающего генератора 5 (фиг. 1), имеющие форму миандра. Элемент И-НЕ 48 (фиг, 2) осуществляет сравнение импульсов напряжения 50 (миандр) и 54, результат которого В виде напряжения 55 (фиг, 3) по передним фронтам напряжения 54 (фиг,3) через элемент задержки 49 записывает

5

и прямого выхода триггера 17 (фиг.1) к С-ВХОДУ триггера 47 (фиг. 2).

Напряжение 57, равное 1, и 58 - О (фиг, 3) с прямого и инверсного выходов триггера 40 (фиг. 2) переключают блок 8 переключений (фиг, 1) таким образом, что обеспечивается следующий алгоритм подачи импульсов управления: на S-вход триггера 17 поступают импульсы, формируемые релейным способом компаратором 12, на R-вход. - импульсы постоянной частоты напряжение 51 (фиг, 3). Одновременно формирователем 10 ( фиг. 1 ) начинается формирование задержки по положительному перепаду сигнала напряжения 57 (фиг, 3) с выхода триггера 40 (фиг, 2), длительность которого рав

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу постоянного тока с тиристорным регулированием напряжения , Цель изобретения - повышение качества регулирования - достигается за счет коррекции уровня тока уставки практически одновременно с изменением коэффициента заполнения тиристорного преобразователя и соответствующего изменения пульсаций регулируемого тока. Среднее значение регулируемого тока при релейно-импульсном способе его регулиройания поддерживается практически постоянным на заданном уровне за счет устранения достаточно точно определяемой электроприводом статической ошибки регулирования тока посредством текущей цифровой коррекции тока уставки, что особенно важно при программном автоведении скоростного электрического подвижного состава и прицельном его торможении. Одновременно с дополнительной коррекцией тока уставки при изменении алгоритма управления тиристорным преобразователем при коэффициенте заполнения 0,5 на величину пульсаций регулируемого тока осуществляется стабилизация коэффициента заполнения на время, равное 10-50 периодам регулирования тока в зависимости от инерционных свойств объекта регулирования, что практически устраняет колебания регулируемого тока с частотами, меньшими частоты регулирования, в диапазоне изменения коэффициента заполнения тиристорного преобразователя, близком к 0,5. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. с

ся в триггер 47 (фиг, 2), Элемент за-20 на 0,25 периода следования импульсов держки 49 необходим для устранения гонки между фронтами импульсов 50 и

постоянной частоты Т, по окончанию которого формируется импульс закрывания тиристорного преобразователя 3, который поступает через элемент И 14 на R-вход триггера 17 (фиг, 1), устанавливая его в противоположное со-, стояние. По положительному перепаду напряжения 54 (фиг.З) с инверсного выхода триггера 1 7 (фиг,1) формирователь- усилитель 18 формирует импульс закрывания тиристорного преобразователя 3.

54 (фиг. 3), Напряжение 1 с прямог выхода триггера 47 через элемент 46 И-НЕ устанавливает триггер 40 в со- ;СТояние с напряжением 1 на прямом выходе, по положительному фронту которого формирователь 43 формирует импульс длительностью в 10-50 периодов регулирования тока в зависимости от инерционных свойств объекта регулирования, который блокирует R-вход триггера 42 (фиг, 2), тем самым устраняет дребезг коэффициента заполнения jf D диапазоне его изменения, близким к 0,5,

.

По положительному фронту импульсов напряжения 51 (фиг, 3) триггер 40 (фиг, 2) устанавливается в состояние с напряжением 1 на прямом выходе (напряжение 57, фиг. 3), тем самым выставляя другой адрес постоянно запо минающему устройству 31 (фиг, 1), по которому хранится дополнительный код, эквивалентный коду пульсации ре гулируемого тока ui при коэффициенте заполнения тиристорного преобразователя 0,5, На сумматоре 27 (фиг. 1) происходит коррекция уставки регулируемого тока 61 (фиг, 3), уменьшение ее на величину ui ( ,5), Одновре менно мультиплексор 41 (фиг. 2) под воздействием напряжения 57 (фиг. 3) соответственно подключает свои второй и четвертый входы к первому .и второму выходу, обеспечивая тем самым подключение выхода задающего генератора 5 (фиг, 1) к D-входу триггера 47 (фиг,2

0 на 0,25 периода следования импульсов

5

0

5

0

5

5

0

постоянной частоты Т, по окончанию которого формируется импульс закрывания тиристорного преобразователя 3, который поступает через элемент И 14 на R-вход триггера 17 (фиг, 1), устанавливая его в противоположное со-, стояние. По положительному перепаду напряжения 54 (фиг.З) с инверсного выхода триггера 1 7 (фиг,1) формирователь- усилитель 18 формирует импульс закрывания тиристорного преобразователя 3.

Так как при 0,5 средние скорости нарастания и.опадания регулируемого тока в пределах периода его регулирования равны, момент t достижения спадающим током 61 (фиг. 3) пониженного уровня уставки, т.е, скорректированного уровня тока уставки при коэффициенте заполнения 0,5 на величину пульсаций регулируемого тока di ( Т 0,5), будет отстоять от момента времени t на 0,5 Т, В момент времени t g формируется релейным способом компаратором 12 импульс на открывание тиристорного преобразователя 3, который через блок 8 переключений и элемент 13 И поступает на S-вход триггера 17 (фиг, 1), устанавливая его в исходное состояние. По положительному фронту импульса напряжения 53 (фиг, 3) формирователь- усилитель 19 (фиг, 1) формирует импульс открыв ания тиристорного преобразователя 3 (фиг, I).

Таким образом, после изменения алгоритма подачи импульсов управления на тиристорный преобразователь 3 при 1Р 0,5 первое колебание регулируемого тока 61 (фиг. 3) имеет частоту в

два раза выше, чем частота следования импульсов постоянной частоты, далее колебания регулируемого тока идут с периодом Т, причем, спадание регулируемого тока при увеличении коэффициента заполнения идет по более крутым его участкам, обеспечивая тем самым устойчивость периодических колебаний регулируемого тока и колебание регулируемого тока 61 (фиг. 3) осуществляется выше пониженного уровня тока уставки.

Наброс напряжения в контактно се4

ти при значениях коэффициента запол- равления имеет частоту в два раза

20

30

нения тиристорного преобр азователя, больших 0,5, приводит к уменьшению коэффициента заполнения до значений, соответствующих величине бросков напряжения, причем при уменьшении коэффициента заполнения до значений, меньших 0,5, передним фронтом импульса напряжения 53 (фиг. 3) переписывается напряжение 50 (фиг. 3), равное о, в триггер 47 (фиг. 2), устанав- 25 ливая его в исходное состояние. С инверсного выхода триггера 47 напряжение, равное 1, и через элемент 44 И-НЕ устанавливает триггер 42 (фиг.2) в исходное состояние.. Формирователь 45 по переднему фронту напряжения с инверсного выхода триггера 42 формирует импульс длительностью 10-50 периодов регулирования тока в зависимости от инерционных свойств объекта регулирования, который блокирует S-вход триггера 42 (фиг. 2) для устранения дребезга коэффициента заполнения при переходе его через 0:5.

Напряжением 51 (фиг. 3) триггер 40 (фиг, 2) устанавливается в исходное состояние с напряжением, равным О на прямом выходе, которое устанавливает мультиплексору ,41 исходный адрес подключения входов к выходам. Напряжения 57 - О и 58 - 1 (фиг. 3) с соответственно прямого и инверсного выходов триггера 40 (фиг. 2) поступают на третий и шестой входы блока 8 переключений, происходит смена алгоритма подачи импульсов управления на тиристорный преобразователь 3. Одновременно формирователем 16 (фиг. 1) начинается формирование задержки по положительному перепаду сигнала напряжения 58 (фиг. 3) с вто-55 рого выхода блока 9 измерения коэффициента заполнения, длительность которого равна 0,25 Т, по окончанию

35

40

45

50

больше частоты следования импульсо постоянной частоты напряжения 50, лее колебания регулируемого тока 6 идут с периодом Т (фигл 3).

Таким образом, электропривод об печивает повышение качества регули емого тока обусловленное коррекци уровня тока уставки практически од новременно с изменением коэффициен заполнения тиристорного преобразов теля и соответствующего изменения пульсаций регулируемого тока. В из бретении рассмотрен пример реализа ции коррекции тока уставки с перио дом счета импульсов с датчика тока равным четырем периодам регулирова ния тока, однако, при разработке датчиков тока с частотами импульсо на выходе в несколько десятков кил герц можно осуществлять коррекцию тока уставки каждый период его рег лирования. Для частоты регулирован тока 400 Гц и используемого датчик тока с частотой импульсов на выход (4-10) кГц достаточно четырех пери дов регулирования тока на каждый п риод счета (т.е. период коррекции тока уставки) для обеспечения хоро шего качества процесса коррекции.- При этом среднее значение регулиру мого тока при релейно-импульсном с собе его регулирования поддерживае ся практически постоянным на задан уровне за счет устранения достаточ точно определяемой электроприводом статической ошибки регулирования т ка посредством текущей цифровой ко рекции тока уставки, что важно при программном автоведении скоростног электрического подвижного состава прицельном его торьи жении. Кроме т го, одновременно с дополнительной коррекцией тока уставки при измене нии алгоритма управления тиристорн

369712

которого формируется импульс закрывания тиристорно-импульсного преобразователя, который поступает через элемент И 12 на R-вход триггера 17, устанавливает его в противоположное состояние. По положительному перепаду напряжения 54 (фиг. 3) с инверсного выхода триггера 17 формирователь уси- 10 литель 19 формирует импульс закрывания тиристорного преобразователя 3 (фиг. 1). Первое колебание регулируе мого тока после возвращения к исход- HObfy алгоритьгу подачи импульсов уп

0

0

5 5

5

0

5

0

больше частоты следования импульсов постоянной частоты напряжения 50, далее колебания регулируемого тока 6 идут с периодом Т (фигл 3).

Таким образом, электропривод обеспечивает повышение качества регулируемого тока обусловленное коррекцией уровня тока уставки практически одновременно с изменением коэффициента заполнения тиристорного преобразователя и соответствующего изменения пульсаций регулируемого тока. В изобретении рассмотрен пример реализации коррекции тока уставки с периодом счета импульсов с датчика тока, равным четырем периодам регулирования тока, однако, при разработке датчиков тока с частотами импульсов на выходе в несколько десятков килогерц можно осуществлять коррекцию тока уставки каждый период его регулирования. Для частоты регулирования тока 400 Гц и используемого датчика тока с частотой импульсов на выходе (4-10) кГц достаточно четырех периодов регулирования тока на каждый период счета (т.е. период коррекции тока уставки) для обеспечения хорошего качества процесса коррекции.- При этом среднее значение регулируемого тока при релейно-импульсном способе его регулирования поддерживается практически постоянным на заданном уровне за счет устранения достаточно точно определяемой электроприводом статической ошибки регулирования тока посредством текущей цифровой коррекции тока уставки, что важно при программном автоведении скоростного электрического подвижного состава и прицельном его торьи жении. Кроме того, одновременно с дополнительной коррекцией тока уставки при изменении алгоритма управления тиристорным

преобраэоват елем при коэффициенте ти- ристорного преобразователя 0,5 на Величину пульсаций регулируемого тока (при коэффициенте заполнения 0,5) осуществляют стабилизацию коэффициента заполнения на рремя 10-50 периодов регулирования тока Т в зависимости от инерционных свойств объекта регулирования, что практически устраняет ко- лебания регулируемого тока с частотами, меньшими частотами регулирования (устраняет дребезг коэффициента заполнения) в диапазоне изменения коэффициента заполнения тиристорного rlpeобразователя, близким к 0,5.

о,р мула изо

р е т е н и я

45

Q j

Q 5 -.

0

5

теля импульсов, прямой выход первого триггера подключен к третьему входу блока измерения коэффициента заполнения, второй формирователь-усилитель импульсов, выходы формирователей-усилителей подключены к цепям управления тиристорным преобразователем, R-вход второго триггера образует вход Сброс электропривода, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества регулируемого тока, в него введены четыре регистра, три сумматора, два счетчика, цифроанало- говый преобразователь, постоянное запоминающее устройство, два элемента НЕ, первый элемент задержки, два элемента ИЛИ, два элемента И и блок задания тока уставки в цифровом виде, выходы которого подключены к первым группам входов первого и второго регистров, второй вход первого регистра объединен с выходом формирователя импульсов постоянной частоты и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего регистра, выход задающего генератора соединен с четвертым входом блока измерения коэффициента заполнения и - первым входом первого счетчика, второй вхрд которого объединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вторым входом второго регистра, вторым входом третьего элемента И и инверсным выходом второго триггера, S-вход последнего подключен к прямому выходу первого триггера и первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом второго формирова- теля-ус1-шителя, выход первого счетчика подключен через первый элемент НЕ к третьему входу второго регистра и к первому входу четвертого регистра и через .первый элемент задержки - к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, выход последнего соединен с первым входом второго счетчи- ка, второй вход которого подключен к выходу датчика тока, выходы соединены с второй группой входов четвертого регистра, выходы последнего подключены к первой группе входов первого сумматора, выходы которого соединены с первой группой входов второго сум-, матора, выходы последнего подключены к второй группе входов третьего регистра, третий вход которого соединен

с третьим входом четвегпиго {хмн с т рл и выходом второг о элемента НЕ, вход которого, а также третий вход первого регистра и второй вход четвертого элемента И образуют вход Пуск электропривода, выходы первого регистра объединены с выходами третьего регистра и подключены к первой группе входов третьего сумматора и второй группе входов второго сумматора, выходы второго регистра соединены с второй группой входов первого сумматора, третий вход которого соединен с шиной питания, к первому выходу блока измерения коэффициента заполнения подключено постоянно-запоминающее устройство, которого соединены с второй группой входов третьего сумматора, выходы последнего соединены с входом цифро-аналогового преобразователя, к выходу которого подключен второй вход компаратора, пятый вход блока измерения коэффициента заполнения объединен с R-входом второго триггера.

мультиплексора и образует первый выход блока, инверсньй выход образует второй выход блока, С-вход образует первый вход блока, D-вход подключен к прямому выходу четвертого триггера, который через третий формирователь подключен к первом - входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединеп с R-входом четвертого триггера,

инверсный выход которого через Четвертый формирователь подключен к первому входу второго элемента , выход которого соединен с S-входом четвертого триггера, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ подключены соответственно к инверсному и прямому выходам йятого триггера. последнего образует пятый вход блока,

второй вход мультиплексора объединен с первым входом третьего элемента И-НЕ и образует четвертый вход блока, выход третьего элемента И-НЕ соединен с третьим входом ryльтиплeкcopa. четзертый вход кооторого образует тре-гий вход блока, первьш и второй выходы соответственно подключены к D- и С- входам пятого триггера, пятый вход соединен с выходом второго элемент.

задержки, вход которого объединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ и образует второй вход блока.