Способ электронной защиты тиристорного импульсного регулятора в цепи тягового электродвигателя постоянного тока и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах защиты преобразователей тяговых электроприводов.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ электронной защиты.

Устройство для осуществления способа содержит обмотки 1 и 2 якоря и возбуждения электродвигателя, датчик 3 тока и ключевые реверсирующие элементы 4 и 5, включающие катушку 6 и 7, которые вместе с блоком 8 индикации подключены к выходу реагирующего электронного узла 9. Между плюсовым выводом источника и цепью якоря электродвигателя включен линейный контакт 10 с включающей катушкой 11. Главный тиристор 12 импульсного регулятора анодом соединен с анодом первого обратного диода 13 и через ключевые реверсирующие элементы с выводами обмотки 2 возбуждения, а катодом - с минусовым выводом источника питания, с анодом второго обратного диода 14 и общей точкой схемы устройства. Катоды обратных диодов 13 и 14 соединены с соответствующими выводами линейного контактора 10.

Вход реагирующего электронного узла 9 соединен с выводами главного тиристора 12 импульсного регулятора через узел контроля анодного напряжения, включающий транзистор 15, первый резистор 16, первый диод 17 и второй резистор 18.

Блок задания тормозного тока включает задатчик 19 тормозного тока и компаратор 20, входы которого соединены с выходами задатчика 19 тормозного тока и датчика 3 тока, а выход - с входом узла 21 временной задержки.

Включающая катушка 11 линейного контактора включена в цепь 22, содержащую блок-контакты органов управления транспортным средством. Второй обратный диод 23 анодом соединен с анодом первого диода 17, а катодом подключен к выходу схемы И-НЕ 24, первый вход которой соединен с выходом узла 21 временной задержки, а второй вход через инвертор 25 соединен с выводом включающей катушки 11. Узел индикации тормозной схемы включает цепь 22, катушку 11, инвертор 25, выход которого является выходом узла.

Устройство работает следующим образом.

В тяговом режиме контакт 26 командного прибора тормозного режима в цепи катушки 11 замкнут и сигнал на выходе элемента 24 равен логической единице.

При нулевом анодном напряжении входной сигнал реагирующего узла 19 также равен единице и в нем происходит отсчет времени. Если нулевое анодное напряже- ние существует достаточно долго, что свидетельствует о неисправности в системе, выходная цепь реагирующего узла 9 выключает цепь катушек реверсирующих контакторов, что приводит к размыванию 0 ключевыми элементами 4 и 5 силовой цепи двигателя.

При наличии на аноде нормального напряжения или бесконечном сопротивлении цепи главного тиристора транзистор 15 за- 5 перт и на входе узла 9 действует сигнал низкого уровня, удерживающий временной элемент узла 9 в исходном состоянии, когда выходная цепь узла имеет состояние высокой проводимости. При этом катушка 6 или 0 7 контакторов включена.

При воздействии на командный орган торможения размыкается контакт в цепи 22, обесточивается катушка 11 линейного контактора и через диод 14 и тиристор 12 соби- 5 рается контур регулирования тормозного тока, отделенный от источника питания диодом 13. Один входной сигнал элемента 24 устанавливается равным логической единице и его выходной сигнал теперь полностью 0 соответствует инвертированному значению второго входного сигнала - от компаратора 20.

При этом возможны два случая: когда транспортная установка неподвижна, т.е. 5 вал тягового двигателя не вращается, его ЭДС и ток тормозного контура равны нулю; и когда скорость транспортной установки достаточна для возникновения при включении тиристора 12 тормозного тока в конту- 0 ре.

В первом случае проводится проверка исправности реагирующего узла 9 электронной защиты. Поскольку при воздействии на командный прибор тормозного режима 5 задатчиком 19 на прямой вход компаратора 20 устанавливается некоторое напряжение, а выходное напряжение датчика 3 тока равно нулю (ток двигателя равен нулю), на выходе компаратора 20 устанавливается 0 логический сигнал напряжения высокого уровня. Через временную задержку, определяемую параметрами узла 21, на втором входе элемента 24 устанавливается напряжение логической единицы, а на выходе - 5 нулевой сигнал. В результате по цепи - резистор 16 и диод 23 - возникает базовый ток транзистора 15, на входе узла 9 устнав- ливается единичный сигнал и выходной цепью реагирующего узла производится выключение катушек реверсивных ключевых

элементов 4 и 5, т.е. цепь электродвигателя размыкается. Одновременно на индикаторной лампе блока 8 с выхода узла 9 подается напряжение и лампа загорается, сигнализируя о исправности реагирующего узла электронной защиты.

В нормальном режиме торможения при достаточной скорости транспортной установки тормозной ток пульсирует вокруг заданного датчиком 19 уровня и выходной сигнал компаратора принимает попеременно состояния логической единицы и нуля. При этом выходной сигнал элемента 24 равен единице и входной сигнал реагирующего элемента зависит только от уровня анодного напряжения главного тиристора 12.

При достаточно долгом уменьшении тормозного тока ниже заданного уровня, что свидетельствует о фактическом прекращении электрического торможения, на выходе узла 21 устанавливается напряжение логической единицы и происходит срабатывание реагирующего элемента, прекращающего торможение.

Способ и устройство электронной защиты позволяют повысить надежность транспортного устройства за счет возможности периодической проверки исправности реагирующего узла электронной защиты.

Формула изобретения

1. Способ электронной защиты тири- сторного импульсного регулятора в цепи тягового электродвигателя постоянного тока, заключающийся в измерении длительности проводящего состояния главного тиристора регулятора реагирующим электронным узлом защиты, при котором задают предельно допустимую длительность проводящего состояния главного тиристора регулятора, сравнивают указанную длительность с текущим значением длительности и при превышении текущей длительности заданной формируют напряжение, обеспечивающее

размыкание ключевых элементов в цепи питания тягового электродвигателя и включение блока индикации защиты, отличающийся тем, что, с целью повышения 5 надежности при неподвижном транспортном средстве, собирают схему тормозного режима, изолирующую тяговый электродвигатель от источника питания, формируют на- пряжение задания тормозного тока,

0 задержанное во времени напряжение компаратора блока задания тормозного режима подают на вход реагирующего электронного узла защиты, контролируя его исправность по показаниям блока индика5 ции.

2. Устройство электронной защиты ти- ристорного импульсного регулятора в цепи тягового электродвигателя постоянного тока, содержащее реагирующий электронный

0 узел, выход которого соединен с управляющими входами ключевых элементов, предназначенных для включения в цепи питания тягового электродвигателя и блока индикации защиты, отличающееся тем, что,

5 с целью повышения надежности, в него введены транзистор, база которого через первый резистор и диод соединена с выводом для подключения к аноду главного тиристора импульсного регулятора, эмиттер под0 ключей к плюсовому выводу источника питания, а коллектор соединен с входом реагирующего электронного узла непосредственно и через второй резистор соединен с выводом для подключения к катоду главного

5 тиристора и общей точке схемы устройства, блок задания тормозного тока, узел индикации тормозной схемы, узел временной задержки, схема И-НЕ, первый вход которой через узел временной задержки соединен с

0 выходом компаратора блока задания тормозного тока, а второй вход подключен к выходу узла индикации тормозной схемы, второй диод, катод которого соединен с выходом схемы И-НЕ, а анод подключен к точ5 ке соединения анода первого диода и вывода первого резистора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах защиты преобразователей тяговых электроприводов постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство, реализующее способ электронной защиты тиристорного импульсного регулятора в цепи тягового электродвигателя, включает обмотки 1 и 2 якоря и возбуждения, датчик 3 тока и ключевые реверсирующие элементы 4 и 5 Вход реагирующего электронного узла 9 соединен с выводами главного тиристора 12 и импульсного регулятора, а также связан с выходом блока задания тормозного режима. Данный способ и устройство позволяют повысить надежность за счет возможности периодической j проверки исправности реагирующего узла 9 защиты. 2 с п. ф-лы. 1 ил. О ел 00 ы ел