Устройство для импульсного регулирования напряжения тягового электродвигателя постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК B60L15/08 H02P5/00 

Изобретение относится к системам управления силовыми тиристорными преобразователями для регулирования напряжения на электродвигателе по- 5 стоянного тока, преимущественно на моторвагонном электроподвижном составе.

Известно устройство для импульсного регулирования напряжения тяго- 10 вого электродвигателя постоянного тока, содержащее силовой резистор, шунтированный ключевым элементом, первый вход которого через блок временной задержки присоединен к выходу ре- |5 ле максимальной скважности, тиристорный преобразователь, соединенный одним из входов с регулятором сквгикности управляющих импульсов, выход которого подключен к реле максимальной 20 скважности, а вход через логическую схему ИЛИ к сумматору, подключенному своими входами к датчику тока якоря тягового электродвигателя и згшатчику уставок 1.25

Ток обмотки якоря тягового электродвигателя стабилизируется путем изменения скважности (коэффициента заполнения) выходных импульсов регулятора скважности, на вход которого по-зо

ступает сигнал с сумматора, являющийся разностью сигнала с задатчика уставок и с датчика тока якоря. Если скважность У становится максимальной, т.е. близкой к единиие, реле максимальн ой скважности формирует сигнал, поступающий на блок понижения уставки и, через блок временной задержки, на ключевой элемент, шунтирующий силовой резистор. Обратное повышение уставки осуществляется сигналом, поступающим с ключевого элемента на блок понижения уставки. Понижение уставки при шунтирювании силового резистора уменьшает опасный бросок тока якоря электродвигателя в данном переходном режиме. Уровень, до которого снижается бросок тока, определяется быстродействием датчика тока и регулятора скважности управляющих импульсов, входящих в контур регулирования. В случае Применения в качестве датчиков тока магнитных усилителей этот уровень может быть достаточно высоким и опасным для двигателя. Кроме того, в режиме самовозбуждения на малых скоростях движения рассогласование между сигналом с датчика гока и сигналом с задатчика уставок может быть столь значительным, что процесс шунтирования силового резистора происходит при разомкнутом контуре регулирования при максимальной скважности управляющих импульсов (1C ) . Это обуславливает увеличение выброса тока якоря в указанном режиме. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Поставленная цель достигается тем что предлагаемое устройство снабжено блоком понижения скважности, выход которого подсоединен к второму входу логической схемы ИЛИ, а один из входов - к выходу реле максимальной скважности, а другой - к выходу ключевого элемента. На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая блок-схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - диагра мы работы предлагаемого устройства. Устройство содержит тяговый элект родвигатель с обмоткой 1 якоря, полу чающий питание.через тиристорный пре образователь 2 от контактной сети, и обмотку 3 возбуждения, а также силовой резистор 4, шунтированный ключевым элементом 5, выход которого соединен с входом блока 6 понижения скважности, а вход - с выходом реле максимальной скважности через блок 8 временной задержки. На входы суммато ра 9 поступают сигналы от датчика 10 тока якоря, задатчика 11 уставок, а выход сумматора 9 подключен к входу регулятора 12 скважности управляющих импульсов через логическую схему ИЛИ 13. В процессе торможения ток якоря стабилизируется с помощью тиристорного преобразователя 2 путем изменения скважности управляющих импульсов которые поступают с регулятора 12 скважности управляющих импульсов. Уп равляющим сигналом для регулятора 12 скважности служит сигнал со схемы ИЛИ 13, которая из двух сигналов, по ступающих на ее входы, сигнала с сум матора 9 и сигнала с блока 6 понижения скважности выбирает сигнал, соответствующий меньшей скважности управляющих импульсов. Сигнал с сумматора 9. представляет собой результат сравнения сигнала с датчика 10 тока якоря и сигнала с задатчика 11 уставок. По мере понижения скорости вращения электродвигателя скважность f из меняется от своего минимального значения Х-тж Д° максимального значения Гглах близкого к единице, при этом резистор 4 остается введенным в цепь обмотки якоря. При of if.jtia)c ( момен времени ц на фиг. 2) срабатывает ре ле 7 максимальной скважности, которое подает команду на первый вход бл ка 6 понижения скважности. Блок 6 по нижения скважности через схему ИЛИ воздействует на регулятор 12 скважности управляющих импульсов и снижает скважность до величины YVf-H Команда с реле 7 максимальной скважности одновременно с блоком б поступает на блок 8 временной задержки. Через время задержки t - ц в момент времени tj, срабатывает ключевой элемент 5, шунтирующий тормозной резистор 4. Величина згадержки t,, - ц определяется временем, необходимым для снижения скважности до , . В момент шунтирования резистора 4 возникает бросок тока якоря, однако, поскольку сквёшность оказалась предварительно сниженной, его величина не превосходит допустимого уровня. Одновременно c исключением резистора 4 ключевой элемент 5 в момент времени t, подает команду на второй вход блока 6 понижения скважности. Это приводит к увеличению сигнала на его выходе и к переключению в момент времени t, схемы ИЛИ 13, поскольку сигнгш с сумматора 9 становится меньше сигнала с блока 6. Далее, процесс торможения продолжается с выведенным резистором 4, и скважность под контролем датчика 10 тока якоря по мере снижения скорости снова изменяется от минимального до максимальной. Таким образом, оказывается возможным реализовать приемлемые параметры переходного процесса, возникающего при шунтировании силового резистора .в цепи обмотки якоря, не предъявляя высоких требований по быстродействию к датчику тока якоря, а также улучшить протекание этого переходного процесса в режиме самовозбуждения тягового двигателя. Формула изобретения Устройство для импульсного регулирования напряжения тягового электродвигателя постоянного тока, содержащее силовой резистор, шунтирюванный ключевым элементом, первый вход которого через блок временной задержки присоединен к выходу реле максимальной скважности, тиристорный преобра-. зователь, соединенный одним из входов с регулятором скважности управляющих импульсов, выход которого подключен к реле максимальной скважности, а вход через логическую схему ИЛИ к сумматору, подключенному своими входами к датчику тока якоря тягового электродвигателя и задатчику уставок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено блоком понижения скважности, выход которого подсоединен к второму входу логической схемы ИЛИ, а один из входов - к выходу реле максимальной скважности, а другой - к выходу ключевого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе о1. Авторское свидетельство СССР № 556967, кл. В 60 h 15/08, 1977.