Устройство для управления тиристор-НыМ РЕгуляТОРОМ ТягОВОгО элЕКТРО-дВигАТЕля Советский патент 1981 года по МПК B60L15/08 

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОЮМ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТГОДВИГАТЕЛЯ

Устройство относится к электронному 6бор5 дованию электроподвижного состава с импульс ным регулированием режимов пуска и торможения тяговых электродвигателей. Известно устройство для управления тиристорным регулятором тягового электродвигателя, содержащее широтно-импульсный модулятор с формирователями управляющих импульсов для тиристорного регулятора и датчик тока электродвигателей с источником опорного напряжения, подключенные к входу транзистора сравнения, у которого в эмиттерную цепь включен регулируемый резистор, а в коллекторную - последовательно соединенные нагрузочный резистор и конденсатор элемента сравнения 1. Недостатком данного устройства является большая инерционность сравнивающего элемента, что вызывает нарушение нормальной работы широтно-импульсиого модулятора в нестационарных режимах, возникающих при различных переключениях, в силовой цепи даига телей или при скачкообразных изменениях напряжения контактной сети. Эти нарушения ррИводят к забросам тока тяговых двигате/ 1ей, что создает предпосылки для возникновения кругового огня на их коллекторах и снижает надежность системы регулирования. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет обеспечения высокого быстродействия в нестационарных режимах. Дпя этого оно снабжено подключенной параллельно цепи транзистора сравнения дополнительной цепью, состоящей из последовательно соединенных дополнительного конденсатора, дополнительных транзистора и резистора, и диода, причем у дополнительного транзистора эмиттер соединен через резистор с эмиттером транзистора сравнения, база - с движком переменного резистора в эмиттерной цепи транзистора сравнения, а общая точка дополнительного резистора и фильтра в коллекторной цепи дополнительного транзистора подключена к широтно-импульсному модулятору и через диод в обратном направлении к общей точке соединения нагрузочного резистора и конденсатора в коллекторной цепи транзистора сравнения. На чертеже показана схема предлагаемого устройства. Элемент сравнения,-содержащий транзистор 1 сравнения, диод 2, нагрузоч {ые резистор 3 и конденсатор 4, через резистор 5 и 6 подключен к ддтчику 7 тока тягового двигателя и ИСТОЧ1Ш1СУ 8 опорного напряжения. В эмиттерную цепь транзистора I включен высокоомный регулируемый резистор 9, зашунтированный низкоомным резистором 10 и стаби

литроном 11, к конденсатору 4 через диод 12 подключен выход допол1ттельного транзистора 13j у- которого в коллекторной цепи имеется дополнительный резистор 14 и фильтр из конденсатора 15 и резистора 16 с небольшюй постоянной времени, база соединена с движком регулируемого резистора 9, а эмитте подключен через резистор 17 к эмиттеру транзистора 1 и через дополнительный конденсатор 18 большой емкости к источнику питания Е. Напряжение с резистора 16 подается на широтно-импульсный модулятор 19, управляющий формирователями 20 и 21 управляющих импульсов для тиристорного регулятора 22.

Устройство работает следующим образом.

В стационарном режиме работь дополнительный транзистор 13 закрыт, так как потен диал его базы выше потенциала эмиттера. Транзистор I сравнения управляется разностью напряжений от датчика 7 тока двигателя и источника 8 опорного напряжения. Пропорцнональ ю этой разности напряжений по транзистору 1 сравнения протекает ток, который заряжает конденсаторы 4 и 15 до определенного уровня напряжения. Это напряжение поступает на вход широтно-импульсного модулятора и задает требуемый режим его работы, обеспечивающий поддержание тока двигателя на заданном уровне. При резком увеличешш тока тягового двигателя, вызванном скачкообразным изменением напряжеюш в ко тгактной сети или какими-либо переключениями в силовой цепи двигателя, резко увеличивается напряжение на выходе датчика 7 тока. В результате этого увеличивается ток, протекающий через регулируемый резистор 9 и переход эмиттер-база транзистора 1 сравнения. Коллекторный ток транзистора 1 сравнения увеличивается, но напряжение на конденсаторе 4 не может резко возрасти из-за большой его емкости. Повышение быстродействия устройства в этом случае обеспечивают вновь введенные элементы 12, 13, 14, 15, 16, 17 и 18. Работают они в следующем порядке С увеличением тока регулируемого резистора 9 потенциал его движка уменьшается относительно верхнего зажима, подключенного к положительному полюсу истошшка иитшгая. Слепри включении дополнительного транзистора 13. Резкое увеличение напряжения на конденсаторе 15 приводит к резкому изменению коэффициента заполнения импульсного цикла

5 широтио-импульсного модулятора 19 и режима работы формирователей управляющих импульсов 20, 21 и тиристорного регулятора 22, обеспечивая необходимое уме1 ьшего1е тока двигателя. При уменьшении тока двигателя

до заданного значения напряжение на выходе датчика 7 уменьшается, уменьшается также ток через регулируемый резистор 9, а потенциал его движка повышается. В результате этого потенциал базы допол штельного тран- зистора 13 возрастает, а потевдиал эмиттера удерживается с -помощью дополнительного конденсатора 18 на уровне, соответствующем открытому состоянию этого транзистора, что приводит к резкбму его выключению. Конденсатор 15 при зтом быстро разряжаетс я через резистор 16 до уровня напряжения на конденсаторе 4, диод 12 открывается и режим работы широтно-импульсного модулятора 19 уже определяется уровнем напряжения на конденсаторе 4. Вспомогательные элементы,

низкоомный резистор 10 и стабилитрон 11 обеспечивают необходимый вид регулировочной характеристики транзистора 1 сравнения.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокое быстродействие системы регулирования тяговыми двигателями, что повышает устойчивость процесса регулирования, а следовательно, и надежность системы.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорным регулятором тягового электродвигателя, содержащее широтно-импульсный модулятор с формирователями управляющих импульсов

Для тиристорного регулятора и датчик тока электродвигателей с истошиком опорного напряжения, подключенные к входу транзистора сравнения, у которого в эмиттерную цепь включен регулируемый резистор, а в коллекторную - последовательно соединенные нагрузочный резистор и конденсатор элемента сравнения, о тли чающееся тем, что, с LBjam повышения надежности, оно довательно, уменьшается и потенциал базы дополнительного транзистора 13, а потенциал его эмиттера удерживается на прежнем уровне за счет большой емкости конденсатора 18. В результате этого дополнительный транзистор 13 открывается и резко поднимает уровень иапрях е шя на конденсаторе 15, так как его емкость значительно меньше конденсатора 4. Влия.ние ковденсатора 4 на этот процесс исключается диодом 12, который закрывается .снабжено подключенной параллельно цепи транзистора сравнения дополнительной цепью, состоящей из последовательно соединенных дополнительного конденсатора, дополнительных транзистора и резистора, фильтра и диода, причем у дополнительного транзистора эмиттер соединен через резистор с эмиттером транзистора сравнения, база - с движком переменного резистора в эмиттерной. цепи транзистора сравнения, а общая точка дополнитель кого резистора и фильтра в коллекторной цепи дополнительного транзистора подключена 76 Гк Широтно-нмпульсному модулятору и через диод в обратном направлении к общей точке соединения нагрузочного резистора и конденсатора в коллекторной цепи транзистора сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Авторское свидетельство СССР по заявке № 268Ы7/24-11, кл. В 60 L 15/08, 03.11.78 (прототип).

г