ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1973 года по МПК H02P5/22 

1

Изобретение отноаится к электроприводам постоянного тока, преимущественно тяговым, с автоно.МНЫм источником питания, а именно к средствам, обеспечивающим при дзухзонном регулировании автоматический переход от регулирования по якорю к регулированию по возбуждению.

Известен электропривод постоянного тока по системе генератор-двигатель с двухзонньгм регулированием скорости, содержащий регулятор возбуждения генератора, регулятор возбуждения двигателя и узел избирательного регулирования, ко входу которого подключен датчик измеряемого параметра, а выход подключен КО входам указанных регуляторов, В этом устройстве входы регуляторов возбуждения генератора и двигателей соединены параллельно, а регуляторы выполнены с характеристиками, содержащими зоны насыщения. Избирательность регулирования, т. е. необходимая очередность воздействия на цепи регул1ирава1ния генератора и даигателя осуществляется за Счет использования зон насыщения регуляторов.

Известный электропривод не обеспечивает возможности регулирования по нескольким параметрам, что необходимо в тяговом электроприводе. Кроме того, известный электропривод не обеспечивает получения характеристик, необходимых в тяговом электроприводе,

В тяговом электроприводе канал регулирования генератора должен работать во всем диапазоне изменения скорости двигателей и принципиально не может содержать зон насыщения. Это объясняется, во-первых, необходимостью поддерживать постоянной величину потребляемой электропередачей энергии, а, вовторых, тем, что зависимость напряжения тягового генератора от его тока возбуждения носит существенно нелинейный характер из-за сильного влияния реакции якоря высокоиспольЗОванных тяговых генераторов при изменении 1ИХ тока.

Целью изобретен Я является обеспечение возможности регулирования по несколькпим параметрам, что достигается вылолнением узла избирательного регулирования в виде параллельно соединенных диодов, последовательно с которыми .включены датчики регулируемых параметров, и транзистора, подключенного входом iK диоду, включенному последовательно с датчиком напряжения, а выходом - ко в.ходу регулятора возбуждения двигателей.

На фиг. 1 приведена блок-схема электропривода; на фиг. 2 - принципиальная схема узла избирательного регулирования; на фиг. 3 - внешняя характеристика генератора электропривода; на фиг. 4 - зависимости Uf, вд и тока возбуждения двигателей от

напряжения генератора при идеальной и реальной характеристиках злсментов САР.

Электролривод содержат генератор /, приводимый дизелем 2, двигатели 3, регулятор 4 возбуждения генератора и регуляторы 5, питающие соответственно обмотки 6 возбуждения генератора и 7 - двигателей, систему 8 выравнивания нагрузок и узел избирательного регулир01ва,ния, состоящий йз узла 9 регулиров ания генератора и узла 10 регулироваяия двигателей. Узел 9 регулирования генератора выполнен в виде нескольких (на фйг. 2 - трех, по числу регулируемых параметров) параллельно соединанных диодов 11, 12 т 13, последовательно соединенных с выходами датчиков 14 тока, 15 мощности и 16 .напряжения. Выход узла 9 (см. фиг. 1) регулироватаия генератора подключен .к уоилителю 17 рассогласования на ъходе регулятора 4 возбуждения (неоатора /. На другой вход усилителя 17 поступает сигнал усгавки /увг. Узел 10 регулирования двигателей (ом. фиг. 2) выполнен - в виде транзистора 18, вход которого (управляющий переход транзистора 18) подключен к одному из диодов - к 13 узла 9 таким образом, что прямое ладбНие .напряжения на нем является для транзистора 18 открывающим; а выход - к усилителям 19 рассогласования (см. фиг. 1) на входе регуляторов возбуждения двигателей 5. На другой вход 19 поступает сигнал уставки /УВД, а на третий - сигнал выравнивания от системы 8. Построение узла 9- соединение выходных цепей датчиков измеряемых парамет1ро(в по логической .схеме «ИЛИ, - айалогично известному регулятору генератора для тяги.

Настройка такого узла производится путем изменения коэффициентов передачи датчиков, а получение разностного сигнала - путем сравнения сигнала гчг с общим сигналом уставки Ivor, как на фиг. 1, или с индивидуальными уставками, цепи которых включены .последовательно с выходными цепями датчиков.

Работа электропривода протекает следующим образом. В ходе изменения скорости двигателей 3 напряжение генератора U меняется в зависимости от его тока / в соответствии с характеристикой, приведенной на фиг. 3, под действием сигнала гвг, формируемого узлом 5.

При пуске, когда ток велик, сигнал тока больще оиг1 ало1в напряжения и мощности и логическая диодная система (диоды II, 12 и 13 (см. фиг. 2), исполняющие логическую функцию «или) пропускает этот сигнал, блокируя два других, на выход узла 9. САР генератора работает при этом как стабилизатор , т-ока. По мере разгона траиспортно-го средства;,,.: например тепло|30за, напряжение генератора растет при неизменном токе, следрвательна, растет мощность. В какой-то момент времени сигнал мощности становится больще сигнала тока, цеяочка, содержащая датчик 14 сигнала тока, блокируется диодом 11 и на выход узла проходит сигнал мощности.

Начинается регулирование генератора на стабилизацию мощности, причем ток начинает уменьщаться, а напряжение продолжает расти. Когда напряжение достигает максимальной величины (точка «А на фиг. 3), сигнал

напряжения становится больще сигнала мощности, цепочка, содержащая датчик 15 мощности, запирается, как ранее запиралась цепочка с датчиком тока, ток /вг оказывается щропорциональным напряжению и САР «ачинает работать как стабилизатор напряжения. До тех пор, пока логический диод 13, включенный последовательно с датчиком 16 напряжения, заперт (а это происходит, пока напряжение не достигнет максимального значения),

«апряжевие еа нем запирает транзистор 18 (см. фяг. 4а). Когда диод 13 начинает открываться (точка «Б на фиг. 4а), пря,мое падение напряжения на нед1 начинает открывать транзистор 18. Появляется сигнал гвд (см. фиг.

46), причем величина его будет тем больще, чем больще будет падение напряжения на диоде. Этот сигнал вызовет такое изменение (уманьщание) тока возбуждения двигателя и, следовательно, потока возбуждения, что якорный ток его не будет умбньщаться и, следовательно, не будет увеличиваться напряжение. напряжения на диоде 13 будет несколько меняться вследствие статизма САР генератора увеличении скорости движеиия, что обеспечит необходимый диапазон изменения Ьд.

П р е д м е т изобретения

Электропривод постоянного тока по системе генератор-двигатель с двухзонным регулированием скорости, преимущественно тяговый, содврж:ащий регулятор возбуждения генератора, регулятор возбуждения двигателя и узел

избирательного регулиравания, ко входу которого подключен датчик измеряемого параметра, а выход которого подключен ко входам регуляторов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возмо кности регулирова ия по нескольким параметрам, узел избирательного регулирования выполнен в виде нескольких параллельно соединенных диодов по числу регулируемых параметров, последовательно с каждым из которых включен выход

датчика регулируемого параметра, подключенных ко входу регулятора возбуждения генератора, и транзистора, подключенного своим входом параллелы-го одному из упомянутых диодов, последовательно с которым включен

выход датчика иапря ке;1кя генератора, а выходом - ко входу регулятора возбуждения двигателя.