Устройство для контроля тиристорного регулятора тяговых электродвигателей транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60L3/12 

Изобретение относится к контролю электронного оборудования транспортных средств с тиристорно-импульсным регулированием режимов пуска и торможения тяговых электродвигателей.

Известно устройство для контроля тиристорного регулятора тяговых электродвигателей транспортного средства, содержащее амплитудный ограничитель импульсов на выходе тиристорного регулятора, тиристоры которого подключены управляющими электродами к блоку управления, элемент сравнения, подключенный выходом к измерительному элементу разности длительности импульсов, генератор импульсов, блок выдержки времени и. интегратор tl Недостатком этого устройства является использование при измерении запаса времени в качестве опорной величины паспортного значения времени восстановления управляемости тиристоров. Это приводит к снижению достоверности результатов измерения, так как время восстановления управляемости тиристоров может из- . меняться по сравнению с паспортными данными из-за старения тиристоров. Указанный недостаток снижает надежность контроля, а следовательно и, надежность регулятора.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается.тем, что устройство для контроля тиристорного регулятора тяговых электродвигателей транспортного средства снабжено триггером, дополнительным интегратором, логическими элемента- ми И, одни из входов которых соединены с выходами триггера, другие входы первого и второго элементов И с выходом ограничителя импульсов, а другой вход третьего логического элемента И соединен с одним из выходов блока управления тиристорами регулятора, при этом выходы первого

20 и второго логических элементов И соединены с входами соответствующих интеграторов, подключенных выходами к входам элемента сравнения, а выход третьего логического элемента И - с 25 входом блока выдержки времени, подключенным выходом к входу генератора импульсов, соединенному с другим выходом блока управления тиристорами регулятора, к которому подключен

30 вход триггера. На флг. 1 приведена блок-схема устройства; . на фиг. 2 - временные диаграммы изменения напряжения. Устройство содержит тиристорный регулятор с основным 1 и вспомогательным 2 тиристорами, коммутирующи конденсатором 3, перезарядными дрос селем 4 и диодом 5. Управление тирис торами 1 и 2 осуществляется сигнала ми, поступающими через диоды 6 и 7 от блока 8 управления. Тиристорный регулятор включен в цепь, содержащую тяговый электродвигатель 9, ано ный реактор 10, реостаты 11 и 12, используемые в тормозном режиме (а также и при пуске, еслив системе предусмотрен реостатный пуск электр двигателей) . На входе тиристорного регулятора подключен амплитудный ог раничитель 13 импульсов, к выходу которого подключены входы логических элементов И .14--и 15, другие вхо ды которых подключены к выходу триг гера 16, а выходы логических элемен тов И 14 и 15 через интеграторы 17. и 18 подключены к элементу 19 сравнения, на выходе которого включен измерительный злемейт 2,0. Интеграто ры 17 и 18 преобразуют выходные импульсные сигналы логических элементов И 14 и 15 в постоянное напряжение, уровень которого пропорционален длительности указанных импульсов. Элемент 1-9 сравнения выделяет разность рыходных напряжений интеграторов 17 и 18, которая имеет место, если длительности входных импул сов интеграторов разные. Измерительный элемент 20 фиксирует разнос напряжений, выделяемую элементом 19 сравнения. Между управляющими входа ми тиристоров 1 и 2 через логически элемент И 21 и блок 22 регулируемой выдержки времени включен генератор 23 импульсов, работающий в ждущем режиме. Логический элемент И 21 управ ляется от триггера 16. Выдержка времени в блоке -22 выдержки устанавливается с помощью ру ного переключателя оператором, осуществляющим контроль регулятора. Ма симальная выдержка времени при разработке устройства выбирается-в 1,5 2 раза больше минимальной длительно сти между управляющими импульсами, поступающими от блока 8 к тиристорам 1 и 2. Ступени переключения выбираю ся равными 10-20% от максимального значения выдержки времени (чем меньше ступени переключения, тем выше точность измерения запаса времени на восстановление управляемости тиристоров) . ,. Контроль тиристорных регуляторов проводится на стоянке в депо. Для этого якорь двигателя 9 закорачивают перемычкой, в блоке 22 устанавливают максимальную выдежку време.ни, включают блок 8 управления с максимальным коэффициентом заполнения импульсного цикла и подкл.очают к контактной сети анодный реактор 10 и реостаты 11 и 12. При этом на тиристор 1 поступают управляющие импульсы только от блока 8, а на тиристор 2- - от блока 8 и генератора 23. Включение генератора 23 осуществляется сигналами, поступающими от блока 8 управления через диод 6, логический элемент И 21 и блок 22 вы-: держки времени при наличии управляющего напряжения от триггера 16 на входе логического элемента И 21. Так как переключение триггера 16 сигналами, поступающими от блока 8 управления, осуществляется в каждом периоде регулирования, то включение генератора 23 происходит через период. При включении генератора 23 на его выходе формируется импульсный сигнал, отстоящий от импульса управления, подаваемого от блока 8 на тиристор 1 на время, определяемое выдержкой времени блока 22. Так как выдержка времени блока 22 меньше установленной вначале максимальной длительности между управляющими импульсами, с блока 8, то тиристоры 1 и 2 начинают работать в неравномерном режиме. При этом режиме коэффициент заполнения импульсного цикла в одном периоде определяется сигг налами, поступающими, через диоды 6 и 7 от блока 8 .управления, а в другом - сигналом, поступающим через диод 6 от блока 8 управления на тиристор 1.-И сигналом с выхода генератора. 23, поступающим на тиристор 2, При импульсной работе регулятора в момент выключения тиристора 1 к нему прикладывается в обратном направлении напряжение коммутирующего конденсатора 3. Длительность этих импульсов напряжения определяет время, предоставляемое контуром коммутации регулятора для восстановления управляемости тиристора 1. Указанные импульсы напряжения через амплитудный ограничитель 13 поступают на логические элементы И 14 и 15. Логические элементы И 14 и 15 управляются выходным напряжением триггера 16, который переключается в каждом периоде регулирования от сигналов, поступающих с выхода блока 8 управления. В результате этого происходит включение каждого логического элемента И (14 и 15) через период регулирования. При включении логических элементов И 14 и 15 они пропускают в интеграторы 17 и 18 с амплитудного ограничителя 13 импульсы, кото.рые соответствуют различным периодам регулирования .

В начальный момент контроля, когда выдержка времени, задаваемая блоком 22, максимальна, длительность импульсов, формируемых амплитудным ограничителем 13 в каждом периоде регулирования, одинакова. Это обусловлено тем, что длительность импульсов Напряжения, прикладываемь1х к тиристору 1 в обратном направлении, одна и та же в каждом периоде регулирования. Показание измерительного элемента 20 при этом равно нулю

В дал1знейшем процессе контроля; необходимо ступенями уменьшать выдерку времени блока 22. В моменты, когда эта выдержка времени будет меньше длительности 1ррр.перезаряда коммутирующего конденсатора 3, длитель-, ность импульсов обратного напряжения будет уменьшаться. При этом в один период регулирования, когда ти ристор 2 открывается сигналами от блока 8 управления, включен логический элемент И 14 и интегратор 17 формирует напряжение, уровень которого пропорционален длительности импульсов обратного напряжения, а в другой период,, когда тиристор 2 открывается сигналами от генератора 23, включен логический элемент И 15. В периоды, когда импульсы на вход интеграторов не подаются, на их выходе напряжение сохраняет предшествуюшсее значение;

Разность выходных напряжений интеграторов 17 и 18, выделяемая элементом 19 сравнения, регистрируется измерительным элементом 20.

Импульсная работа регулятора при уменьшении выдержки времени блока 23 будет сохраняться до тех пор, пока длительность () импульсов обратного напряжения будет превышать время восстановления ( управляемости тиристоров. При обр аосст иристор 1 перестаетуправляться и полностью открывается, поступление импульсов на амплитудный ограничитель 13 прекращается/ а интеграторы 17 и 18 запоминают значения длительностей импульсов обратного напряжение предшествовавших моменту полного открытия тиристора 1. Разность этих длительностей фиксируется измерительным элементом 20, является запасом времени, предоставляемым контуром комутсщии регулятора на восстановление управляемости тиристоров.

Б нормальном режиме работы регуляторов (при пуске двигателей) снимается питание с генератора 23 (на схеме эта цепь не показана, чтобы не затемнять оснсзвные цепи)и устройство контроля не оказывает влияния на режим работы тиристоров.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет контролировать запас времени, предоставляемый контуром коммутации регулятора на .восстановление управляемости тиристоров, с учетом возможных изменений в струк0туре тиристоров, т.е. реальный запа: времени, а не расчетный. Это обстоятельство повышает надежность результатов контроля, а следовательно, и надежность работы регуляторов.

5

Формула изобретения

Устройство для контроля тиристор0Ного регулятора тяговых электродвигателей транспортного средства, содержащее амплитудный ограничитель, Импульсов на выходе тиристорного регулятора, тиристоры которого подключены управляющими электродами к блоку

5 управления, элемент сравнения, подключенный выходом к измерительному элементу разности длительности импульсов, генератор импульсов, блок выдержки времени и интегратор, о т0л и ч ающее с я тем,что, с целью повыи ения надежности, оно Ьнабжено триггером, дополнительным интегратором, логическими элементами И, одни из входов которых соединены с

5 выходами триггера, другие входы первого и второго элементов И - с выходом ограничителя импульсов, а другой вход третьего логического элемента И соединен с одним из выходов блока

0 управления тиристорами регулятора, при этом выходы первого и второго логических элементов И соединены с входами соответствующих интеграторов, подключенных выходами к входам элемента сравнения, а выход третьего

5 логического элемента И - с входом блока выдержки времени, подключенным выходом к входу генератора импульсов, соединенноглу с другим выходом блока управления тиристорами регулятора,

0 к которому подключен вход триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

5 по заявке № 2757536/11,кл. В 60 L 3/12 23.04.79.