Устройство для управления тяговым приводом электровоза с двигателями независимого возбуждения Советский патент 1991 года по МПК B60L15/20 

Изобретение относится к железнодорожному т0анспорту, в частности к устройствам автоматического управления гяговым приводом электровоза с двигателями постоянного тока независимого возбуждения.

Цель изобретения - повышение надежности

На чертеже приведена функциональная схема устройства для управления тяговым приводом электровоза с двигателями независимого возбуждения.

Устройство содержит регулятор 1 скорости, один вход которого предназначен для подключения к задэтчику скорости (не показан), а выход соединен с первым входом блока 2 выделения минимального сигнала, второй вход которого предназначен для подключения к задатчику тока (не показан), третий зход соединен с выходом блока 3 ограничения, а выход - с одним из входов регулятора 4 тока якоря, выход которого связан с выпрямительно-инверторным преобразователем 5, питающим тяговые двигатели 6. Цепь нагрузки содержит датчики 7 гока якоря и сглаживающий реактор 8. Датчики частоты вращения (не показаны) связа- с входами логического элемента 9, выход которого подключен к другому входу регулятора 1 скорости. Блок 10 задания тока возбуждения соединен входом с выходом регулятора 4, а выходом - с одним из входов регулятора 11 тока возбуждения, связанного с управляемым выпрямителем 12, имеющим двухполупериодную схему выпрямления с нулевой точкой, Датчик 13 тока возбуждения соединен с регулятором 11 и одним из входов сумматора 14, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя 15, связанного с дополнительным блоком 16 выделения максимального сигнала, входы которого соединены с выходом регуляторов 17 выравнивания нагрузок и управляющим электродом тиристоров 18, которые вместе с резисторами 19 шунтируют обмотки 20 возбуждения тяговых двигателей 6. Блок 21 выделения максимального сигнала входами подключены к датчику 7 тока якоря, а выходом - к блоку 3 ограничения, регулятору 4 гока якоря, регуляторам 17 выравнивания

нагрузок.

Устройство работает следующим образом,

Регулятор 1 скорости сравнивает заданное Узад и текущее VT значения скорости

движения -л формирует на своем выходе значение тока якоря, необходимое для режима стабилизации. Блок 2 выделения минимального сигнала пропускает на выход наименьший из входных сигналов заданного тока Ямин, с которым электровоз осуществляет разгон и стабилизацию скорости движения. Регулятор 4 тока якоря поддерживает заданное значение 3ад тока якоря, изменяя фазу угла регулирования выпрямительно-инверторного преобразователя 5. т. е. напряжение на якорях тяговых двигателей 6,

В качестве текущего VT значения скорости в режиме тяги используется минимальмое значение, а в режиме рекуперативного торможения - максимальное значение скорости движения. Выбор указанного значения скорости осуществляет логический элемент 9, Это позволяет исключить влияние процессов боксования и юза отдельных колесных пар на режим стабилизации скорости движения.

Регулирование тока возбуждения в обмотках 20 осуществляет регулятор 11 через

управляемый выпрямитель 12, причем заданное значение тока возбуждения формируется на выходе блока 10 задания в зависимости от выходного сигнала регулятора 4 так, что ослабление поля тяговых двигателей производится автоматически в конце диапазона регулирования фазы угла преобразователя 5. В качестве сигнала обратной связи в регуляторе 11 используется сигнал датчика 13 тока последовательно соединенных обмоток возбуждения.

Выравнивание нагрузок тяговых двигателей осуществляют регуляторы 17, которые на основе сравнения токов якорей с их наибольшим значением формируют соответствующую фазу угла отпирания тиристоров 18, в результате чего в цепи резистор - тиристор возникает импульсный ток подпитки и в обмотке возбуждения 20 уменьшается ток. При уменьшении тока возбуждения в обмотке возбуждения 20 увеличивается ток якоря соответствующего двигателя до тех пор, пока не достигнет величины максимального

ТОКа ЯКОРЯ макс,

В режиме ослабления поля тяговых двигателей заданное значение тока возбуждения на выходе блока 10 уменьшается до тех пор, пока соблюдается соотношение 1вмин/ макс 5: 0,48 между токами возбуждения и якоря, обеспечивающее удовлетвори- тельные потенциальные условия на коллекторах тяговых двигателей. Слежение за указанным соотношением осуществляет блок 3 ограничения, который при нарушении необходимого значения соотношения уменьшает значение на входе блока 2 выделения минимального сигнала. Если разброс нагрузок тяговых двигателей находится в допустимых пределах, то регуляторы 17 выравнивания закрыты, и блок 3 ограничения выполняет вычисление соотношения между общим током возбуждения обмоток 20 и наибольшим из токов якорей. Если разброс нагрузок велик, то регуляторы 17 осуществляют выравнивание за счет уменьшения тока возбуждения соответствующего двигателя. Тогда блок 3 вычисляет соотношение между наименьшим током возбуждения и наибольшим из токов якорей

Для формирования сигнала о наименьшем токе возбуждения используются сумматор 14, функциональный преобразователь 15 и дополнительный блок 16 выделения максимального сигнала. На выходе блока 16 выделяется максимальное значение фазы угла открытия тиристоров 18, которое преобразуется блоком 15 в сигнал, пропорциональный току отпитки. Сумматор 14 уменьшает сигнал датчика 13 тока возбуждения на величину сигнала, пропорционального наибольшему току отпитки. В результате на выходе сумматора

14 формируется сигнал наименьшего тока возбуждения в обмотках 20.

Использование предложенного устройства для управления тяговым приводом

электровоза с двигателями независимого возбуждения позволяет повысить надежность работы тягового привода путем исключения тяжелого аварийного режима - кругового огня на коллекторах тяговых двигателей за счет ограничения тока якоря по потенциальным условиям на основе соотношения между минимальным током возбуждения и максимальным током якоря.

15

Формула изобретения

Устройство для управления тяговым приводом электровоза с двигателями независимого возбуждения, содержащее регулятор скорости, один вход которого предназначен для подключения к задатчику скорости, другой соединен с выходом логического элемента, а выход подключен к первому входу блока выделения минимального

сигнала, второй вход которого предназначен для подключения к задатчику тока, третий вход соединен с выходом блока ограничения, а выход - с одним из входов регулятора тока якоря, выход которого

предназначен для подключения к выпрямитель но-инверторному преобразователю, питающему якоря двигателей, датчики частоты вращения которых подключены к входам логического элемента, регулятор тока

возбуждения, один вход которого через блок задания тока возбуждения соединен с выходом регулятора тока якоря, другой - с датчиком тока возбуждения, а выход предназначен для подключения к управляемому

выпрямителю, питающему последовательно соединенные обмотки возбуждения, шунтированные цепочками из резистора и тиристора, управляющий электрод которого связан с выходом соответствующего регулятора выравнивания нагрузок, один вход которого подключен к соответствующему датчику тока якоря и входу блока выделения максимального сигнала, а другой - к выходу блока выделения максимального сигнала,

первому входу блока ограничения и другому входу регулятора тока якоря, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено сумматором, функциональным преобразователем, реализующ IM зависимость тока отпитки от угла отпирания тиристора и дополнительным блоком выделения максимального сигнала, входы которого соединены с выходами соответствующих регуляторов выравнивания нагрузок, а выход связан через функциональный преобразователь с

716768598

одним входом сумматора, другой вход кото- ния, а выход - с вторым входом блока огра- рого соединен с датчиком тока возбужде- ничения.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматического управления тяговым приводом электровоза с двигателями постоянного тока независимого возбуждения, Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит регулятор 1 скорости, сравнивающий заданное и текущее значения скорости движения и формирующий на своем выходе значение тока якоря.