(34) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УГРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНО-ИМПУЛЬСИЫ/Л IfrEOffAaCBATEflEM
разователя, который сопровождается развитием процесса боксования.
Целью изобретения является повышение быстродействия защиты от боксования электроподвижного состава.
Эта цель достигнута тем, что устройство снабжено преобразователем аналог - код, бинарным счетчиком, логическим элементом И и генератором импульсов, причем входы преобразователя аналог-код лодключены к обкладкам коммутирующего конденсатора, а выходы подсоединены к дешифратору, к другим входам которого подключены выходы бинарного счетчика, соединенного с выходом генератора импульсов и с выходом дешифратора, подключенного к генератору импульсов и к одному входу логического элемента И , к другому входу которого подключен генератор управления, выход логического элемента И под {лючен к шине возврата позиций реверсивного счетчика, а вход генератора ямнульсов подключен к вышеуказанному формирователю управляющих импульсов.
На фиг. 1 представлен триггер силовой схемы электронодвижного состава, например, моторного вагона, стиристорно-импульсным преобразователем; на фиг. 2 - временHi e диаграммы работы этого тиристорно-импульсного преобразователя; на фиг. 3 - принципиальная блок-схема устройства для управления тиристорно-импульсным преобразователем; на фиг. 4 - принципиальная блок-схема защиты от боксования электроподвяжного состава с тирксторно-имйульсным преобразователем; на фиг. 5 - временные диаграммы ее работы.
Силовая схема моторного вагона (фиг. I) содержат тяговые двигатели 1 и 2, ко1Ч рые соединены с источником 3 питания постоянного тока через главные тиристоры 4 и 5, параллельно которым подключены коммутирующие тиристоры 6, 7, 8, 9, к средним точкам iO и 11 которых подключен коммутирующий конденсатор 2.
На фиг. 2 обозначены следующие характерные моменты вреьзеим: 13 - время открычия тиристора 4 по схеме фиг. I; 14 - момент открытия тиристоров 7 и 9 на фиг. 1; 15 - момент прекращения перезаряда конденсатора 12; 16 - момент открытия тиристора 5 по схеме фиг. 1; 17 - момент открытия тиристоров 6 и 8 на фиг. I; 18 - момент прекращения перезаряда коммутирующего конденсатора через тиристоры 6 н 8 на фиг. 1.
Устройство для управления тиристорноимпульсным преобразователем (фиг. 3) содержит задающий генератор 19, соединенный с тактовым счетчиком 20, выполненным в виде двоичного счетчика и имеюпгего выходы 21 и 22, по которым следуют управляющие импульсы на тиристоры 4 .и 5 преобразователя. Счетчик 20 соединен с дешифратором 23, имеющим выходы 24 н 25, по которым следуют управляющгг импульсы на тиристоры 6-9 преобразователя. Дешифратор 23 подключен также к реверсивному счетчику 26, соединенному с управляющим блоком 27 шиной 28 набора и шнпой 29 возвргзта позиций.
Устройство содержит также (фиг. 4) преобразователь 30 аналог-код с входами 3 н 32, подключенный к дешифратору 33, имеющему выход 34, соединентяй с логическим элементом 35 И, бинарным счетчиком 36, подключенным выходами к дешифратору, и с генератором 37 импульсов, вход 38 которого подключен к формирователю управляющих импульсов тиристоров 6-9, а выход гей нератора 37 импульсов подключен к счетчику 36. Кроме того, второй вход элемента 35 И соединен с генератором 39 управления, а выход элемента 35 И идет на шину 29 возврата позиций счетчика 26.
На фиг. 5 приняты следующие обозначе0 ния: 40 - момент открытия коммутирующих тиристоров и начало перезаряда конденсатора 12; 41 -окончание перезаряда конденсатора 12; 42 - момент окончания перезаряда конденсатора 2 при возникновени - боксования; 43 - напряжение на конденсаторе 12 при боксовании; 44 - напряжение на тяговом двигателе при боксовании; 45 - импульсы, следующие от генератора 37 импульсов; 46, 47, 48 и 49 - соответственно состояния первого, второго, третьего и чет9вертого триггеров счетчика 36.
Тиристорно-импульсиый преобразователь работает следующим образом.
При открытии тиристора 4 (точка 13 на фиг. 2) к двигателю I прикладывается напряжен«е источника 3 питания и в цепк последнего начинает проходить ток, увеличиваясь по экспоненте до принятого максимяльного значения. В момент 14 времени (фиг. 2) происходит открытие тиристоров 7 и 9 и к тиристору 4 прикладывается обрат0ное напряжение конденсатора 12, который перезаряжается на обратную полярность по цепи: тиристор 9 - двигатель 1 - источник 3 питания - тиристор 7. По истечении времени перезаряда конденсатора 12 (точка 5 на фиг. 2), величина которого зависит от
тока двигателя, тиристоры 7 и 9 закрываются. Через половину периода Т переключателя (точка 16 на фиг. 2) происходит открытие тиристора 5, закрытие которого осуществляется при открытии тиристоров 6 и 8.
Q По мере увеличения скорости тяговых двигателей для поддержания тока в цепи двигателя, равного максимальному пусковому, производят увеличение длительности импульса подводимого напряжения путем увеличения рассогласования во времени включения
5 тиристоров 6-9 относительно тиристоров 4 и Г). При возникновении боксования, например колесной пары, связанной с двигателем 1, в цепи последнего начнет уменынаться ток в связи с увеличением протнвоэлектродвижущей силы,и время перезаряда конденсатора 12 при открытии тиристоров 7 н 9 увеличивается. Так как колесная пара, приводимая во вращение двигателем 2, не боксует, то во второй пол период конденсатор 12 производит перезаряд за требуемый допустимый промежуток времени. По мере развития боксования первой колесной пары время перезаряда конденсатора 12 через тиристоры 7 и 9 увеличивается и через несколько периодов переключения тиристоров до закрытия тиристора 5 конденсатор 12 не успеет перезарядиться полностью на обратную полярность. Последнее приводит к тому, что при открытии тиристоров 6 и 8 (фиг. 1) к тиристору 5 прикладывается обратное напряжение в течение меньшего вре.менИз чем время восстановления запирающих свойств тиристора 5, в связи с чем происходит срыв работы преобразователя и к тяговому двигателю прикладывается полное напряжение источника 3 питания, что приводит к резкому возрастанию тока в цепи другого двигателя н, как правило, к возникновению кругового ОГНИ на коллекторе. Устройство для управления преобразователем работает следующим образом. С генератора 19 с принятой частотой поступают импульсы на счетчик 20, которые переводят в соответствующие состояния триггеры счетчика 20. По выходам 21 и 22, которьш идут с противоположных плеч последнего триггера счетчика 20, импульсы, смещенные относительно друг друга во времени на 180°, поступают на тиристоры 4 и 5 (фиг. 1), соответственно с выхода 21 - на тиристор 4нс выхода 22 - яа тиристор 5. Одновременно с счетчика 20 поступают сигналы на дешифратор 23 в соответствии с состояниями триггеров. При поступлении от блока 27 одного импульса на счетчик 26 по шине 28 набора позиций триггеры счетчика 26 займут такое состояние, при совпадении которого с состоянием триггеров счетчика 20, на выходах 24 и 25 дешифратора 23 появляются импульсы, смещенные относи- тельно друг друга на 180° и сдвинутые во времени относительно соответствующих импульсов, идущих по выходам 21 к 22, на величину где 7 -период переключения ткрисгоров; п - число триггеров в счетчиках. Эти импульсы поступают на коммутирующие тиристоры соответственно 6,8 и 7,9. При поступлении последующих импульсов по шине 28 набора позиций сдвиг будет увеличиваться на 25, 36 ... до ()6. Для снижения подводимого к ТЯГОЕЧЫМ двигателям напряжения на счетчик 26 подаются импульсы от блока 27 по шине 29 возврата позиций. При этом выполняется операция - вычитания, при которой сдвиг между импульсами, идущими по выходам 21, 22 и 24, 25 уменьшается в обратной последовательности. По входам 31 и 32 (фиг. 4), подключенным к средним точкам 10 и 11 тиристоров 6-9 (фиг. 1), поступает на преобразователь 30 «аналог-код напряжение конденсатора 12, в соответствии со значением которого поступает код на дешифратор 33. При поступлении управляющих импульсов на одну из пар тиристоров 6,8 или 7,9 (фиг. 1) одновременно по входу 38 поступает на генератор 37 импульсов запускающий импульс, который приводит к работе генератора 37 импульсов, с выхода которого поступают тактовые импульсы на счетчик 36, приводящие к изменению состояний триггеров (фиг. 5). Частота работы генератора 37 импульсов выбрана таким образом, чтобы время получения всех состояний триггеров счетчика 36 было равно допустимому времени перезаряда конденсатора 12. Диодная матрица дешифратора 33 набрана таким образом, что на выходе 34 дешифратора 33 сигнал появляется лишь в случае, когда произойдет совпадение кода, соответствующего последнему состоянию триггеров счетчика 36, и кода, соответствующего любому уровню напряжения ниже допустимого по условиям кoммyтaц fи тиристоров (см. прямую 43 перезаряда конденсатора на фиг. 5). В случае, когда собственное время считывания счетчика 36 больше времени перезаряда конденсатора 12 на обратную полярность, на выходе 34 дешифратора 33 отсутствует сигнал и при считывании последней позиции счетчик 36, благодаря обратным связям, возвращается в исходное состояние, блокируя одновременно работу генератора 37 импульсов. Очередной запускающий сигнал, поступающий по входу 38, снимает блокировку. При возникковении боксования, когда время перезаряда конденсатора 12 увеличивается и последний не успевает перезарядиться до требуемого напряжения (фиг. 5), на выходе 34 дешифратора 33 появляется сигнал, поступающий на в.ход элемента 35 И , на другой вход которого поступают импульсы с генератора 39 управления. При совпадении указанных сигналов по выходу элемента 35 И поступают импульсы иа шину 29 возврата позиций (фиг. 3) счетчика 26 системы управления. Одновременно сигнал с выхода 34 поступает на счетчик 36 и на генератор 37 импульсов, блокируя работу последних до тех пор, пока на выходе 34 будет присутствовать сигнал. Импульсы, поступая по шине 29 возврата позиций,приводят к уменьшению, длительности импульса н соответственно к уменьшению напряжения, подводимого к тяговому двигателю боксу ющей колесной пары. При прекращении боксования, когда ток в цепи тягового двигателя достигнет тока уст)новки и время перея&ряда конденсатора 12 вновь станет меньше времени считывания счетчнка 36, сигнал с выхода 34 нсчезает и снимает блою)ровку с геяердтора 37 импульсов и с счетчика .26. Одн ременно прекращается пбдача нМиульсов с лексического элемента 36 И на шнну 29 возврата позиций счетчйка 26. TtkRiiM оянсанное устройство дало «зможность повысить быстродействие звииггы от бокеоВания электроподвижного состава я екрвтить боксованне в начале его возникновения. Формула изобретения Устройство для управления тиристорноймпульсй1Ь1«4 преобразователем, питающим тяговме двигателя электроподвижиого состава, содержащее геж&атор управления, дешифратор, реверсивный счетчик с шиной возврата позиций и фс КироВатель управляюtttHX ймпульсоюЛАЯ подключенных к коммутирующему конденсатс у коммутирующих Твр11стор(% йреобраэ атеяя, отличающееся тем, что; с целью повышения быстродействия защиты от боксоваиия электроподвижиого состава, оно снабжено преобразователем аналог-код, бинарным счетчиком, логическим элементом И и генератором импульсов, причем входы преобразователя аналог-код подключены к обкладкам коммутирующего конденсатора, а выходы подсоединены к дещифратору, к другим входам которого подключены выходы бинарного счетчика, соединенного с выходом генератора импульсов и с выходом дешифратора, подключеииого к генератору импульсов и к одному входу логического элемента И, к другому входу которого подключен генератор управления, выход логического элемента И подключен к шине возврата позиций реверсивного с етчнка, а вход генератора импульсов подключен к вышеуказанному формирователю управляющих импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР Jfe 419427, кл. В 60 L 15/08, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 319507, кл. В 60 1 3/10, 1969. а. Заявка № 2139489/11. 1975.
О
3
О
.З
