Электропривод транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60L15/08 

Ч:41я,ы

4

Од

торами 30, блоками 31 промежуточного распределения, блоками 32 формирования и распределения импульсов, компараторами 33 и блоками 34 расширения импульсов. Сигналы с пульта 42 управления, воздействуя на переключатель 10 режимов, приводят к замыканию пусковых контактов 11,12 РШИ 13, 14 в зависимости от режима работы транспортного средства.

поступают на входы блоков 32 формирования и распределения импульсов каналов 26 и 27 регулирования, разрешая прохож- .дение управляющих импульсов на тиристоры прерывателей 7 в режиме пуска и прерывателей 9 - в режиме торможения, и на вход блока 35 задания тока, фиксируя на его выходе заданный уровень уставки тока. 2 з.п, ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электроприводам транспортных средств и обеспечивает повышение точности и расширение диапазона регулирования. Электропривод транспортного средства со- дерл -ит подключенные к источнику 1 питания через входной фильтр 2 группу тяговых электродвигателей 5 с обмотками 6 возбуждения, в цепь питания двигателей включены тиристорные прерыватели 7 и 9, состоящие из тиристоров 15-18, включенных по мостовой схеме. в диагональ которой включен датчик 19 перезаряда, коммутирующие дроссель 21 и конденсатор 20. Устройство со- деряшт канал 26 регулирования тока и канал 27 регулирования напряжения, снабженные блоками 28 сравнения, фазосдвигающими блоками 29, инвер«

1

Изобрете1гие относится к электрооборудованию транспортных средств, а именно к тяговым электроприводам постоянного тока с тиристорно-им- иyльc:llы управлением.

Цель изобретения - повышение тбч- ностг: и расширение диапазона регулирования ,

На фиг, 1 изображена функциональ- ная блок-схема электропривода транспортного средства; на фиг. 2 схема подключения датчика тока группы тяговых электродвигателей; на фиг. 3 - блок-схема выполнения блока промежу- точного распределения и myльcoв.

Электропривод транспортного средства содержит подключенные к источнику 1 питания через входной фильтр 2, состоящий из дросселя 3 и конденсато- ра 4, грунпу тяговых электродвигателей 5 с обмотками 6 возбуждения, первый прерыватель 7, последовательно соединенные тормозной резистор 8 и второй прерыватель 9, переключатель. 10 режимов с пусковыми контактами 11 и 12 и тормозными контактами 13 и 14, Каждый прерыватель состоит из тиристоров 15-18, включенных по мостовой схеме, в даиагональ которой вклю- чены последовательно соединенные датчик 19 перезаряда, кoMNryтирующий конденсатор 20, дроссель 21 ограничения скорости нарастания тока через тиристоры прерывателей. К выводам диагонал /мостовой схемы одним своим электродом подключены обратные диоды 22 и 23, другие электроды которых через дроссели 24 и 25 подключены к однбй из обкладок конденсатора 4. Устройство содержит каналы 26 и 27 регулирования тока, каждьш из которых содержит

O 5

0 00 .

5

блок 28 сравнения, выход которого подключен к одному из входов фазо- сдвигающего блока 29 и входу инвертора 30, который своим выходом соединен с другим входом фазосдвигающего блока 29, подключенного выходом к входу блока 31 распределения промежуточных импульсов, выход которого соединен с входо блока 32 формирования и распределения импульсов, к другим входам которого подключены выход компараторов 33 и выход блока 34 расширения импульсов, причем выход компараторов 33 подключен также к входу блока 34 расширения импульсов. В -канале 26 регулирования тока один вход блока

28сравнения подключен к выходу блока 35 задания тока, а другой вход - к выходу датчика 36 тока тяговых электродвигателей 5, вход компараторов 33 подключен к выходу датчика 19 перезаряда первого прерывателя 7, а оставшийся вход фазосдвигающего блока

29подключен к выходу задающего ге-т нератора 37, а выход блока 32 формирования и распределения импульсов соединены с тиристорами 15-18 первого прерывателя 7. В канале 27 регулирования тока один вход блока 28 сравнения подключен к вькоду блока 38 задания напряжения, а другой вход к датчику 39 напряжения на конденсаторе 4, вход компараторов 33 подключен к выходу датчика 19 перезаряда прерывателя 9, а оставшийся вход фазосдвигающего блока 29 подключен к выходу синхронизатора 40, подключенного входами к выходу задающего генератора 37, а выходы блока 32 формирования и распределения импульсов соединены с тиристорами 15-18 прерыва 1

теля 9. Устройство может также содер жать блок 41 преобразования изменени vacTOTJbi регулирования. Электропривод содержнт кроме того пульт 42 управления, выходы которого подключены к переключателю 10 режимов, к блоку 35 задания тока и блокам 32 формирования импульсов каналов 26 и 27. Датчик 36 тока группы тяговых элект- родвигателей 5 выполнен в виде трансформатора 43, первичные обмотки 44 .и 45 которого соединены согласно последовательно и включены соответственно в цепь тиристоров 16 и 15 прерывателя 7 и общей точкой подключены через переключате.пь 10 режимов к группе тяговых электродвигателей 5. Параллельно выходной обмотке 46 трансформатора 43 подключен резистор 47, вывод которого соединен с каналом 26 регулирования тока. В каждом канале 26 и 27 регулирования фазо- сдвигающий блок 29 имеет источник

48 опорного напряжения, каналы 49-52, 25 тиристоры прерыв&теля 9 в режиме

торможения, а также на вход бло 35 задания тока фиксируя на его выходе заданный уровень уставки т при требуемом темпе достижения эт уровня.

каядцыи из которых содержит коммутатор 53 с ключевыми элементами 54 и 55, интегратор 56, состоящий из усилителя 57 с конденсатором 58 в цепи обратной связи и ключевым элементом 59 его обнуления и резистора 60, один вывод которого подключен к конденса- 58 на входе усилителя 57, а другой - к выходному зажиму ключевого элемента 54 коммутатора 53, и компаратор 61, вход которого через резистор 62 подключен к выходу интегратора 56 и через резистор 63 - к

При включении тиристора 16 образуется контур: тяговые электро45

выходному зажиму ключевого элемента 55 коммутатора 53. Один входной зажим . двигатели 5, пусковой контактор 12, ключевых элементов 54 и 55 каждого .датчик 36 тока, тиристор 16, дроссель канала 49-52 подключен к источнику 48 опорного напряжения. Другой входной зажим ключевого элемента 54 каждого канала 49 и 50 подключен к блоку 28 сравнения, а другой входной зажим ключевого элемента 54 каналов 51 и 52 подключен к инвертору 30. Другой входной зажим ключевого элемента 55 каждого канала 49-52 подключен к общей шине. Управляющие входы ключевых элементов 54, 55 и 59 подключены к выходам задающего генератора 37 в канале 26 регулирова50

21, конденсатор 20, датчик 19 перезаряда, обратный диод 22, дроссель

24,пусковой контакт 11, тяговые электродвигатели 5, по которому происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 20. После разряда коммутирующего конденсатора 20 до нуля начинается вытеснение тока по контуру: группа тяговых электродвигателей 5, пусковой контат 12, датчик 36 тока, тиристор 16, обратный диод 23, дроссель

25,пусковой контакт 11, тяговые электродвигатели 5. Причем этот процесс вытеснения тока сопровождается дальнейшим перезарядом коммутирующего конденсатора 20. Величина этого перезаряда зависит от совместного действия дросселей 21, 24 и 25. ПпсНИН тока или к выходам синхронизатора 40 в канале 27 регулирования нап- ряжения, Кажт .ый блок 31 промежуточного распределения имеет по две группы 64 и 65 из элементов.2И-НЕ

Q 0

5

выходы которых подключены к к блоку 32 формирования и распределения импульсов. Выходы каналов 49 и 51 подключены к группе 64, а выходы каналов 50 и 52 - к группе 65, т.е. к одним входам элементов 2И-НЕ 66 и 67 и к входам элемента 2И-НЕ 68, выход которого подключен к другим входам элементов 2И-НЕ 66 я 67.

Электропривод транспортного средства работает следуюпцш .образом.

Сигналы с пульта 42 управления, воздействуя на переключатель 10 режимов ,

вых контактов 11 и

контактов 13 и 14 в зависимости от требуемого реяшма работы транспортного средства, поступают на входы блоков 32 формирования и.распределения импульсов каналов 26 и 27 регулирования, разрешая прохождение управляющих импульсов на тиристоры прерывателя 7 в режиме пуска и на

, приводят к замыканию пуско- 12 или тормозных

торможения, а также на вход блока 35 задания тока фиксируя на его выходе заданный уровень уставки тока при требуемом темпе достижения этого уровня.

Ток группы электродвигателей 5 стабилизируется с помощью прерывателя 7, а максимальный допустимый уровень напряжения на конденсаторе 4 - с помощью прерывателя 9 путем изменения времени включенного состояния тиристоров.

При включении тиристора 16 образуется контур: тяговые электродвигатели 5, пусковой контактор 12, .датчик 36 тока, тиристор 16, дроссель

двигатели 5, пусковой контактор 12, .датчик 36 тока, тиристор 16, дроссель

21, конденсатор 20, датчик 19 перезаряда, обратный диод 22, дроссель

24,пусковой контакт 11, тяговые электродвигатели 5, по которому происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 20. После разряда коммутирующего конденсатора 20 до нуля начинается вытеснение тока по контуру: группа тяговых электродвигателей 5, пусковой контат 12, датчик 36 тока, тиристор 16, обратный диод 23, дроссель

25,пусковой контакт 11, тяговые электродвигатели 5. Причем этот процесс вытеснения тока сопровождается дальнейшим перезарядом коммутирующего конденсатора 20. Величина этого перезаряда зависит от совместного действия дросселей 21, 24 и 25. Ппсле полного вытеснения чении тиристоров 16 и

тока при вклю- 17 образуется

цепь: источник 1 питания, дроссель 3, пусковой контакт 11, группа тяговых электродвигателей 5, пусковой контакт 12., датчик 36 тока, тиристор 16, дроссель 21 ограничения, комм тиру- ющий конденсатор 20, датчик 19 перезаряда, тиристор 17, и сточник 1 питания. После заряда коммутирующего конденсатора 20 по этой цепи до напряжения исто 1ника 1 питания снова начинается процесс вытеснения тока в контур холостого хода, сопровождаемый дозарядом коммутирующего конденсатора 20, Велич1П€а этого дозаряда зависит от совместного действия только двух дросселей 21 и 25,

Bвeдeи eм в электропривод датчика 19 перезаряда компараторов 3-3 и блоков 34 расширения импульсов Fia первой ступени работы прерывателей

7и 9 устраняется режим, при котором при включенных тиристорах.15 и 18 (16 и 17) возможен приход управляющих импул1 сов на тиристор 16 (15), с последующим срывом процесса регулирования . При наличии н,а входе блока 32 формирования импульсов выходного напря; ения блока 34 расширения импульсов момент формирования очередного управляющего импульса на тиристоры 16 (15) отодвигается после завершения процесса перезаряда коммутирующего конденсатора 20 на время, равное, например, расчетному времени выключения тиристоров 18X17). На . второй ступени работы прерывателей для предотвращения режима, когда до засершения перезаряда коммутирую1чего конденсатора 20 при включенных тиристорах 15 и 18 (16 и -17) происходит включение тиристоров 15 и 17 (16 и 18), возможен недостаточный заряд коммутирующего конденсатора 20 для последующей коммутации тока из тиристоров 15 (18), Поэтому при наличии на входе блока 32 формирования импульсов выходного напряжения компараторов 33 момент формирования очередного управляющего импульса на тиристоры 17 (18) отодвигается до заверщения процесса перезаряда коммутирующего конденсатора 20,

8режиме электродинамического торможения, когда потребители в цепи источника питания не в состоянии принять всю

, ,

10

15

4303046

рекуперируемую тяговыми электродвигателям энергию, для предотвращения чрезмерного увеличения напряжения на конденсаторе 4 вступает в работу прерыватель 9,

- В канале 49 фазосдвр гающего блока 29 осуществляется щиротно-импульсная модуляция сигнала, поступающего на его вход с выхода элемента 28 сравнения, в котором происходит выделение разности заданного сигнала с выхода блока 35 (38) и сигнала обратной связи с выхода датчика 36 (39). На выходе канала 49 при этом получают импульсную последовательность, В канале 51 фазосдг.игающего блока 29 осуществляют широтно-импульсную модуляцию инверсного значения сигнала, поступающего на его вход с выхода инвертора 30, и получают на ег о выходе импульсную последовательность. Затем, в группе 64 элементов 2И-НЕ 66-68 блока 31 промежуточного распределения выявляют с помощью после- довательнь х операций логического ум- ножения сигналы, которыми в блоке 32 формирования импульсов формируют одну из двух последовательностей управляющих импульсов, соответствующих первой или второй ступени регулирования тиристорных прерывателей.

Сигналы на управляющие входы ключевых элементов 54 и 55 коммутаторов 53 и ключевых элементов 59 обнуления интеграторов 56 канала 26

ю

25

30

35

0

5

0

5

вьгходов задающего генератора 37, сдвинуты на время, равное половине периода регулирования, относительно сигналов, по9тупающих на управляющие входы аналогичных ключевых элементов канала 27 регулирования напряжения с выходов синхронизатора 40.

Через ключевые элементы 54 в канале 49 сигнал с выхода элемента 28 сравнения поступает на вход интегратора 56. Через ключевой элемент 54 и канал 51 инвертированное значение сигнала с выхода инвертора 30 поступает на вход интегратора 56. На этом же интервале на входы компараторов 61 каналов 49 и 51 через ключевые элементы 55 поступает положительный сигнал источника 48 опорного напряжения, обеспечивая удержание компараторов 61 в состой- нии О, При переключении ключевых элементов 54 и 55 выходное напряжение

интегратороп 56 определяется ем на их иходах поло;; итедьного синала с источника 48 опорного напряжения. Состояние компараторов 61 при подключении вывода резисторов 63 через ключевые элементы 55 к общей шине определяется значениями напряжения на выходе интеграторов 56, поступающими на входы компараторов 61 через резисторы 62. Комратор 61 канала А9 переключается в состояние 1 в момент времени п прохождении выходного напряжения итегратора 56 через ноль. С приходо на управллющие входы ключевых элементов 50 каналов 49 и 51 импусов они замыкаются и происходит оление конденсаторов 58, подготавливающее интеграторы 56 к очередно циклу и обе спечивая независимое от значения напряжения переключение компараторов 61 в состояние 1.

налич

Формула изобретения

,-

10

15

20

аиьнуу

25

р, зй а55

1А30304 - соединенным

30

35

40

45

50

8

входом с его выходом блоком расширения импульсов, блоком распределения промежуточных импульсов, инвертором и подключенным выходом к его входу блоком сравнения, входы которого соединены с выходом задатчика тока и датчика тока группы тяговых электродвигателей, а выход - с вторым входом фазосдвигающего блока, третий вход которого подключен к выходу инвертора, а выход - к входу блока распределения промежуточных импульсов, пыход которого соединен с одним из входов блока формирования импульсов, другие входы которого подключены соответственно к выходу блока расширения импульсов и к выходу блока компараторов.

ept/P.2