Способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и может бытт. использовано для управления тормозными режимами электродвигателя постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежност-Ио

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ управления

Устройство, реализующее способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя 1 с сериесной обмоткой 2 возбуждения, содержит импульсный регулятор 3, включенный последовательно силовой цепи электродвигателя 1, выводы которого подключены к клеммам 4 и 5 источника питания через разделительньй диод 6, датчик 7 тока электродвигателя 1„ формирователи 8 и 9 сигналов соответственно на включение и отключение импульсного регулятора 3, первый 10 и второй 11 диоды, подключенные катодом и анодом к входам формирователей 8 и 9 соответственно, широт- но-импульсный модулятор, включающий первый компаратор 12, конденсаторный интегратор 13, делитель нащ)я:жения,, включающий резисторы 14 и 15, средня точка которого соединена с неинвертирующим входом первого компаратора 12 транзистор 16, база которого подключена к точке соединения выхода первого компаратора 12, анода первого дИода 10, катода второго диода t1 и первого вьшода делителя напряжения второй вывод которого подключен к общей точке схемы, к эмиттеру транзистора 16 и к неинвертирумщему входу конденсаторного интегратора 13„ Выход конденсаторного интегратора. 13 подключен к инвертирующему входу первого компаратора 12, а инвертирующий вход через входной резистор 17 и третий диод 18 подключен к входу второго компаратора 19, входы которого соединены.с выходами датчика 7 тока и блока задания тока (не показан). Инвертирующий вход конденсаторного интегратора 13 через резисторы 20 и 21 соединен с источником 22 смещения. Точка соединения выводов резисторов 20 и 21 подключена к коллектору транзистора 16„ Конденсаторный интегратор 13 представляет собой операционный усилитель с конденсатором 23 в цепи обратной связи.

Устройство работает следующим образом

0

5

0

0

5

0

5

0

5

Двигатель 1 последовательного возбуждения с вращающимся- якорем .1 и обмоткой 2 возбуждения периодически замыкается накоротко через силовой импульсный регулятор 3, отделенный от источника питания с клеммами 4, 5 разделительным диодом б В цепи двигателя включен датчик 7 мгновенных значений тока

Сигналы управления на включение и выключение импульсного регулятора формируются формирователями 8 и 9 соответственно, запускаемыми через диоды 10 и 11 от положительного и отрицательного выходных напряжений компаратора 12 Компаратор сравнивает выходное напряжение операционного усилителя интегратора 13 с опорным напряжением, снимаемым с резистора 14 делителя напряжения, подключенного к выходу компаратора 12.

Интегратор содержит конденсатор 23, входной резистор 17, через который на вход интегратора через диод

18подается положительное управляю- щее напряжение с. выхода .компаратора

19токов. На вход интегратора 13 через резисторы 20, 21 подается отрицательное напряжение смещения с источника 22 о При равенстве суммы сопротивления резисторов.20, 21 сопротивлению резистора 17 абсолютное значение напряжения смещения должно несколько превышать максимальное положительное напряжение управления с Внутренняя структура модулятора изменяется транзистором 16.

При положительном выходном йапря- жении компаратора 12 формируется сигнал включения импульсного регулятора, а транзистор 16 заперт и на вход интегратора 13 подводится отрицательное напряжение смещения источника 22. Напряжение конденсатора интегратора меняется с отрицательных значений на положительные, т.е возрастает. Когда импульсный регулятор включен, ток двигателя растет Пока значение тока двигателя меньше заданного, выходное напряжение ком- х.аратора 19 положительно и под воз- действием положительного управляющего и отрицательного напряжений смещения напряжение конденсатора растет медленно. В момент, когда возрастающий ток двигателя превысит заданньй, полярность напряжения

компаратора 19 становится отрицательной. Вследствие включения диода 18 управляющее напряжение принимает значение логического нуля и на входе интегратора действует только отри-

дательное напряжение смещения. Напряжение конденсатора быстро возрастает до положительного опорного напряжения на резисторе 14, когда

меняется полярность, выходного напряжения компаратора 12, снимается управляющий сигнал включения с импульсного регулятора и через диод 11 и формирователь 9 на регулятор пода- ется сигнал выключения. В результа- те импульсный регулятор выключается, а ток двигателя 1 из-за действия электромагнитной энергии обмоток двигателя и ЭДС вращающегося якоря

передается через диод 6 в источник питания, т.ео происходит рекуперация энергии.

При отрицательной полярности выходного напряжения компаратора 12 транзистор 16 включается и подача отрицательного напряжения Смещения на вход интегратора прекращается В силовой цепи двигателя при отключенном импульсном регуляторе ток двигателя уменьшается. Пока ток двигателя больше заданного, выходное напряжение компаратора 19 отрицательно, а управляющее напряжение равно нулю. Напряжение конденсатора интегратора яри этом практически не меняется. После уменьщения тока двигатля по сравнению с заданный, управляющее напряжение становится максималь

положительным, что- приводит к быстро

му изменению напряжения конденсатора в сторону отрицательных значений, т.ео убыванию напряжения В момент,

,

0

5 с

jj

5

когда отрицательное напряжетше конденсатора становится больше, чем отрицательное опорное напряже1ше на резисторе 14 делителя напряжения, полярность выходного напряжения компаратора 12 становится положительной, и весь процесс снова повторяется.

Если ток двигателя как при включенном, так и при отключенном импульсном регуляторе меньше заданного, управление двигателем ос тцествляется с максимальным .У , т.е с максимальной длительностью включенного и минимальной длительностью отключенного состояний импульсного регулятора. Этим обеспечиваются высокое быстродействие и надежность ввода двигателя последовательного возбуждеш1Я в генераторный режим с заданным током

Формула изобретения Способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя постоянного тока с импульсным регулятором, заключаюш 1йся в формирован1«1 напряжения включения и выключения полупроводникового импульсного рег шятора при noMomji широтно-импульсного модулятора с конденсаторным преобразователем, реализующего зависимость относительной продолжительности включения импульсного регулятора от управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьш ения надежности, дополнительно измеряют тормозной ток электродвигателя, сравнивают его .с заданным значением и при превьш1ении заданного значения тока над измеренным форм -1руют дополнительный -ровень управляющего напряжения на входе ши- ротно-иьшульсного модулятора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тормозными режимами электродвигателя постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство, реализующее способ управления тормозным режимом тягового электродвигателя 1 с сериесной обмоткой 2 возбуждения, содержит импульсный регулятор 3. Широтно-импульсный модулятор включает компаратор, конденсаторный интегратор 13 и транзистор 16. В способе управления достигаются высокое быстродействие и надежность ввода электродвигателя 1 в генераторный режим с заданным током. 1 ил.

Редактор А. Маковская

Составитель В Трофименко

Техред М.ДидыкКорректор Т. Малец

Заказ 3744

Тираж 456

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное