Устройство для управления резисторным торможением автономного транспортного средства

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЗИСТОРНШ ТОРМОЖЕНИЕМ АВТОНОМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее регулятор тока возбуждения тягового двигателя постоянного тоца,, вход которого подключен к выходу суммирующего усилителя, соединенного одним входом с источником задающего сигнала, а другим - с входом блока ИЛИ, один вход которого соединен с выходом первого суммирующего блока, входы которого подключены к задатчику иодатчику угловой скорости двигателя, а другой - с выходом второго суммирующего блока, входы которого подключены к задатчику и датчику тока возбуждения тягового двигателя, а.датчик напряжения на тормозном резисторе, отличающее , с я тем, что, с целью повьшения надежности работы устройства, оно снабжено датчиком максимального напряжения между коллекторными пластинами тягового двигателя, датчиком искрения под щетками этого двигателя , третьим суммирующим блоком и соединенным с одним из его входов задатчиком напряжения, при этом выход третьего суммирующего блока подключен через диод к третьему входу суммирующего усилителя, а другой вход третьего суммирующего блока подключен к выходу датчика искрения под щетками двигателя, входы которого соединены с датчиком угловой скорости и датчиком напряжения, подключенным к одному из входов датчика максимального напряжения между коллекторными пластинами двигателя, другой вход которого соединен с датчиком тока возбуждения, а выход - с третьим входом блока. ИЛИ. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что датчик мак (Л симального напряжения содержит блок деления, соединенные с его входами масштабирующие усилители, а с его выходом одним из входов - блок умножения , подключенный одним из входов к выходу последнего суммирующий блок, выход которого является выходом датчика максимального напряжения , а другие входы блока деления и блока суммирования соединены с выходом одного из масшта рующих усилителей , вход которого и вход другого масштабирующего усилителя являются соответственно одним и другим входами датчика максимального напряжения между коллекторными пластинами двигателя.. 3. Устройство по П.1, отличающееся тем, что датчик искрения под щетками тяговогб двигателя содержит масштабирующие усилители и блоки умножения, входы первого и второго из которых подключены

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (si) В 60 1. 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3636698/24-11 (22) 17.08.83 (46) 30.04.85. Бюл. Р. 16 (72) Л.С.Писарик, В.В.Романов и В.В.Кучерявенко (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.333.41(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР к- 867717, кл. В 60 L 7/08, 1981. (54)(57) I. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЗИСТОРНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ АВТОНОМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее регулятор тока возбуждения тягового двига еля постоянного тоца,, вход которого подключен к выходу суммирующего усилителя, соединенного одним входом с источником задающего сигнала, а другим — с входом блока

ИЛИ, один вход которого соединен с выходом первого суммирующего блока, входы которого подключены к задатчику и датчику угловой скорости двигателя, а другой — с выходом второго суммирующего блока, входы которого подключены к задатчику и датчику тока .возбуждения тягового двигателя, а.датчик напряжения на тормозном резисторе, о т л и ч а ю— щ е е, с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено датчиком максимального напряжения между коллекторными пластинами тягового двигателя, датчиком искрения под щетками этого двигателя, третьим суммирующим блоком и соединенным с одним из его входов задатчиком напряжения, при этом выход

„„Я0„„1152 18 третьего суммирующего блока подключен через диод к третьему входу суммирующего усилителя, а другой вход третьего суммирующего блока подключен к выходу датчика искрения под щетками двигателя, входы которого соединены с датчиком угловой скорости и датчиком напряжения, подключенным к одному из входов датчика максимального напряжения между коллекторными пластинами двигателя, другой вход которого соединен с датчиком тока возбуждения, а выход — с третьим входом блока ИЛИ.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что датчик максимального напряжения содержит блок деления, соединенные с его входами масщтабирующие усилители, а с его выходом одним из входов — блок умножения, подключенный одним из входов к выходу последнего суммирующий блок, выход которого является выхо- ° дом датчика максимального напряжения, а другие входы блока деления и блока суямирования соединены с выходом одного из масштадирующих усилителей, вход которого и вход другого масштабирующего усилителя являются соответственно одним и другим входами датчика максимального напряжения между коллекторными пластинами двигателя.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что датчик искрения под щетками тягового двига" теля содержит масштабирующие усили,тели и блоки умножения, входй перво- .го и второго из которых подключены к выходам соответствующего масштабирующего усилителя, а выход первогосоединен с одним из входов третьего блока умножения, другой вход которого подключен к выходу четвертого блока умножения, входы которого соединены соответственно с выходом втоI

1152818 рого блока умножения и выходом второго масштабирующего усилителя, вход которого и вход первого масштабирующего усилителя являются соответственно вторым и первым входами датчика искрения под щетками тягового двигателя.

Изобретение относится к тяговым электроприводам транспортных средств, например электротрансмиссиям большегрузных автомобилей.

Цель изобретения — повышение на- 5 дежности работы устройства.

На фиг.1 приведена блок-схема . устройства для управления резисторным торможением автономного транспортного средства; на фиг.2 — блоксхема датчика максимального напряжения между коллекторными пластинами; на фиг.3 - блок-схема датчика искрения под щетками тягового двигателя; на фиг.4 — тормозная характеристи- 15 ка привода.

Устройство (фиг.1) содержит регулятор 1 тока возбуждения (например, тиристорный возбудитель) тягового двигателя 2, работающего в генера- 20 торном режиме и нагруженного тормоз-. ным реостатом 3, параллельно которому включен датчик 4 напряжения.

Вход регулятора 1 соединен с выходом суммирующего усилителя 5, первый вход которого соединен с источником задающего напряжения (не показан), а второй вход — с выходом блока

6 ИЛИ, первый вход которого через суммирующий блок 7, к ЗО которому подключен задатчик 8 тока возбуждения уставки и датчик 9 тока возбуждения тягового двигателя

2 соединен с первым входом датчика 10

Э максимального напряжения между кол- 35 лекторными пластинами коллектора.

Второй вход блока 6 HJIH соединен через суммирующий блок 11, к которому подключен задатчик 12 и датчик 13 скорости тягового двигателя 2, с пер-.4о вым входом датчика 14 искрения. Третий вход блока 6 ИЛИ соединен с вы- " ходом датчика 10 максимального напряжения между коллекторными пластинами.

Третий вход суммирующего усилителя 5 через диод 15 и суммирующий блок 16, к которому подключен задатчик 17 напряжения, соединен с выходом датчика

14 искрения. Вторые входы датчика

10 максимального напряжения между" коллекторными пластинами и датчика

14 искрения объединены и соединены с датчиком 4 напряжения.

Датчик максимального напряжения между коллекторйыми пластинами (фиг,2) содержит блок 18 деления, блок 19 перемножения и блок 20 суммирования. Первый вход блока 18 деления соединен с выходом датчика 9 тока возбуждения тягового двигателя, а его выход соединен с первым входом блока 19 перемножения, выход которого соединен с первым входом блока 20 суммирования. Вторые входы этих блоков объединены и соединены с датчиком

4 напряжения на тормозном резисторе.

Датчик искрения (фиг ° 3) содержит четыре блока 21 — 24 перемножения.

Оба входа блока 21 объединены и соединены с датчиком напряжения на тормозном реостате, à его выход соединен с первым входом блока 22 ° Второй вход этого блока соединен с выходом блока 23, первый вход которого соединен с выходом блока 24. Оба входа блока 24 и второй вход блока 23 объединены и соединены с датчиком скорости тягового двигателя. Выход блока 22 соединен с выходом датчика искрения.

Устройство работает следующим обр азом.

Блок 6 ИЛИ, состоящий из трех диодов, непрерывно сравнивает сигналы, пропорциональные току возбуждения тягового двигателя 2, его частоте вра1152 щения и максимальному напряжению между коллекторными пластинами, и выделяет из них наибольший .по величине сигнал, который затем поступает на инвертирующий вход суммирующего усилителя, на прямой вход которого поступает сигнал задания.

Таким образом,- система автоматического регулирования обеспечивает стабилизацию одного из указанных па- 10 раметров: тока возбуждения тягового двигателя, максимального напряжения между коллекторными пластинами, частоты вращения тягового двигателя в зависимости от скорости движения подвижного средства и величины уставок блоков 8 и 12. Если степень искрения на коллекторе превышает допустимую, то сигнал с датчика 14 искрения превышает величину уставки, за- 2б даваемой задатчиком 17. При этом диод 15 отпирается и на инвертирующий вход усилителя 5 поступает сигнал, уменьшающий ток возбуждения тягового двигателя и вместе с ним ин- д5 тенсивность торможения.

Управление интенсивностью торможения осуществляет водитель нажатием на тормозную педаль, связанную с задатчиком 8 тока возбуждения.

При нажатии на педаль изменяется величина сигнала уставки, Этот сигнал суммируется в суммирующем бло.ке 7 с сигналом, пропорциональным току возбуждания. Максимальное ь| а35 жатие соответствует минимальной величине сигнала уставки. В этом случае система автоматическбго регулирования (САР) отрабатывает предельную тормозную. характеристику. При меньшем нажатии на педаль величина сигнала уставки увеличивается. CAP npu этом о рабатывает промежуточную тормозную характеристику. Если педаль не нажага, то сигнал уставки максимален и сравним по величине с сигналом заданным, поступающим на неинвертирующий вход суммирующего усилителя 5, в результате чего ток возбуждения тягового двигателя

2 будет близким к нулю.

Если сигнал, поступающий на блок

6 ИЛИ с суммирующего блока 11, превысит сигналы на других входах этой схемы, то CAP будет работать в режи- И ме подтормаживания. Величина ско» рости подтормаживания устанавливает ся водителем рычагом, связанным с

8t8 4 задатчиком 12 скорости. С помощью рычага изменяется величина сигнала уставки.

Если скорость транспортного средства выше установленной водителем скорости подтормаживания, то отрицательный сигнал с датчика 13 скорости будет по абсолютной величине больше положительного сигнала задатуика 12 и поэтому диод блока 6 ИЛИ, соединенный с суммирующим блоком 11, будет заперт. В этом случае обратная связь по скорости не действует и осуществляется торможение по предельной или частичной тормозной характеристике (в зависимости от величины нажатия тормозной педали) до тех пор 1 пока скорость транспортного средства не снизится до заданной. При заданной скорости САР работает в режиме стабилизации скорости. Предположим, что скорость уменьшилась. Тогда сигнал, поступающий с суммирующего блока 11 через блок 6 ИЛИ на инвертирующий вход усилителя 5, увеличится. Это приведет к уменьшению тока возбуждения двигателя, что повлечет за собой уменьшение интенсивности торможения и возрастание скорости транспортного средства.

Работа устройства поясняется характеристиками (фиг.4), формируемыми приводом в режиме торможения.

При полностью нажатой тормозной педали задается максимальный ток возбуждения. В этом случае формируется луч характеристики 0А. В точке А вступает в действие обратная связь по максимальному напряжению между коллекторными пластинами. С этого момента начинается ограничение этого напряжения. Напряжение на.тормозном резисторе несколько уменьшается, уменьшается и ток возбуждения.

В точке Б.отпирается диод 15 и на вход усилителя 5 начинает поступать сигнал, пропорциональный интенсивности искрения на коллекторе тягового двигателя. Ток возбуждения тяговых двигателей будет еще более уменьшаться. Напряжение на тормозном реостате будет уменьшаться по некоторой кривой БВ. Участок характеристики ВГ соответствует .заданной скорости подтормаживания. С помощью рукоятки, связанной с задатчиком 12 скорости, могут быть заданы различВ 1 ные скорости подтормаживания, например Ч„, Ч2, ЧЭ, V .

В одителем могут быть сформированы частичные характеристики в виде лучеи, лежащих внутри предельной характеристики ОАБВГ.

Максимальное напряжение между коллекторными пластинами определяется формулой где

2 U среднее напряжение между коллекторными пластинами р

% — перекрытие полюса;

Я > р - МДС реакции якоря, ЯФ вЂ” МДС возбуждения.

Эта формула показывает, что зависит от напряжения:. V на зажимах якоря, тока якоря и тока 3 возв буждения. Ее можно переписать следующим образом.

=ag+ сibU—

Ф 1 в

152818

Поскольку в предлагаемом устрой .тве ток в тормозном резисторе пропорционален напряжениЮ на нем, то

5 =aU+ с

fTl > .Ф

В где д и с — некоторые постоянные, Следовательно, величину 3 можно получить с помощью Функционального преобразователя, приведенного на фиг.2.

Известно,что интенсивность искрения . под щетками электрической машины определяется так называемым фактором искрения, который равен

dIzðь

) t

„> где > — ток якоря электрической машины;

2G — угловая скорость;

d — постоянный для данной машины коэффициент.

С учетом того, что напряжение на тормозном резисторе пропорционально

25 току якоря, функциональный преобразователь для получения сигнала, пропорционального интенсивности искрения под детками, приведен на фиг.3.

1152818

19

О 6

Составитель Л.Резникова

Редактор Ю.Ковач Техред И.Асталош Корректор А.Зимокосов

Заказ 2408/15 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4