Устройство для регулирования привода вентилятора холодильной камеры тепловоза Советский патент 1982 года по МПК B60L1/12 

На фиг.1 показана силовая схема управления приводом вентилятора ; на фиг.2 - схема формирователя упрзвля юишх сигналов. Устройство содержит синхронный генератор, силовые тиристоры 2-7, включенные по два встречно-параллельно, мотор-вентилятор 8. Датчик 9 температуры подключен через преоб разователь 10 напряжение- частота к формирователям 11-13 импульсов.управления по числу фаз питающего на пряжения, каждый из формирователей состоит из элемента И-НЕ 14, подклкР ченного выходом к делителю15 частоты включающего в себя три последовательно соединенных триггера 16-18. Выход делителя 15 частоты подключен к одному из входов триггера 19, другой вход которого соединен с с дифференцирующим узлом 20, выполненным в виде конденсатора 21, сопротивления 22 и диода 23. Выходы дифференцирующего узла 20 подключены к выходу компараторов 24 и 25 и к катоду диода 26 и 27. Инвертирующий вход компаратора 24 соединен с неинвертирующим входо компаратора 25 и с анодом и катодом ограничительных диодов 28 и 29, дру гие- выводы которых подключены к общей точке. К общей точке подключены также неинвертирующий вход компаратора 24 и инвертирующий вход компаратора 25. ; Инвертирующий и неинвентирующий: входы компараторов 24 и 25, которые соединены с анодом и катодом ограничительных диодов 28 и 29 подключены через ограничительное сопротивление 30 к питающему напряжению каждой фазы. . Второй вход элемента И-НЕ 14 под ключен к выходу триггера 19 и соеди нен с входами элементов И-НЕ 31, другие входы которых подключены к анодам разделительных диодов 26 и 2 а третьи входы к шине Запрет, а выходы этих элементов И-НЕ соединены с блоками выходных импульсов. Принцип регулирования температуры охлаждающей жидкости дизеля теп.ловоза заключается в регулировании частоты вращения мотор-вентилятора путем изменения действующего значения напряжения, подводимого к приводу вентилятора от синхронного генератора 1. Изменение напряжения ос ществляется устройством управления приводом вентилятора путем изменени угла открытия встречно включенных силовых тиристоров 2-7 в зависимост от состояния датчика 9 температуры. Работа устройства для регулирова ния привода вентилятора холодильной камеры тепловоза осуществляется сле дующим образом. Сигнал питающего напряжений каждой фазы заводится через ограничительное сопротивление 30 и ограничительные диоды 28 и 29 на компараторы 24 и 25. На выходе компараторов формируются прямоугольные импульсы длительностью, равной половине периода питающего напряжения фазы. Эти импульсы, проходя через дифференцирующий узел 20, поступают на раздельный вход триггера 19, переводя его в состояние 1. Этот единичный потенциал разрешает прохождение через элемент И-НЕ 14 частоты х с преобразователя 10 напряжение-частота, которая изменяется в зависимости от изменения сопротивления полупроводникового датчика 9 температуры. Причем частота fx с,. где fX частота на выходе преобразователя 10 напряжениечастота; частота питающего напряжения Преобраэующая частота f поступает на делитель 15 частоты. Триггеры 16-18 оказываются в состоянии О, а на выходе делителя 15 частоты формируется импульс, который поступает на вход триггера 19, переводя его в состояние О. При этом сигнал с единичного выхода снимается и элемент И-НЕ 14 закрывается. На выходе триггера 19 формируются импульсы, длительность которых пропорциональна преобразуемой частоте f V - V 1 п Т7 где длительность импульса на выходе триггера 19; К - коэффициент деления делителя 15 частоты; Tj - период следования импульсов преобразуемой частоты. Так как преобразуемая частота у изменяется с изменением -сопротивления полупроводникового датчика 9 температуры в зависимости от состояния температуры охлаждающей жидкости, то длительность импульсов на выходе триггера 19 также изменяется. Далее эта последовательность импульсов поступает на элемента И-НЕ 31. Элементы И-НЕ 31 подают импульсы через блоки выходных импульсов, на управляющие электроды тиристоров 3,5 и 7 в положительную полуволну питающего напряжения и тиристоров 2,4 и 6 в отрицательную полуволну. Например при росте тетипературы охлаждающей жидкости выше заданной сопротивление датчика 9 температуры изменяется так, что на выходе преобразователя 10 сопротивление-частота преобразуемая частота увеличивается Следовательно, длительность кмпульсов управления, поступающих на управляющие электроды тиристоров 2-7, увеличивается. Угол открытия . тиристоров 2-7 увеличивается. При этом увеличивается и действующее напряжение, подводимое к приводу вентилятора. Это приводит к увеличе нию частоты вращения мотор-вентилято ра 8. Следовательно, интенсивность вентиляции увеличивается, что приводит к понижению температуры охлажда,ющей жидкости дизеля тепловоза. Так как частота синхронного генератора 1 тепловоза изменяется в диапазоне 35-100 Гц, то для Того,чтобы длительность импульсов управления оставалась постоянной при неизменной температуре охлаждающей жидкости, в преобразователь 10 заводится напряже ние обратной связи д, пропорциональное частоте Кроме того,подавая в устройство сигнал по шине Запрет, можно формировать нужный закон регулирования привода вентилятора, включая или отключая его. Таким образом, в предлагаемом устройстве изменение угла управления в каждом формирователе 11-13 импульсов управления управление осуществляется путем изменения преобразуемой частоты на выходе преобразователя 10 напряжение-частота. То есть в каждом формирователе 11-13 импульсов управления в -качестве носите ля информации используется изменяемый период импульсов на выходе преобразователя 10 напряжение-частота, который является общим для всех каналов. Следовательно, узлом управления становится преобразователь 10 напряжение-частота, осуществляющий преобразование изменяемого сопротивления полупроводникового датчика в интервал времени. Поэтому при исполь зовании указанного устройства управления приводом вентилятора получается значительный выигрыш в объеме построения системы, за счет ее упрощения при сохранении многих достоинств, присущих системам управления на цифровых элементах, в том числе одного из важнейших - наличие едино го времязадающего устройства для всех каналов управления, что исключает ассиметрию углов управления тиристоров 2-7, что повышает качество регулирования. Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет упрйстить и повысить качество регулирования привода вентилятора. Ожидаемый экономический эффект составляет 500 руб. в год на тепловоз . Формула изобретения Устройство для регулирования привода вентилятора холодильной камеры тепловоза, содержащее снихронный генераторi силовые тиристоры, включенные по два встречно-параллельно в каждой фазе, управляющие электроды которых соединены с формирователями импульсов для каждой фазы, и датчик температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено преобразов телем напряжение-частота, а каждыйформирователь импульсов управления Содержит триггер, дифференцирующие узлы, делитель частоты, компараторы, ограничительные резистор и диоды и элементы И-НЕ, одни из входов первого и второго из которых подключены к выходам соответствующих компараторов, соединенных один инвертирующим, -а другой неинвертирующим входами с точкой соединения ограничительного резиЪтора и анода и катода ограничительных диодов, соединенных между собой паргшлельно и подключенных через ограничительный . резистор к выходу синхронного генератора, а вторые входы указанных элементов И-НЕ соединены с выходом триггера, один из входов которого, соеди- нен с выходами дифференцирующих узлов, подключенных входами к выходам компараторов,а другой - к выходу делителя частоты, вход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, один из входов которого подключен к выходу .триггера, а другой к выходу преобразователя напряжениечастота, вход которого подключен к датчику температуры. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1. Писарев А.Л. и др. Управление иристорными преобразователями. Энергия 1975, с.22.