Устройство для импульсного регу-лиРОВАНия СКОРОСТи ТягОВОгО элЕКТРО-дВигАТЕля Советский патент 1981 года по МПК B60L15/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

1

Изобретение относится к устройствам для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока.

Известно устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя, содержащее главный, коммутирующий, перезарядный и амплитудный тиристоры с соответствующими формирователями управляющих импульсов, датчики нуля тока, один из которых включен к цепь перезарядного тиристора и соединен выходами со входом первой схемы запрета и одним из входов первого элемента временной задержки, один из выходов которого соединен с другим входом первой схемы запрета, подключенной выходом ко входу формирователя управляющих импульсов амплитудного тиристора и к одному из входов второй схемы запрета, другой вход которой соединен с другим датчиком нуля тока, включенным в цепь коммутирующего тиристрра, при этом другой вход первого элемента временной задержки соединен с блоком управления и одним из входов второго элемента временной задержки, соединенного выходом со входом формирователя импульсов главного тиристора 1.

Недостатком этого устройства является невозможность осуществления плавного перехода из амплитудной модуляции в режим широтного регулирования и обратно, максимальный ток нагрузки в режиме амплитудной модуляции меньще, чем минимальный ток нагрузки режима щиротного регулирования.

Цель изобретения - повыщение надежности путем обеспечения плавности перехода из режима амплитудной модуляции в режим щиротного регулирования и обратно.

10

Поставленная -цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным датчиком нуля тока в цепи перезарядного тиристора, дополнительным элементом временной задержки, элементами И и тремя 15 дополнительными схемами запрета, одна из которых соединена входом с другим выходом первого элемента временной задержки и с одним из выходов другой дополнительной схемы запрета, а выходом - с одним из входов формирователя управляю20щих импульсов коммутирующего тиристора, другой вход которого соединен с выходом другой дополнительной схемы запрета, а третий - с выходом третьей дополнительнои схемы запрета, выходы которой соединены с выходом первого элемента временной задержки и выходом одного из элементов И, соединенного входами с входом и выходом первого элемента временной задержки, причем указанный элемент И соединен выходом со входом дополнительного элемента временной задержки, выход которого подключен к одному из входов второй дополнительной схемы запрета и к одному из входов второго элемента И, второй вход которого соединен с дополнительным .датчиком тока, а дыход - с одним из входов третьего элемента И, соединенного с другим входом второй дополнительной схемы запрета, а другой вход этого элемента - с выходом второй схемы запрета, а выход - со входом третьего элемента временной задержки. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы зон функционирования датчика тока якоря и датчиков нуля тока. Устройство состоит из тиристорного импульсного преобразователя 1, включенного между якорем 2 тягового двигателя и обмоткой 3 возбуждения, которые щунтированы диодами 4 и 5 соответственно. Последовательно с якорем 2 тягового двигателя включен датчик 6 тока якоря. Тиристорный импульсный преобразователь включает в себя главный тиристор 7, зашунтированный в обратном направлении диодом 8, коммутирующую LC-цепь с конденсатором 9 и реактором 10, перезарядный тиристор II, управляемый блоком 12 управления через формирователь 13 импульсов, амплитудный тиристор 14. Последовательно с перезарядным тиристором II включены датчики 15 и 16 нуля тока. Выходы Датчика 15нуля тока подключены ко входу схемы 17запрета, входу регулируемого элемента 18временной задержки и -входу элемента И 19. Другой вход этого элемента присоединен к первому выходу элемента 18 временной задержки. Второй выход элемента 18 временной задержки подключен ко входам дополнительных схем 20 и 21 запрета. Выходы схем запрета 20 и 21 присоединены к формирователю 22 импульсов коммутирующего тиристора 23, анод которого присоединен к датчику 16нуля тока, а катод - к дополнительному датчику 24 нуля тока, выход которого присоединен ко входу схемы 25 запрета, другой вход которой подключен к выходу схемы 17 запрета. К этому выходу подключен формирователь 26 импульсов амплитудного тири стора 14. Выход элемента И 19 присоединен ко входам дополнительной схемы 20 запрета и дополнительного элемента 27 временной задержки, а выход которого соединен со входом элемента И 28, соединенного другим входом с датчиком 16 нуля тока. К входу и выходу элемента И 28 присоединена своими входами дополнительная схема 29 запрета, выходы которой подключены к формирователю 22 импульсов и входу дополнительной схемы 21 запрета. Выход элемента И 28 также соединен со входом элемента И 30, другой вход которого соединен с выходом схемы 25 запрета. Выход элемента И 30 присоединен ко входу элемента 31 временной задержки, выход которого присоединен к формирователю 32 импульсов главного тиристора 7. Выход датчика 6 тока якоря присоединен к элементам сравнения элементов 18, 27 и 31 временных задержек, а также к блоку 12 управления. Между общей точкой датчика 16 нуля тока и -анода коммутирующего тиристора 23 и отрицательным полюсом источника питания включен зарядный резистор 33. Пуск начинается с режима амплитудной модуляции, реализуемого контуром коммутации и амплитудным тиристором 14. Регулирование режима амплитудной модуляции осуществляется изменением времени задержки импульсов, поступающих от датчика 15 нуля тока на элемент 18 временной задержки в зависимости от выходного капряжения датчика тока якоря (U.T)- контролирующего величину тока в цепи якоря тягового электродвигателя. При этом импульсы управления с выхода элемента 18 временной задержки поступают на формирователь управляющих импульсов коммутирующего тиристора 23 через дополнительные схемы 20 и 21 запрета. Режим амплитудной модуляции в диапазон выходных напряжений датчика якоря 6 U i .идуд , иллюстрируется диаграммой, В режиме амплитудной модуляции схемами 17, 25 запрета и элементом И 30 создается запрет на управление главным тиристором 7. Импульс с выхода схемы 17 запрета появится на входе формирователя 26 в случае прихода на вход схемы запрета первым импульса с выхода датчика нуля тока. Во всех остальных случаях создается запрет на управление амплитудным тиристором 14, что необходимо для нормального функционирования устройства. При увеличении скорости и достижении выходным напряжением датчика тока якоря величины и 1 время задержки выходного импульса датчика 15 нуля тока элементом 18 временной задержки становится равным нулю. Создается запрет на управление амплитудным тиристором 14. Система переходит в промежуточный режим. Этот режим имеет место в диапазоне выходных напряжений датчика тока якоря Управление этим режимом осуществляется с помощью элемента 27 временной задержки, элемент сравнения которого начинает работать при выходном напряжении датчика тока якоря U |. Причем запуск элемента 27 временной задержки осуществляется от элемента И 19. Импульс управления с элемента 27 временной задержки поступает через схему 29 запрета на формирователь 22 импульсов коммутирующего тиристора 23. В этом режиме импульс управления коммутирующего тиристора 23 смещается во временном диапазоне. Промежуточный режим заканчивается, когда ток в нагрузке достигает минимального значения тока нагрузки режима щиротного регулирования, т. е. возникают условия плавного перехода (без регулирования системы) в режим щиротного регулирования. Пороговый элемент датчиков 15, 16 и 24 нуля тока настроены на различные уровни срабатывания. По заверщении промежуточного режима начинается режим щиротного регулирования. Этот режим имеет место в диапазоне выходных напряжений датчика тока якоря . При этом управление коммутирующим тиристором 23 осуществляется элементом 18 временной задержки через схему 21 запрета, а управление главным тиристором 7 производится с помощью элемента 31 временной задержки, запускаемый в этом режиме схемой 25 запрета, через элемент И 30. Формула изобретения Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя, содержащее главный, коммутирующий, перезарядный и амплитудный тиристоры с соответствующими формирователями управляющих импульсов, датчики нуля тока, один из которых включен в цепь перезарядного тиристора и соединен выходами с одним из входов первой схемы запрета и одним из входов первого элемента временной задерж ки, один из выходов которого соединен с другим входом первой схемы запрета, подключенной выходом ко входу формирователя управляющих импульсов амплитудного тиристора и к одному из входов второй схемы запрета, другой вход которой соединен с другим датчиком нуля тока, включенным в цепь коммутирующего тиристора, при этом другой вход первого элемента временной задержки соединен с блоком управления и одним из входов второго элемента временной задержки, соединенного выходом со входом формирователя импульсов главного тиристора, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, оно снабжено дополнительным датчиком нуля тока в цепи перезарядного тиристора, дополнительным элементом временной задержки, элементами И и тремя дополнительными схемами запрета, одна из которых соединена входом с другим выходом первого элемента временной задержки и с одним из выходов другой дополнительной схемы запрета, а выходом - с одним из входов формирователя управляющих импульсов коммутирующего тиристора, другой вход которого соединен с выходом другой дополнительной схемы запрета, а третий - с выходом третьей дополнительной схемы запрета, выходы которой соединены с выходом первого элемента временной задержки и выходом одного из элементов И, соединенного входами с входом и выходом первого элемента временной задержки, причем указанный элемент И соединен выходом со входом дополнительного элемента временной задержки, выход которого подключен к одному из входов второй дополнительной схемы запрета и к одному из входов второго элемента И, второй вход которого соединен с дополнительным датчиком тока, а выход - с одним из входов третьего элемента И, соединенного с другим входом второй дополнительной схемы запрета, а другой вход этого элемента - с выходом второй схемы запрета, а выход - со входом третьего элемента временной задержки, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2707021/24-И (приоритет 4.01.79).

лгя

пи i

Фи1.1

лгя -f(i)

tl