Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава Советский патент 1991 года по МПК B60L15/08 

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

Цель изобретения - повышение надежности путем повышения помехоустойчивости.

На чертеже представлена функциональная блок-схема предложенного устройства. Устройство содержит тиристорно-им- лульсный регулятор 1 напряжения и тири- сторный регулятор 2 возбуждения, соединенные своими выводами с выводами обмоток 3 и 4 возбуждения и обмоток 5 и 6 якорей тяговых электродвигателей, анодного дросселя 7 и дросселя 8 фильтра. К выводам регулятора 2 возбуждения присоединены выводы блока 9 коммутации и резистора 10. Один из выводов дросселя 8 фильтра подключен к одной из обкладок конденсатора 11 фильтра, другая обкладка которого и другой вцвод дросселя 8 подключены соответственно к одной и другой клеммам источника 12 питания. Контакты 13 контактора включены параллельно цепи из последовательно соединенных дросселя 7, регулятора 1 и дросселя 8. Пороговый элемент 14 подключен одним из входов к датчику 15 напряжения источника 12 питания, а другим - к датчику 16 напряжения обмоток 5 и 6 якорей. Регулятор 17 уставки тока одним из входов подключен к датчику 18 тока, а другим - к выходу дифференцирующего блока 19, включающего конденсатор 20 и резистор 21, и подключенного входом к датчику 15 напряжения. Выход регулятора 17 подключен к входу блока 9 коммутации и к одним из входов формирователей 22 и 23 импульсов. Другие входы формирователей 22 подключены к датчику 18 тока, а третьи входы - к задатчику 24 тока. Выход формирователя 23 подключен к входу регулятора 1, а выход формирователя 22 - к одному из входов шифратора 25, другой вход которого и управляющий вход контактора подключены к выходу порогового элемента 14. Выходы шифратора 25 подключены к входам регулятора 2.

Устройство работает следующим образом.

В ходовом режиме, в режиме регулирования напряжения тяговых двигателей ти- ристорный регулятор 2 тока возбуждения полностью закрыт, контакты 13 контактора разомкнуты и тиристорно-импульсный регулятор 1 напряжения работает в импульсном режиме. Пульсации тока в контактной сети при этом сглаживаются входным фильтром. Пороговый элемент 14, связанный с датчиком 15 напряжения сети и датчиком 16 напряжения обмоток 5 и 6 якорей электродвигателей, в момент, когда напряжение, приложенное к двигателям, равно напряжению сети при максимальном коэффициенте заполнения импульсного цикла регулятора

1, генерирует сигнал замыкания контактов 13 контактора на его управляющий вход управления и разрешающий сигнал для работы в режиме регулирования тока возбуждения на один из входов шифратора

0 25. После этого регулятор 2 тока возбуждения начинает работать в режиме ослабления поля по двоичному позиционному коду благодаря наличию блока 9 коммутации, причем при небольшом количестве тиристо5 ров можно достичь многоступенчатого плавного регулирования (при N параллельно включенных тиристорах количество ступеней регулирования равно 2N-1). Формирователь 22 управляющих импульсов

0 формирует управляющие сигналы под воздействием сигналов датчика 18 тока, задат- чика 24 тока и регулятора 17 уставки тока. С выхода формирователя 22 управляющие импульсы поступают на вход шифратора 25,

5 где преобразуются в двоичный позиционный код, управляющий включением тиристоров регулятора 2. При таком режиме работы отсутствуют характерные для импульсных регуляторов помехи на системы

0 автоматики.и сигнализации.

При скачке напряжения в контактной сети напряжение на выходе датчика 15 контактной сети увеличивается практически мгновенно, при этом формируемый диффе5 ренцирующим блоком 19 импульсный сигнал действует встречно с сигналом датчика 18 тока на входы регулятора 17 уставки тока. При этом на выходе этого регулятора появляются импульсы, соответствующие зависи0 мости UCp- f(l/ia, Uc), т. е. порог срабатывания зависит от величины тока обмоток 5 и 6 якорей двигателей. С увеличением тока обмоток 5 и 6 якорей порог уменьшается. Заметный бросок тока воз5 никает при бросках напряжения больше 10-20 В, при этом ток увеличивается в 2-4 раза. При малом значении тока обмоток 5 и 6 якорей, когда магнитная система электродвигателей в ненасыщенном состоянии,

0 кратность броска тока мала, с увеличением тока и насыщением магнитной системы она увеличивается. В режиме регулирования возбуждения для исключения резкого повышения тока электродвигателей тиристоры регулятора 2 практически мгновенно вы5 ключаются по сигналу, поступающему на блок 9 коммутации, и переходные процессы проходят при полном поле, что позволяет обойтись без индуктивного шунта. Таким образом, регулятор 17 уставки тока обеспечивает поддержание постоянной кратности броска тока в цепи двигателей во всем диапазоне регулирования. При переходе на выбор автоматически происходит переход на полное поле.

В случае использования устройства в схеме торможения оно обеспечивает самовозбуждение машины на полном поле, а затем почти мгновенный переход на ослабленное поле. При аварийных ситуациях в тормозном режиме обмотки возбуждения шунтируются аварийным тиристором и происходит размагничивание генератора.

Предлагаемое устройство позволяет поддерживать на заданном уровне величину броска тока во всем диапазоне регулиро- ванн, т. е, уменьшить перерегулирование системы, что повышает помехоустойчивость системы управления, обеспечить своевременное закорачивание индуктивного дросселя сетевого фильтра и включение ре- гуяятора возбуждения с блоком коммутации, а также его работу в двоичном позиционном коде, что исключает помехи на системы автоматики л сигнализации. Это обеспечивает повышение надежности уст- ройства путем повышения помехоустойчивости.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости злектроподвижного состава, содержа- щее тиристорно- импульсный регулятор напряжения и тиристорный регулятор возбуждения, соединенные с обмотками якорей и возбуждения тяговых электродвигателей, подключенных последовательно с анодным дросселем и дроссельно-конден- саторным фильтром к источнику питания.

обратный диод, подключенный параллельно обмоткам электродвигателей и анодному дросселю, контактор с обмоткой управления и контактами, подключенными параллельно цепи из дросселя фильтра, тиристорно-импульсного регулятора напряжения и анодного дросселя, формирователи импульсов, един из входов которых соединен с задатчиком тока, другие - с датчиком тока, а выход одного из них - с управляющими входами регулятора напряжения, датчик напряжения источника питания, соединенного выходом с входом дифференцирующего блока, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности путем повышения помехоустойчивости, оно снабжено регулятором уставки тока, блоком коммутации тиристоров, регулятором тока возбуждения и пороговым элементом, датчиком напряжения обмоток якорей электродвигателей и шифратором, соединенным выходами с управляющими входами регулятора возбуждения, одним из входов - с выходом порогового элемента, а другим входом - с выходом одного из формирователей импульсов, третий вход другого формирователя импульсов и вход блока коммутации тиристоров регулятора тока возбуждения подключены к выходу регулятора уставки тока, подключенного одним входом к выходу дифференцирующего блока, а другим - к датчику тока, при этом один вход порогового элемента подключен к датчику напряжения источника питания, другой вход - к датчику напряжения обмоток якорей электродвигателей, а выход - к управляющей обмотке контактора и к другому входу шифратора.

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для регулирования скорости электроподвижного состава, и направлено на повышение надежности путем повышения помехоустойчивости. Тиристор- но-импульсный регулятор 1 напряжения и тиристорный регулятор 2 возбуждения регулируют частоту вращения тяговых электро двигателей, изменяя напряжение и ток их обмоток 3,4 и 5, б, питающихся от источника 12питания. Пороговый элемент 14 по результату сравнения напряжений от датчика 15 напряжения источника 1 и датчика 16 напряжения на обмотках 5 и 6 якорей электродвигателей дает сигнал на шунтирование контактами 13 контактора регулятора 1 и на включение тиристоров регулятора 2 шифратором 25 Регулятор 17 уставки тока при изменении напряжения источника 12 питания, фиксируемого дифференцирующим блоком 19 от датчика 15. изменяет уставку регуляторов и 2,а пороговый элемент 14 снижает управляющий сигнал с управляющего входа контактора и шифратора 25, в результате чего регулятор 2 переходит в режим работы без ослабления поля, контакты 13контактора размыкаются и регулятор 1 работает в режиме ограничения тока электродвигателей, чем повышается надежность устройства в работе. 1 ил 1 12 (Л С о Јь СА) Ю Ю