Устройство для управления контакторами ослабления поля тяговых электродвигателей Советский патент 1976 года по МПК B60L11/06 

1

Изобретение относится к области тягового электропривода и предназиачеио иреимущественио для электротрансмиссий постоянного тока автомобилей или других транспортных установок.

Известно устройство для управления контакто|)а-,;и осла блепия поля тягов1ях элскт)0двигатслс, пита1опи1хся от генератора, приводимого во В 1аи;с1 ие нервич)1ым двигателем, содержащее ходовой командоанпарат, датчики верхией и иижией граиии учасгков liocroяниой жлиносги характеристик генератора, логические элементы «И, памяти, Ишерторы, элементы вре.мени, а также подключенные к указанлы.м коитзкторам релейные усилители, выполнеиные на электромеханических реле перехода.

Количество реле перехода в устройстве равно числу ступеней переключения в пени возбуждения двигателя. Системы, построенные па реле, обладают малой иадежиостью, так как они являются контактными. Эти реле требуют частой подстройки.

Существуют также реле перехода, выполненные на магнитных усилителях и требуюи.ие источиика нитаиия переменного тока. Стабильность точек срабатыва) и отпускания этих реле зависит от значений частоты и напряжения источника питаиия - синхронного геиератора, которые в условиях транспорт.;ой

установки зиачитсльио колеблются. При необходимости реализовать более чем одну ступень регулирован):я возбуждения, устройство теряег свойства бесконтактиости, так как од;;а из цепей :)еле иерехода последующей ступепн коммутируется блок-контактом контактора пре.11 1дуиии 1 ступени. Отмеченные нодсстатки снижают надежность работы электротрансмиссий.

Ириме1;е:П с указанного ;1звестного устройства для управления коитактамп ослабления поля тяговых двигателе в электротраисмиссин автомобилей затрудшпельно вследствие больших габаритов веса реле ие;1ехода.

Целью иастоя дего зобретеи1 я является повышен е надеж 1ост устройства, улучшение его тех 111ко-эко 1омических показателей посредством обеспечения более точного выполнения расчетных реичимов работ з;, уменьщеиие веса и габар тов устройства при увеличе;ii количества ступеней псреключеи я и при обеспечс П И заданной последовательности срабатывания контакторов.

Указанная цель дост гается тем что вход усил1 теля каждой ослаблення поля соединен с выходом своего логического элеме1)а «И, на первые входы этих элементов «И подключены выходы элементов , запомииаюии1е входы которых соединеиы с в лходом датч1 ка верхней . Второй вход логического элемента «И усилителя первой стуиени ослабления поля соединен с выходом ходового командоаппарата, а второй вход элемента «И усилителя каждой из последующих стуненей соединен с выходом элемента временн, вход которого соединен с выходом логического элемента «И усилителя предыдущей ступени. Стирающий вход элемента памяти носледней ступени соединен с выходом датчика нижней границы, а стирающие входы остальных элементов памяти соединены с выходами своих логических элементов «И, первые входы которых соединены с выходом датчика нижней границы. Второй вход каждого из этих логических элементов «И соединен с выходом своего элемента времени, вход которого через иивертор соединен с выходом логического элемента «И усилителя предыдущей ступени так, что со входом элемента времени соединен выход инвертора. Второй стирающий вход элемента памяти первой ступени соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с выходом ходового командоаппарата.

Такое выполнение устройства для уиравления контакторами ослабления поля обеспечивает реализацию любого количества ступеней управления. Устройство выполнено на стандартных логических элементах и является бесконтактным, не требует точной и повторной настройки, обладает малыми габаритными размерами и весом, обладает высокой надежностью. Эти достоинства позволяют применять его в электротрансмиссии большегрузных автомобилей.

На фиг. 1 приведена функциональная блоксхема описываемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит контакторы 1 - 3, коммутирующие цепи возбуждения электродвигателя и управляемые релейными усилителями 4 - G. Количество контакторов равно количеству стуиеией изменения тока возбуждения. Входы этих усилителей соединены с выходами своих логических элементов «И 7 - 9, имеющих но два входа (первый и второй). Первые входы логических элементов «И соединены с выходами элементов памяти 10 - 12. Элемент памяти состоит из двух элементов «ИЛИ - НЕ и имеет занисывающие и стирающие входы. Занисывающий вход (используется только один вход) каждого элемента памяти соединен с выходом датчика 13 верхней границы (ВГ) участков постоянной мощности характеристик генератора, питающего тяговый электродвигатель. Второй вход логического элемента :И 7 соединен с выходом ходового, комаидоаппарата 14. Второй вход логического элемента «Н 8 соединен с выходом элемента задержки времени 15, вход которого соедииен с выходом логического элемента «PI 7. Второй вход схемы «И 9 соединен аиалогичныл образом через элемент задержки времени 16 с выходом логического элемента «PI 8. Стирающий вход элемента

намяти 12 соедииен с выходом датчика 17 нижней границы (НГ) участков постоянной мощности характеристик генератора. Стирающие входы элемеитов «Н памяти 10 и 11 соодинеиы соответственно с выходами логических элементов «И 18 и 19. Один из входов элемента «Н 18 соединен с выходом элемента времени 20, вход которого соединен с выходом инвертора 21, а вход последнего соединен с. выходом логического элемента «И 8, один из входов логического элемента «И 19 соедииен аналогичным образом через элемент времеии 22 и иивертор 23 с выходом логического элемеита «Н 9.

Вторые входы эле.меитов «И 18 и 19 соединены с выходом датчика 17 (НГ). Второй стирающий вход элемента иамяти 10 соединен с выходом инвертора 24, вход которого соединен с выходом ходового командоаииарата 14.

Устройство работает следующим образом.

До тех пор, пока иа выходе командоаппарата 14 отсутствует сигиал единицы, устройство ие фуикционнрует. Нри это.м иа входах усилителей 4 - 6 иет сигналов, и контакторы отключены. Установление оператором (водителем) сигнала на выходе ходового командоапиарата 14 подготавливает устройство к работе, но не изменяет состояниекоитакторов 1-3, нока отсутствует сигнал В Г.

При иервом иоявлеиии сигнала ВГ (логическая единица), который свидетельствует о выходе трансмиссии из режима полного использоваиия мощности ДВС за линию В Г (см. фиг. 2), на выходе элемеита 7 появляется сигнал единицы, включающий уеилитель 4. Контактор 1 срабатывает, и магнитный поток тягового двигателя ослабляется. Следствием этого является увеличение якорного тока двигателя и возвращеиие трансмиссии в режим иолнгло использования мощности ДВС (на фиг. 2- Б область между линиями ВГ и НГ). Сигиал В Г нри этом исчезает, но элемент памяти 10 обеспечивает удержацие контактора 1 во включе}1иом состоянии. Элемент времеии 15 настроен так, что ои задерживает иостуиление выходного сигнала с эле.меита 7 на вход элемента 8 на время существования сигнала ВГ, не позволяя тем самым контактору 2 включиться одиовре.менно с контактором 1.

Если при включенном контакторе 1 трансмиссия вновь выйдет из области полного использования мощности ДВС за верхнюю границу, вторично появивщийся сигнал ВГ не изменит состояния контактора 1, но вызовет включение усилителя 5 и срабатывание коитактора 2, так как иа обоих входах элемента 8 теперь будут иметься сигналы. Действуя аналогично элементу 15, элемент времеии 16 предотвратит срабатывание контактора 3. Элемент 11 удержит контактор 2 во включен1юм состоянии после исчезновения сигнала ВГ что произойдет вследствие возвращеиия ти; 1 сл исси11 в область иолного иснользования

мощности. Теперь тяговый двигатель работает на второй ступени ослабления поля.

Когда прн этом условии трансмиссия снова окажется ИИ липни ВГ (см. фиг. 2), то сработает копт; КТО) 3, и двигатель перейдет на работу пр фетьсй ступени ослабления поля.

Если режим работы трансмиссии изменится таким образом, что рабочая точка по характеристике генератора (предельной или частичной) сместится на линию НГ, то появившийся при этом с 1гнал НГ приведет к исчезновению сигнала на выходе элемента памяти 12 и тем самым к отключению контактора 3. Элемент времени 22 настроен так, что сигнал на втором входе элемента 19 появляется только после того, как трансмиссия вернется в область постоянства мощности ДВС, т. е. после исчезновеиия сигнала НГ. Этим самым предотвращается одновременное с отключением контактора 3 отключение контактора 2.

Повторное достижение рабочей точкой линии НГ снова вызывает появление сигнала НГ, который теперь уже отключает контактор 2. Элемент времени 20 аналогично элементу времени 22 предотвращает при этом отключение контактора 1. Контактор 1 отключается в том случае, когда сигнал НГ появляется при отключенных контакторах 3 и 2.

Формула изобретения

Устройство для управления контакторами ослабления поля тяговых электродвигателей, питающихся от геиерзтора, приводимого во вращение первичным двигателем, содержащее ходовой командоаппарат, датчики верхней и нижней границ участков постоянной мощности характеристик генератора, логические элементы «И, памяти, инверторы, элементы времени, а также подключенные к указанным контакторам релейные усилители, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности при обеспечении заданной последовательности срабатывания контакторов, вход релейного усилителя ступени ослабления поля соединен с выходом своего логического элемента «И, па первые входы этих элементов «И подключены выходы элементов памяти, запоминающие входы которых соединены с выходом датчика верхней границы, второй вход логического элемента «И усилителя первой ступени ослабления поля соединен с выходом ходового компндоаппарата, второй вход элемента «Н усилителя каждой из последующих cTyneneii соединен с выходом элемента времени, вход которого соединен с

выходом логического элемента «Н усилителя предыдущей ступени, стираюод,ий вход элемента .памяти последней стунени соединен с выходом датчика нижней границы, а стирающие входы остальных элементов памяти соединены

с выхода,:11 своих логических элементов «И, иервые входы которых соединены с выходом датчика нижней границы, второй вход каждого из этих логических элементов «Н соединен с выходом своего элемента времени, вход которого через инвертор соединен с выходом логического элемента «И усилителя предыдунхеп ступени, при этом со входом элемента времени соединен выход швертора, а второй стираюигий вход элемента памяти первой ступени соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с выходом указанного ходово 0 кома 1доаппа1ата.

15

2 18

OJJ

LJ

11 8 --

21

16

9

if.

LJ