Устройство для управления тирис-ТОРНыМи РЕгуляТОРАМи дВуХ пАРАллЕль-НыХ гРупп ТягОВыХ элЕКТРОдВигАТЕлЕй Советский патент 1981 года по МПК B60L15/08 

дом основного формирователя тиристорного регулятора первой грунпы двигателей, третий выход указанного дешифратора - с нагрузочным резистором и через другой контакт реле - с входом основного формирователя тиристорного регулятора второй группы двигателей, четвертый выход указанного дешифратора - с входом вспомогательного формирователя первой грунны двигателей, при этом выходы всномогательных формирователей импульсов соединены также с другим входом другого счетчика через второй триггер, один из входов которого соединен с установочным входом этого же счетчика, а выход другого дешифратора соединен с входом всномогательного формирователя второй грунны двигателей.

На фиг. 1 нредставлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на выходах отдельных блоков, характеризующих работу устройства в различных режимах.

Устройство для управления тиристорными регуляторами 1 и 2 двух нараллельных групп тяговых двигателей (не показаны) состоит из двух основных и двух вспомогательных формирователей 3-6 импульсов, входы которых связаны с генератором 7 тактовых импульсов через счетчики 8 и 9 с подключенными на их выходы дешифраторами 10 и 11. Дешифратор 10 имеет четыре выхода 12-15. Выход 13 дешифратора 10 соединен с одним из входов триггера 16. Выход 12 дешифратора 10 соединен с другим входом триггера 16, а также с входом широтно-импульсного модулятора 17 и через контакты 18 реле - с входом основного формирователя 3 импульсов. К другим входам широтно-импульсного модулятора 17 присоединены датчик 19 тока тяговых двигателей и источник 20 опорного напряжения. Выходы триггера 16 и широтно-имнульсного модулятора 17 соединены через разделительные диоды 21 и 22 и узел 23 согласования с входом вспомогательного формирователя 5 импульсов, к которому также присоединен выход 15 дешифратора 10. Узел 23 согласования включает в себя транзисторы 24 и 25 и резисторы 26-29. Выход 14 дешифратора 10 соединен с нагрузочным резистором 30 и через контакты 31 реле - с входом основного формирователя 4 импульсов. Выходы вспомогательных формирователей 5 и 6 соединены также с входом счетчика 9 через триггер 32, причем выход вспомогательного формирователя 6 соединен с установочным входом счетчика 9, а его вход - с выходом дешифратора 11.

Параметры схемы выбраны следуюш,им образом.

Генератор 7 формирует имнульсы прямоугольной формы с периодом Го, который выбирается из условия допустимых пульсаций тока тяговых электродвигателей при

ступенчатом измепепип коэффициента заполнения импульсного цикла тирпсторного

Т

регулятора на величину , где Гр -

р период переключения регулятора.

Счетчик 8 и дешифраторный элемент 10 настроены на отсчет п Гр/Го импульсов. При поступлении (n-f 1)-го импульса счетчик 8 и дешифраторный элемент 10 вновь начинают отсчет импульсов от 1 до л. В дальнейшем процесс повторяется. На выходах 12-15 дешифраторного элемента 10 формируются сигналы в моменты ноступления на счетчик 8 от генератора 7 соответственно 1-го, Й+1,-;(- 1 и П+1-k импульсов, где k -ttamilTo, а мин - минимально допустимый интервал времени между моментами включения основных и вспомогательпых формирователей управляющих импульсов. Это время определяет граничные значения коэффициента заполнения импульсного цикла. Счетчик 9 и дешифраторный

элемент 11 настроены на отсчетhi импульсов. Широтно-импульсный модулятор 17 формирует прямоугольные импульсы положительной полярности, длительность которых пропорциональна разности напряжений от датчика 19 токов тяговых двигателей и источника 20 опорного напряжения. Транзистор 24 формирует на своем выходе напряжение высокого уровня нри отсутствии входных сигналов. Формирователи импульсов 3-6 выполнены по схеме ждущего однотактного блокинг-генератора и включаются при замыкании их входов на «землю. Дешифраторные элементы 10 и И имеют «открытые выходы, как это показано, например, на выходе 12 дешифратора 10. Кривые напряжения (фиг. 2, а) на выходах элементов 7, 12, 3, 13, 16, 17, 24, 25, 5 характеризуют работу устройства при ограничении по минимальному коэффициенту занолнения. Кривые напряжений (фиг. 2, б) на выходах элементов 17, 24, 25, 5 характеризуют работу устройства при допустимом диапазоне регулирования широтно-импульсного модулятора 17. Кривые напряжений (фиг. 2, в) на выходах элементов 17, 25, 15, 5 характеризуют работу устройства нри ограничении максимального коэффициента занолнения. Кривые напрял ений (фиг. 2, г) на выходах элементов 14, 4, 5, 32, 11, 6 характеризуют работу устройства при управлении тиристорным регулятором 2 второй группы тяговых двигателей.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания на устройство контакты 18 и 31 реле замыкаются с некоторой выдержкой времени, что необходимо для обеспечения установившегося режима

работы счетчиков 8 и 9. Сигналы, формируемые при этом на выходах дешифраторов 10 и И, включают только вспомогательные формирователи 5, 6 управляющих импульсов, что соответствует закрытому состоянию тиристорных регуляторов 1 и 2. По истечении заданной выдержки времени контакты 18 и 31 реле поочередно замыкаются. Дальнейшая работа устройства поясняется временной диаграммой (фиг. 2) выходных напряжений его составных узлов, которая построена, например, для . При поступлении от генератора 7 на счетчик 8 импульса отрицательной полярности, вызывающего появление на выходе 12 дешифратора 10 сигнала нулевого уровня (на диаграмме этот импульс обозначен номером 1), включается основной формирователь 3 управляющих импульсов, так как его вход замыкается на «землю через выход 12 дешифратора 10. От этого же сигнала триггер 16 переключается в положение, при котором на его выходе появляется напряжение высокого уровня, запирающее через транзисторы 24 и 25 вспомогательный фоомирователь 5 управляющих импульсов. При поступлении на счетчик импульса с порядковым номером к + (на диаграмме напряжений это 3-й импульс) на выходе 13 дешифратора 10 формируется сигнал нулевого уровня. Этим сигналом триггер 16 переключается в исходное состояние и снимает с базы транзистора 24 запирающий потенциал. Если на выходе щиротно-импульсного модулятора 17 нет напрял ения высокого уровня, то транзисторы 24 и 25 открываются и включают вспомогательный формирователь 5 управляющих импульсов. Таким образом, если длительность выходных сигналов щиротно-импульсного модулятора 17 меньше допустимого значения MUR, то ограничение по минимальному коэффициенту заполнения импульсного цикла обеспечивает сигналы с дешифратора 10 (фиг. 2, а. Если длительность шим выходных сигналов модулятора 17 находится в допустимом диапазоне регулирования (MiiH miri 7p- ), то формирователь 5 включается по окончании воздействия этих сигналов на транзистор 24, т. е. управление формиоователем 5 осуществляется уже от модулятора 17 (фиг. 2,6). Для ограничения максимального коэффициента заполнения импульсного цикла на вход формирователя 5 подаются сигналы нулевого уровня непосредственно с выхода 15 дешифратора 10. Эти сигналы появляются в моменты поступления на счетчик имга , , , пульсов с порядковым номером -+1-к, т. е. за время мин ДО окончания периода Тг, переключения регуляторов. Поэтому, если длительность выходных сигналов модулятора 17 выше допустимого диапазона регулирования ( -/мин) фррмиррватель 5 включается от сигналов с дешифратора 10 (фиг. 2, б). Формирователи 4, 6 управляющих импульсов регулятора 2 второй группы тяговых электродвигателей должны работать со сдвигом по фазе в полпериода относительно формирователей 3, 5 управляющих импульсов регулятора 1 первой группы электродвигателей. Для этого основной формирователь 4 включается сигналами с выхода 14 дешифратора 10, порядковый номер которых---+1, а вспомогательный формирователь 6 включается счетчиком 9 и детппфратором 11. Счетчик 9 и дешифратор 11 настроены на отсчет- -fl импульсов, поступающих от генератора 7 и включаются в момент срабатывания формирователя 5 (фиг. 2, г). Управление счетчиком 9 осуществляется следующим образом. При включении формирователя 5 триггео 32 переключается и запускает счетчик 9, который начинает отсчитывать поступающие от генератора 7 импульсы. В момент отсчета--4-1 импульса дешифратор 11 включает вспомогательный формнрователь б управляюших импульсов. Затем от выходного сигнала формирователя 6 триггер 32 и счетчик 9 устанавливаются в исходное положение и ждут следующего импУльса с формирователя 5. В последующих периодах регулирования описанные процессы повторяются. Указанная последовательность действий элементов схемы обеспечивает следящий режим работы формирователя 6 по отношению к формирователю 5 с дискретностью изменения коэффициента заполнения его импульсного цикла . Поэтому выше было отмечено, что период Го выбирается из условия допустимых пульсаций тока тяговых электродвигателей при ступенчатом изменении коэффициента заполнения импульсного цикла регулятора на величину Ау. Таким образом, в предлагаемом устройстве полностью исключены регулировочные элементы в цепях формирования временных интервалов и установка необходимых интервалов времени осуществляется непосредственно при изготовлении устройства без каких-либо настроек путем соответствующих подключений к выводам дешифраторных элементов. Указанные особенности предлагаемого устройства сушественно упрощают его обслуживание и обеспечивают высокие точность и стабильность задаваемых интервалов времени, что повышает надежность к качество системы регулирования,

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорными регуляторами двух параллельных групп тяговых электродвигателей, содержащее основные и вспомогательные формирователи импульсов каждого тиристориого регулятора, связанные своими входами с выходами генератора тактовых импульсов, датчик тока тяговых двигателей и источник опорного напряжения, связанные через широтно-имиульсный модулятор и узел согласования с входом вспомогательного формирователя импульсов тиристорного регулятора nepBofi группы двигателей, отличающееся тем, что, с целью упрощения, повыщения точности и надежности, оно снабжено счетчиками с дещифраторами на их выходах, триггерами, реле, нагрузочным резистором и диодами, причем счетные входы счетчиков соединены с генератором тактовых импульсов, при этом один из выходов одного из дещифраторов соединен с входом одного из триггеров, выход которого через разделительные диоды соединен с выходом широтно-импульсного модулятора, другой выход

указанного дешифратора соединен с другим входом этого же триггера, с одним из входов широтно-импульсного модулятора и через одни из контактов реле - с входом основного формирователя тиристорного регулятора первой группы двигателей, третий выход указанного дешифратора - с иагрузочиым резистором и через другой контакт реле - с входом основного формирователя тиристорного регулятора второй группы двигателей, четвертый выход указанного дешифратора - с входом вспомогательного формирователя первой группы двигателей, при этом выходы вспомогательных формирователей импульсов соединены также с другим входом другого счетчика через второй триггер, один из входов которого соединеи с установочным входом этого же счетчика, а выход другого дешифратора

соединен с входом вспомогательного формирователя второй группы двигателей.

Источники информации, принятые во виимание при экснертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 440234, кл. В 60L 15/08, 1974 (прототип). +286 23 2а§ Фиг / +26S