Устройство для импульсного регулирования напряжения тягового электродвигателя постояннного тока Советский патент 1981 года по МПК B60L15/08 

Изобретение относится к управлению силовыми тиристорными преобразователями для регулирования напряжения на электродвигателе постоянного тока, преимущественно на моторвагонном электроподвижном составе.

Известно устройство для импульсного регулирования напряжения тягового электродвигателя постоянного тока, содержащее силовые резисторы, которые шунтированы ключевыми элементами и включены в цепь якоря тягового электродвигателя, и соединенный с источником питания тиристорный преобразователь, управляющий вход которого через регулятор скважности соединен с датчиком тока якоря и задатчиком уставок, причем к входам зад тчика уставок- и командоаппарат и блок понижения уставок 1 .

Недостатком этого устройства является отсутствие оценки уровня затухания магнитного потока в тяговом двигателе, поскольку момент вывода резистора определяется заранее выбранной величиной задержки (). В связи с этим при разрегулировании линии задержки резистор может быть выведен до того момента , когда поток в тяговом двигателе достаточно затухнет, что приводит к недопустимым броскам тока якоря.

Цель изобретения - повышение надежности электрического торможения путем оценки уровня затухания магнитного потока в тяговом двигателе.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным датчиком тока якоря, датчиком то10ка возбуждения тягового электродвигателя, блоком определения знака и величины производной тока якоря, блоком контроля максимального значения тока возбуждения и блоком контроля

15 минимального значения тока якоря, причем выход дополнительного датчика тока якоря соединен через блок определения знака и величины производной с одним входом, а выход дат20чика тока возбуждения через блок контроля максимального значения с другим входом блока снижения уставок, вход блока контроля минимального значения тока якоря подключен к

25 датчику тока якоря, а выход блока к управляющему входу ключевых элементов, при этом обмотка возбуждения тягового двигателя включена последовательно с тиристорным преобра30зователем. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство состоит из тиристорного преобразователя 1, подключенного последовательно с обмоткой 2 возбуждения тягового электродвигателя к источнику 3 питания постоянного тока.. Обмотка 2 возбуждения и датчик 4 тока возбуждения шунтированы обратны диодом 5. К обмотке якоря 6 тягового электродвигателя подключены силовые резисторы 7, шунтированные клю чевыми элементами 8. Силовые резисто ры 7 и ключевые элементы могут быть. выполнены, например, в виде реостатного контроллера 9, имеющего блок 10 управления. Тиристорный преобразователь 1 управляется регулятором 11 скважности управляющих импульсов,вхо которого соединен с выходом задатчика 12 уставки датчика 13 тока якоря. К одному из входов задатчика 12 уста вок подключен выход датчика 13 тока якоря, к другому - выход блока 14 понижения уставки и к третьему - выход командоаппарата 15. Выход датчика 4 тока возбуждения соединен с б ком 16 контроля максимального значения тока возбуждения, выход которого соединен с блоком 14 понижения устав ки. Между датчиком 13 тока якоря и якорем 6 тягового двигателя установлен дополнительный датчик 17 блока 1 определения знака и величины производ ной тока якоря, выход которого подкл чен к другому входу блока 14. Выход датчика тока якоря соединен с блоком 19 контроля минимального значения то ка якоря, выход которого присоединен к входу блока 10 управления реостатным контроллером 9. Устройство -работает следующим образом. Реостатное торможение осуществляет ся при независимом возбуждении тягово го двигателя и постоянном значении то ка якоря (lg const) в установившемся режиме. Торможение начинается с некоторой скорости V при полностью введе ном в цепь якоря сопротивлении реостатного контроллера и минимальном коэффициенте ослабления поля |i mln По мере уменьшения скорости происходи усиление поля до / vnciic При достижении f xnciy. осуществляется изменение поля нар).;|П и вывод одной ступени реостатного контроллера. Затем процесс повторяется. В случае при выведении ступени реостата в момент, когда поток ф не достиг установившегося 3начения, равного - (PnUn vnqO( имеет место бросок тока якоря, который может привести к отклонению системы. В другом случае, когда выво ступени осуществляется при Ф riminx хФтах отсутствует перерегулирование по току якоря. При этом система отрабатывает следующий алхоритм. При достижении током возбуждения максимального значения блок 16 выдает сигнал на блок 14 понижения уставки , который в свою очередь выдает сигнал на задатчик 12 уставок на уменьшение уставки от датчика 13 тока якоря. Магнитное состояние тягового двигателя оценивается блоком 19 по уровню тока якоря, поскольку имеет место пропорциональность )g, где Ф - магнитный поток; Е - ЭДС вращения якоря двигателя . При снижении тока якоря до уровня, заданного пониженной уставкой, а значит и спадании магнитного потока до допустимого уровня (не вызывающего броска тока якоря), блок 19.выдает сигнал на блок 10 управления реостатным контроллером 9 и происходит вывод одной ступени сопротивления. После этого начинает нарастать ток якоря- и запускается блок 18.При достижении током якоря J установившегося значения, т.е. при 0, блок 18 выдает сигнал на восстановление нормальной уставки тока якоря. Блок 18 определяет также знак и запускается только на нарастающем участке изменения 3q , чтобы исключить ложные сигналы на блок 14. Затем процесс повторяется. Формула изобретения Устройство для импульсного регулирования напряжения тягового электродвигателя постоянного тока, содержащее силовые резисторы, которые шунтированы ключевыми элементами и включены в цепь якоря тягового электродвигателя, и соединенный с источником питания Тиристорный преобразователь, управляющий вход которого через регулятор скважности соединен с датчиком тока якоря и задатчиком уставок, причем к входам задатчика уставок подключены командоаппарат, блок понижения уставок, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электрического торможения, оно снабжено дополнительным датчиком, тока якоря, датчиком тока возбуждения тягового электродвигателя, блоком определения знака и величины производной тока якоря, блоком контроля максимального значения тока возбуждения и блоком контроля минимального значения тока якоря, причем выход дополнительного датчика тока якоря соединен через блок определения знака и величины производной с одним входом, а выход датчика тока возбуждения через блок контроля максимального значения - с другим входом блока понижения уставок, вход блока контроля минимального значения тока якоря подключен к датчику тока якоря, а выход блока - к управляющему входу ключевых элементов, при этом обмотка возбуждения тягового двигателя

включена последовательно с тиристорным преобразователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 556967, кл. В 60 L 15/08, 1976.