Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя Советский патент 1981 года по МПК B60L15/08 

I

Изобретение относится к устройствам для регулирования скорости тяговых двигателей транспортных средств и может быть применено на злектроподвижном составе постоянного тока и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. № 796006.

Известно устройство по авт. св. №796006 для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя, содержащее главный коммутирующий, перезарядный и амплитудный тиристоры со своими формирователями управляющих импульсов, элементы временной задержки, датчик нуля тока и схемы запрета, одна из которых соединена входами с выходом датчика нуля тока в цепи перезарядного тиристора и выходом элемента временной задержки коммутирующего тиристора, а выходом - с формирователем импульсов амплитудного тиристора, при этом датчик нуля тока в цепи перезарядного тиристора соединен также с выходом элемента временной задержки коммутирующего тиристора, а другая схема запрета соединена входами с выходом первой схемы запрета и выходом датчика нуля тока в цепи коммутирующего тиристора, а выходом - с входом элемента временной задержки главного тиристора 1.

Недостатком этого устройства является недоиспользование мощности тягового электродвигателя, т. к. ток электродвигателя в процессе пуска и электрического торможения поддерживается постоянным, а его величина определяется условиями сцепления в точках перехода на естественную характеристику в режиме пуска и на тормозную характеристику в режиме тормо10 жения.

Целью изобретения является улучшение динамических показателей путем увеличения момента в режиме пуска и торможения.

15 Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено делителем напряжения и задатчиком уставки, а датчик тока выполнен с двумя дополнительными обмотками, причем одна из них соединена с делителем напряжения, подключенным параллельно обмотке якоря тягового двигателя, а другая - с задатчиком уставки.

На фиг. 1 приведена блок-схема устрой25 ства для регулирования скорости тягового двигателя; на фиг. 2 - диаграмма зависимости скорости от тока тягового двигателя в режимах пуска и торможения с нанесенными областями ограничения по сцеп.30 лению колесных пар с рельсом.

Устройство состоит из тиристорного импульсного иреобразователя 1, включенного между якорем тягового двигателя 2 и обмоткой 3 возбуждения, которые шунтированы диодами 4 и 5 соответственно. Последовательно с якорем тягового двигателя 2 включен датчик 6 тока якоря, присоединенный к положительному полюсу источника 7 питания. Параллельно якорю тягового двигателя 2 к датчику 6 тока якоря включен делитель 8 напряжения.

Тиристорный импульсный преобразователь включает главный тиристор 9, зашунтированный в обратном направлении диодом 10, коммутирующую 1,кСк-цепь из конденсатора 11 и реактора 12, перезарядный тиристор 13, управляемый блоком 14 управления через формирователь 15 импульсов и зашунтированный в обратном направлении амплитудным тиристором 16. Последовательно с перезарядным тиристором 13 включен датчик 17 нуля тока, и его выходы подключены к входу первой схемы 18 запрета и входу регулируемого элемента 19 временной задержки. Первый выход элемента 19 присоединен к формирователю 20 импульсов коммутирующего тиристора 21, анод которого присоединен к датчику 17 нуля тока, а катод - к датчику 22 нуля тока, а второй выход элемента 19 присоединен к входу схемы 18 запрета.

Выход схемы 18 запрета присоединен к формирователю 23 импульсов амплитудного тиристора 16 и к входу схемы 24 запрета, другой выход которой соединен с датчиком 22 нуля тока. Выход схемы 24 запрета соединен с регулируемым элементом 25 временной задержки, выход которого присоединен к формирователю 26 импульсов. Выходы датчика 6 тока якоря присоединены к элементам 19 и 25 временных задержек, элементу 14, а также к делителю 8 напряжения и задатчику 27 уставки. Между общей точкой датчика 17 нуля тока и анода коммутирующего тиристора 21 и отрицательным полюсом источника 7 питания включен зарядный резистор 28.

Устройство работает следующим образом.

Пуск начинается с режима амплитудной модуляции, реализуемого контуром коммутации и амплитудным тиристором 16. При увеличении скорости система переходит в режим широтного регулирования. Пуск заканчивается выходом на естественную характеристику тягового электродвигателя в точке /п1 (см. фиг. 2). В процессе пуска ток тягового электродвигателя изменяется от /и2 ДО /п1, что приводит К увеличению среднего значения момента электродвигателя, т. к.

/ fni + 4

Л1

Изменение тока двигателя от 7,12 до /щ осуществляется благодаря введению отрицательной обратной связи по ЭДС вращения, что достигается подключением одной из обмоток датчика 6 тока якоря к делителю 8 напряжения и введению смещения на датчик 6 от задатчика 27 уставки через дополнительную обмотку.

Выходное напряжение датчика 6 будет пропорционально:

вых - уст + /л - fE ,

где FycT - магнитодвижущая сила, создаваемая током смещения;

РЕ - магнитодвижущая сила, создаваемая за счет ЭДС вращения двигателя. Величина Руст устанавливается задатчиком 27 уставки и выбирается таким образом, чтобы в конце пуска выполнялось соотношение: Руст

fs такс.

Величина определяется условиями сцепления в точке перехода на естественную характеристику, а значение /п2

устанавливается из условий сцепления в момент трогания состава. Регулирование тока электродвигателя в режиме торможения осуществляется аналогично режиму пуска. Причем ток регулируется в диапазоне от /TI до /It, что приводит к увеличению тормозного момента электродвигателя, т. к.:

/т1 + /тг

/п

На фиг. 2 пунктиром показаны режимы пуска и торможения при /m const и /Ti const, а сплошными линиями - пуск и торможение при /n var и .

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства для импульсного регулирования скорости электродвигателя является увеличение ускорений и замедлений подвижного состава, на котором

оно будет установлено, что особенно важно для повышения пропускной способности железных дорог.

Формула изобретения

Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя по

авт. св. № 796006, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических показателей путем увеличения момента в режиме пуска и торможения, оно снабжено делителем напряжения и задатчиком

уставки, а датчик тока выполнен с двумя дополнительными обмотками, причем одна из них соединена с делителем напряжения, подключенным параллельно обмотке якоря тягового двигателя, а другая - с задатчиком уставки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка № 2707021, кл. В 60L 15/08, 1979, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства (прототип).