Устройство для регулирования скорости транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60L15/32 

(Л

4 и 5, 6, связанные с колесам 11, 12 и 13, 14, расположенными по разным бортам, транспортного средства, блок 15 измерения средней частоты вращения колес 11 и 14, выход которого соединен с входом сумматора 22, к другому входу которого подключен выход задатчика 30 напряжения и частоты асинхронных двигателей, блок 23 коррекции управляющего сигнала.

входы которого соединены с вькодами датчиков 24 и 25 тока, а выходы - .соответственно с входами сумматора 20 и сумматора 21. Вькходы сумматоров 20 и 21 соединены с блоками 18 и 19 управления инверторами напряжения, причем входы сумматоров 20 и 21 соединены с выходом сумматора 22. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к транспорту, а именно к тяговому частотно-регулируемому электромеханическому приводу движущих осей экипажа. Цель изобретения - экономия электроэнергии. Устройство для регулирования скорости транспортного средства содержит инверторы 1, 2 напряжения, к выходам которых подключены соответственно асинхронные двигатели 3,

. 1 .

Изобретение относится к транспорту, а именно к тяговому частотно- регулируемому электромеханическому приводу движу1чих осей экипажа.

Цель изобретения - экономия электроэнергии.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для регулирования скорости транспортного средства; на фиг.2 - принципиальная схема блока коррекции управляющего сигнала; на фиг.3 - принципиальная схема блока задания напряжения и частоты асин-; хронных двигателей.

Устройство для регулирования скорости, транспортного средства состоит из инверторов 1 и 2 напряжения (фиг.1), к выходам которых подключены соответственно асинхронные-двигатели 3, 4 и 5, 6, связанные через редукторы 7-10 соответственно с колесами 11, 12 и 13, 14, расположенными по разным бортам транспортного средства, блока 15 измерения средней частоты вращения колес, выполненного на дифференциале 16, механически связанном с колесами 14 и 11, и подключенном к его выходу тахогенераторе 17, выход которого является выходом блока 15, блоков 18 и 19 управления инверторами напряжения, входы которых соединены с выходами соответственно сумматоров 20 и 21, входы а, Ь, с которых соединены соответственно с выходом сумматора 22 и выходами d, е и f, g блока коррекции управляющего сигнала, входы которого соединены.- с датчиками 24 и 25 тока, состоящих из шунтов 26 и 27, включен0

5

0

5

0

5

ных в фазы асинхронных двигателей 4 и 6, формирователей 28 и 29 сигналов, выходы которых являются выходами датчиков тока. Выход 7 блока 16 соединен с входом h сумматора 22, вход i которого соединен с выходом j задатчика 30 напряжения и частоты асинхронных двигателей, к выходу k которого подключены входы 1 и m сумматора 22, причем вход задатчика 30 связан с командоаппаратом (не показан),а выходп соединен с управляющим входом регулируемого источника питания,выполненного в виде уп- , равляемого выпрямителя 31 с блоком 32 регулирования напряжения. К выходу регулируемого источника питания подключены инверторы 1 и 2 напряжения. Блок 23 коррекции управляющего сигнала выполнен на аналого- цифровых преобразователях 33 и 34 (фиг.2), сумматорах 35-37, делителе 38, цифровом компараторе 39 и лрги-г ческих элементах И 40 и 41, одни из входов которых соединены с выходами цифрового компаратора 39, а другие -. с выходами соответственно сумматоров 35 и 36, одни из входов которых подключены к выходу делителя 38. Выходы аналого-цифровых преобразователей 33 и 34 соединены соответственно с одним из входов сумматора 37, другим входом сумматора 35, одним из входов цифрового компаратора 39 и другими входами сумматора 37, цифрового компаратора 39 и сумматора 36. К выходу сумматора 37 подключен вход делителя 38. Выходы логического элемента И 40 яв.г1яются выходами

314

f и е блока 23 коррекции управля( сигнала, выходами d .и g которого являются выходы логического элемента И 41, а входами - входы анапого-цйф- ровых преобразователей 33 и 34.

Блок 30 задания напряжения и частоты асинхронных двигателей выполнен на функциональных преобразователях 42 и 43 (фиг.З) и аналого-цифровых преобразователях 44 и 45, входы которых соединены с выходом функционального преобразователя 43, подключенного входом к выходу функционального преобразователя 42, вход которого является входом блока 30, Вькоды аналого-цифровых пр еобразователей 44 и 45 и функционального преобразователя 42 являются соответственно выхода

ми j, k и n блока 30. ,

Устройство для регулирования скорости транспортного средства работает следующим образом.

С командоаппарата задается начальное значение скорости экипажа, пропорционально которому на выходе b задатчика 30 появляется сигнал, по которому на выходе регулируемого источника питания устанавливается начальное напряжение питания инверторов 30 этом меньший путь, чем правые колена

1 и 2 напряжения, а на одном из выходов функционального преобразователя 43 - начальное значение частоты fcK.3 скольжения, которое выставляется до начала движения экипажа и является постоянным.

В результате на выходе инверторов 1 и 2 напряжения получают трехфазное напряжение, соответствующее заданному начальному значению напряжения питания и заданному начальному значению частоты питания тяговьтх двигателей, одинаковое для всех асинхронных двигателей 3-6.

Если тяговое усилие на колесе больше силы сопротивления движению, то экипаж приходит в движение и на- чинают вращаться левые 11, 12 и правые 13, 14 колеса экипажа. Далее осу щес гвляют регулирование с обратной . связью по скорости отдельно для двигателей лево го и отдельно для двигателей правого бортов экипажа.С помощью дифференциала 16 на выходе тахогенератора 17 Появляется синал, пропорциональный средней частоте f гср вращения колес 11 и 14.

С выхода сумматора 22 на входы а сумматоров 20 и 21 поступает сигнал.

4

пропорциональный основной частоте управления f.ocn

При прямолинейном движении и прочих равных условиях по нагрузке на двигателях 3 и 4 левого борта экипажа и двигатепях 5 и 6 правого борта экипажа основной сигнал управлени проходит отдельно через сумматор 20 в блок 18 управления инвертором 1 и через сумматор 21 в блок 19 управления инвертором 2. При этих условиях на сумматоры 20 и.21 другие сигналы не поступают, так как нагрузки двигателей 3, 4 и 5, 6 одинаковы.

При разгоне и пряьюлинейном движении процесс увеличения питающего напряжения и частоты происходит до до- стижения конечной заданной cKopotiTH

движения экипажа .-jagПри движении в кривой или при неодинаковой нагрузке двигателей 3, 4 и 5, 6 осуществляют обратную связь по току. При этом при повороте экипажа, например, влево правые колеса 13 и 14 (фиг.1) проходят путь, соответствующий основной частоте питания focH двигателей. В связи с тем, что левые колеса 11 и 12 проходят при

5

0

5

0

13 и 14, они вынуждены проскальзывать по отношению к пути. При этом двигатели 3 и-4 перегружены по сравнению с двигателями 5 и 6. Поэтому с одной из-фаз двигателя 4 и с од- -ной из фаз двигателя 6 снимают допол - нительно сигналы, пропорциональные токам нагрузки двигателей. Эти сигналы поступают на входы аналого-цифровых преобразователей 33 и 34, где преобразуются, в удобный для дальнейшей обработки дискретный в ид, и поступают на сумматор 37, где происходит их арифметичзское сложение. Сигнал, пропорциональный фазному току двигателя 4 , , поступает на другой вход сумматора 35 и на один из входов цифрового компаратора 39.

Сигнал, пропорциональный фазному току двигателя 6 1фб, поступает на другие входы сумматора 36 и цифрового компаратора 39. Одновременно с выхода- сумматора 37 на вход делит е- ля 38 поступает суммарный сигнал 1Ф1Г + , который делится пополам и инвертируется. С выхода делителя 38 сигнал, пропорциональньш среднеарифметическому значению фазных токов двигателей 4, 6 и взятый с обратным знаком ic - (i l-i-iil)

поступает НА одни из входов суммато- торов 35 и 36. В каждом из суммато- ров 35 и 36 происходит арифметическое сложение сигнала, пропорционального фазному току соответствующего двигателя, и сигнала, пропорционального- среднеарифметической .не- личине фазных токов, взятой с обрат- нь1м знаком.Таким образом, на выходе сумматора появляется сигнал, равный 1Ф4 - icp, а на выходе сумматора 36 появляется сигнал, равнь iapg - icp .

В цифровом компараторе 39 происходит сравнение сигналов, пропорциональных фазным токам. Причем на одном из входов логического элемента И 40 появляется сигнал в том случае, когда фазный ток двигателя 4 больше фазного тока двигателя 6. Аналогично, если iqjg , то на одном из входов логического элемента И 41 присутствует сигнал.

В рассматриваемом режиме движения экипажа.(поворот экипажа влево) двигатели 3 и 4 левого борта экипажа перегружены, т.е. ( , ipe . приводит к тому, что на одном из входов логического элемента И 40 появляется разрешающий сигнал. В результате, на выходах блока 23 появляются прямой 1ф icp и проинверти- рованный 1ф4 1ф сигналы.

Таким образом, осуществляется сравнение сигналов, пропорциональных фазным токам, и формирование из них сигнала коррекции сигналов -управления двигателями левого и правого бортов экипажа.

В каждом из сумматоров 20 и 21 происходит алгебраическое сложение у казанных сигналов коррекции с сиг- налом управления, поступающим на входы а. В результате суммарный сигнал управления тчговым приводом левого борта экипажа равен разности оновного и корректирующего сигналов, а суммарный сигнал управления тяговым приводом правого борта экипажа равен сумме этих сигналов.

Аналогичные процессы происходят при повороте экипажа вправо. При эт перегруженными оказываются двигате- ли правого борта экипажа, а недогруженными - двигатели левого борта.

Цепь коррекции работает только при неравенстве токов нагрузки двигателей 4 и 6.

В результате корректировки сигнала управления тягового привода левого и правого бортов экипажа при неодинаковых условиях движения колес происходит выравнивание нагрузок тягового привода обоих бортов экипажа.

Формула изобр е т е н и я

входы которых соединены

0

0

с

0

с выходами соответственно первого и второго сумматоров, командо- аппарат и третий сумматор, отличающееся тем, что, с целью экономии электроэнергии, оно снабжено подключенным входом к выходу командоаппа рата, а выходами - к одним из входов сумматора и управляющему вхбду регулируемого источника питания блоком задания напряжения и частоты асинхронных двигателей, блоком измерения средней частоты вращения колес, датчиками тока в фа- за-х асинхронный двигателей каждой из групп и подключенным к их. выходам блоком коррекции управляющего сигнала, выходы которого соединены с одними из входов первого и второ-, го сумматоров, другие входы которых подключены к выходу третьего сумматора, соединенного входом с выходом блока измерения средней частоты вращения колес, входы которого связаны с колесами, расположенными по разным бортам транспортного средства.

Фиг. 2

Puz,3