Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава Советский патент 1990 года по МПК B60L3/10 

7

ел

С5 Ј

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для регулирования скорости электроподвижного состава.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из вентильных преобразователей 1 с подключенными к ним тяговыми электродвигателями 2. Выходы сумматоров 3 подключены к входам преобра- зователей 1, одни из входов - через логический элемент 4 к датчикам 5 ЭДС электродвигателей 2, а другие из входов - к выходам регуляторов 6 тока. Элементы 7 сравнения подключены выходами к входам соответствующих регуляторов 6 тока, одними из входов - к датчикам 8 тока электродвигателей, а другими - к задатчику (не показано) тока. Пороговые элементы 9 подключены входами к выходам регуляторов 6 тока, а выходами -- к одним из входов ин- теграторов 10 с изменяемой постоянной интегрирования, другие входы которых подключены к логическому элементу 4, а выходы подключены к компараторам 11.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал задания тока тяговых электродвигателей 2 поступает на первый вход элементов 7 сравнения, на второй вход которых поступает сигнал текущего значения тока соответствующего электродвигателя 2 от датчика 8 тока. При сравнении сигналов формируется рассогласование по току, на основе которого соответствующий регулятор 6 тока формирует управляющее воздействие, необходимое для создания максимально допустимого тока электродвигателя при нулевом значении ЭДС. В сумматоре 3 осущест- вляется суммирование управляющего регулятора 6 с сигналом минимального (максимального при торможении) значения ЭДС, формируемого логическим элементом 4 на основе сигнала текущих значений ЭДС от датчиков 5. Выходной сигнал сумматора 3 через преобразователь 1 обеспечивает изменение напряжения на электродвигателях 2. При разгоне повышение напряжения на электродвигателях 2 обеспечивается за счет роста минимального их значения ЭДС, т.е. с по- мощью положительной обратной связи по ЭДС.

При возникновении режимов боксования ток соответствующего электродвигателя 2 снижается, что вызывает рост сигнала на выходе регулятора 6 (минимальная ЭДС сох- раняет свое значение) и срабатывание порогового элемента 9. Одновременно с этим интегратор 10 начинает формировать на своем выходе монотонно возрастающий сигнал с постоянной интегрирования, величина которой пропорциональна значению мини- мальной ЭДС на выходе логического элемента 4. Если выходной сигнал порогового элемента 9 сохраняет высокий уровень, то

0

0 б 0 5

0 5

выходной сигнал интегратора 10 достигает уставки компаратора 11, срабатывание которого свидетельствует о боксовании соответствующей оси.

Устройство в режиме торможения электроподвижного состава при возникновении юза колесной пары работает аналогично. Отличие состоит лишь в том, что в качестве выходного сигнала логического элемента 4 формируется сигнал максимального из значений ЭДС электродвигателей 2.

Функциональная связь между элементам 4 и 10 обеспечивает увеличение постоянной интегрирования интегратора 10 пропорционально повышению ЭДС (скорости) тяговых электродвигателей, так как сила сцепления колеса с рельсом снижается с ростом скорости, а уровень возмущений, действующих на электровоз, наоборот повышается. Реакция регулятора 6 на возмущения по нагрузке и по питанию приводит к периодическим всплескам выходного сигнала регулятора 6 и срабатыванию порогового элемента 9. Кратковременная работа интегратора 10 не позволяет выходному сигналу интегратора 10 превысить уставку компаратора 11 и сигнал боксования (юза) не формируется. Таким образом, с помощью интегратора 10 фильтруются кратковременные срабатывания порогового элемента 9, причем чем выше скорость движения электроподвижного состава, тем период фильтрования больше. Поэтому постоянная интегрирования интегратора выполнена изменяемой в зависимости от ЭДС электродвигателей 2.

В качестве интегратора с изменяемой постоянной интегрирования и компаратора можно использовать делитель частоты с переходным коэффициентом деления. На управляющий вход поступает сигнал о значении ЭДС от элемента 4 и от этого сигнала зависит коэффициент перерасчета делителя. На установочный вход поступает сигнал от порогового элемента 9, при наличии на входе сигнала с уровнем логической единицы осуществляется разрешение на счет, а при нулевом сигнале - сброс содержимого делителя и остановка счета. На счетный вход поступают импульсы с тактовой частотой от генератора импульсов. На выходе формируется сигнал с уровнем логической единицы по окончанию каждого цикла пересчета делителя, причем время цикла зависит от величины сигнала на управляющем входе (коэффициент пересчета) и от значения тактовой частоты генератора импульсов (установка компаратора).

Таким образом, предлагаемое устройство для регулирования скорости электроподвижного состава обеспечивает дифференцированную реакцию на режимы работы электропривода, возникающие при потере сцепления колесными парами и при возмущающих воздействиях по нагрузке и по питанию,

что исключает ошибочные включения проти- вобоксовочной защиты. Это позволяет повысить среднереализуемую силу тяги (торможения) электроподвижного состава, снизить расход песка, а также увеличить участковую скорость движения поездов и пропускную способность участка железной дороги, где эксплуатируется электроподвижный состав, оборудованный предлагаемым устройством.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее вентильные преобразователи, выходы которых подключены к тяговым электродвигателям, а входы - к выходам сумматоров, одни из входов которых через логический элемент

подключены к датчикам ЭДС электродвигателей, а другие из входов - к выходам регуляторов тока, подключенных входами к выходам элементов сравнения, одни из входов которых подключены к датчикам тока соответствующих электродвигателей, а другие - к задатчику тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено по числу электродвигателей пороговыми элементами, интеграторами с изменяемой постоянной интегрирования и ком- лараторами, входы которых подключены к интеграторам, соединенным одними из входов с выходом логического элемента, а другими из входов - с выходами пороговых элементов, входы которых подключены к выходам соответствующих регуляторов тока.

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для регулирования скорости электроподвижного состава, и направлено на повышение надежности. Регуляторы 6 тока и вентильные преобразователи 1 поддерживают заданную величину тока и частоту вращения тяговых электродвигателей 2 по результатам сравнения в элементах 7 и 3 заданных параметров с фактическими величинами токов от датчиков 8 тока и ЭДС от датчиков 5 ЭДС. При возникновении боксования сигнал на выходе соответствующего регулятора 6 увеличивается, что приводит к срабатыванию порогового элемента 9. Интегратор 10 начинает формировать на выходе монотонно возрастающий сигнал с постоянной интегрирования, зависящей от сигнала, пропорционального минимальной величине ЭДС электродвигателей 2 от логического элемента 4. Если боксование не прекратится, то сигнал интегратора 10 достигает уставки компаратора 11, который сигнализируется о режиме боксования и необходимости снижения уставки тока. Функциональная связь между элементами 4 и 10 обеспечивает увеличение постоянной интегрирования соответствующей зависимости сил сцепления от скорости. Случайные всплески выходного сигнала регулятора 6, вызываемые возмущениями по нагрузке и по питанию, имеют кратковременный характер и не влияют на срабатывание компаратора 11, что позволяет повысить надежность работы устройства. 1 ил.