Устройство для управления регулятором постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 B60L11/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроприводов постоянного тока, питающихся от контактной сети. По основному авторскому свидетельству № 507468 описано устройство для управления регулятором постоянного тока, содержащее промежуточные и оконечные усилители управления силовым и коммутирующим тиристорами и последовательно включенные задающий генератор, формирователь импульсов, триггер и элемент задержки времени с дифференцирующей цепью, в которое для исключения срывов коммутации силового тиристора регулятора введены элемент задержки с дифференцирующими цепями, подключенный через усилитель мощности к оконечному усилителю управления силовым тиристором. Недостатком известного устройства является отсутствие ограничения выходного напряжения данного регулятора, используемого в тяговом приводе горных машин, на величину скорости которых накладывается ряд ограничений. Целью изобретения является обеспечение ограничения выходного напряжения регулятора noctoflHfttffo f6Ka. Для этого в устройство для управления регулятором постояннйгб то1 а по авторскому свидетельству № 507468 дополнительно введены ггоследОват ел нЪ включённые бесконтактный коммутатор, потенциально-и мпульсный и интегрирующий элементы, причем вход бесконтактного коммутатора включен на выход регулятора, а выход интегрирующего элемента подключен к дифференцирующей цепи элемента задержки времени канала управлбнияТ{оМмут {рующим тиристором регулятора. На чертеже представлена блок схема устройства. Устройство содержит два канала управления тиристорами - силовым 1 и коммутирующим 2 регулятора постоянного трка. Каждый канал управления состоит из оконечных 3 и 4 и промежуточных 5 и 6 усилителей, включенных последовательно. Канал 1 управления силовым тиристором содержит формирователь 7 импульсов, выход которого подключен на вход промежуточного усилителя 5, а вход - на выход задающего генератора 8 частоты коммутации. Канал 2 управления коммутирующим тиристором дополнительно содержит триггер 9, выход которого подключен на вход элемента 10 задержки времени, а вход - на инверсный выход промежуточного усилителя 5. Величина скважности при регулировании определяется параметрами дифференцирующей цепи 11 элемента 10 задержки времени. Длительность сигнала управления коммутирующим тиристором определяется значением емкости 12, включенной на выходе элемента 6. Между инверсным выходом промежуточного усилителя б и входом триггера 9 включен диод 13, осуществляющий обратную связь для возврата триггера 9 в исходное состояние. Положительный полюс источника оперативного напряжения включен к окончательному усилителю 3 через усилитель 14 мощности, работающий в режиме ключа, на вход которого подключен выход элемента 15 задержки времени. Величина задерж: ки времени подачи импульсов управления силовым тиристором 1 определяется параметрами дифференцирующих цепей 16 и 17, причем конденсатор одной из них, например,

17,обычно охвачен размыкающим контактом датчика наличия напряжения на пантлографе.

Выход регулятора через последовательно включенные бесконтактный коммутатор

18,потенциально-импульсный 19 и интегрирующий 20 элементы, а также регулируемое сопротивление и опорный диод связан с дифференцирующей цепью 11 элемента 10 задержки времени. Причем в качестве бесконтактного коммутатора может быть применен щелевой путевой выключатель или пара светодиод-осветитель, или фоторезистор-осветитель, изменяющие свою проводимость посредством периодически вводимого в щель выключателя плоского зубчатого диска, связанного с валом тягового двигателя мащины, как нагрузки выхода регулятора.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения задающий генератор 8, выполненный по схеме автоколебательного мультивибратора, начинает генерировать импульсы с частотой коммутации 200-300 Гц, которые преобразуются в формирователе 7 импульсов до необходимой длительности, порядка 100-125 мкс. Каждый импульс после выхода с формирователя 7 усиливается промежуточным усилителем 5 и поступает на вход оконечного усилителя 3 и далее, при наличии в усилителе подключенного источника питания, на электрод управления силового тиристора 1. Одновременно сигнал, поступающий с формирователя 7 импульсов, инвертируется в промежуточном усилителе 5 и поступает на вход триггера 9, ориентируя его в требуемое положение. Сигнал с триггера 9 поступает на вход элемента 10 задержки времени, на выходе которого через время, пропорциональное скважности регулирования, появляется сигнал, определяемый параметрами элементов дифференцирующей цепи 11. Этот сигнал поступает на вход промежуточного усилителя 6 и далее через усилитель 4 на электрод управления коммутирующего тиристора 2.

С поступлением первого сигнала на электрод управления коммутирующего тиристора 2 последний открывается и происходит заряд коммутирующей емкости, накопленная энергия которой служит в последующем для восстановления запирающих свойств силового тиристора 1.

Одновременно сигнал, поступающий с элемента 10 задержки времени, инвертируется в усилители 6 и через инверсный выход и диод 13 поступает на вход триггера 9, ориентируя его в исходное состояние. С поступлением следующего сигнала от задающего генератора 8 цикл повторяется.

Задержка подачи импульсов управления на силовой тиристор 1 определяется параметрами дифференцирующих цепей 16 и 17 элемента задержки 15 времени и равняется времени полного заряда кoммytиpyющeй емкости. После истечения задержки времени положительный полюс источника питания оперативных цепей подается через усилитель 14 мощности на оконечный усилитель 3 канала 1 управления силовым тиристором. Через нагрузку начинает течь ток и осуществляется процесс регулирования скорости при заряженной коммутирующей емкости. При кратковременных исчезновениях напряжения, имеющих место при прохождении мащиной стыков рельс, а также из-за других причин отскока пантографа от контрольного провода процессы, протекающие в усилителе 14 мощности, элементе 15 задержки времени, дифференцирующих цепочках 16-17, повторяются, исключая тем самым возможность срыва коммутации силового тиристора 1.

Одновременно по мере разгона двигателя, на выходе бесконтактного коммутатора 18 появляются прямоугольные импульсы напряжения, которые с целью исключения ощибочной реакции схемы при остановках привода и включенном коммутаторе дифференцируются в потенциально-импульсном элементе 19 и поступают на вход интегрирующего элем.ента 20. Среднее напряжение на выходе интегрирующего элемента 20 определяется частотой вращения тягового двигателя и по достижении его скорости, равной или больщей критической для данных условий перевозки, приводит к включению опорногр диода и подключению напряжения обратной связи Ц,, .встречно напряжению управления Uynp тринзистором дифференцирующей цепи 11 элемента 10 задержки времени канала 2 управления коммутирующим тиристором регулятора.

Постоянная дифференцирующей цепи 11 изменяется, уменьщая тем самым скважность и напряжение на тяговом двигателе, что автоматически ограничивает верхнее значение скорости привода.

Формула изобретения

Устройство для управления регулятором постоянного тока по авторскому свидетельству № 507468, отличающееся тем, что, с целью, ограничения выходного напряжения регулятора, оно дополнительно снабжено последовательно включенными бесконтактным коммутатором, потенциально-импульсным и интегрирующим элементами, причем вход бесконтактного коммутатора включен на выход регулятора, а выход интегрирующего элемента подключен к дифференцирующей цепи элемента задержки времениканала управления коммутирующим тиристором регулятора.