Устройство для импульсного регулирования тока возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока транспортного средства

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН дц 4 В 60 1 15/08

3C ö».

П,;г. Q вавл@о

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3818598/24-11 (22) 03.12.84 (46) 07.03.86. Бюл. № 9 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Ю. В. Колоколов, И. А. Абрамов и А. К. Криушов (53) 621.335.1 (088.8) (56) Ефремов И. С. и Косарев Г. В. Теория и расчет электрооборудования подвижного состава городского электрического транспорта. — М.: Высшая школа, 1976, с. 446 — 464. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее двухфазный тиристорный регулятор с главными и дополнительными тиристорами, диодами и узлом принудительной коммутации, блок управления главными тиристорами и узлом принудительной коммутации, выходы которого соединены с входами основных фор„„SU„, 1216045 A мирователей импульсов главных тиристоров и с входами вспомогательных формирователей импульсов узла принудительной коммутации, дополнительные формирователи импульсов, соединяющие выходы блоков сравнения с управляющими входами дополнительных тиристоров, генераторы пилообразного напряжения и датчик тока электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено счетчиком, регистром, цифроаналоговым дешифратором и элементом ИЛИ, выходы которых соединены с входами основных формирователей импульсов и с одними из входов генераторов пилообразного напряжения, другие входы которых соединены с входами вспомогательных формирователей импульсов, а выходы — с одними из входов соответствующих блоков сравнения, причем выход элемента ИЛИ соединен с одним из входов регистра и счетчика, другой вход которого подключен к датчику тока электродвигателя, а выход — к другому входу регистра, соединенного выходом через цифроаналоговый дешифратор с другими входами блоков сравнения.

12

Изобретение относится к транспорту, в частности к уСтройствам для импульсного регулирования тока возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока, и может быть применено для регулирования тягового и тормозного усилий электроподвижного состава.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг. 1 представлена электрическая блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы токов и напряжений элементов устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит двухфазный тиристорный регулятор 1 с главными тиристорами 1.1 и 1.2, дополнительными тиристорами 1 3 и 1 4, диодами 1 5 и 1 6 и узлом 1.7 принудительной коммутации.

Регулятор 1 подключен через индуктивноемкостный фильтр 2 к источнику 3 питания постоянного тока. В цепь регулятора i включены обмотка 4 якоря и обмотка 5 возбуждения тягового двигателя, последняя из которых шунтирована резисторами 6 и 7.

Управляюще входы главных тиристоров 1.1 и 1.2 узла 1.7 принудительной коммутации и дополнительных тиристоров 1.3 и 1.4 подключены соответственно к основным, вспомогательным и дополнительным формирователям 8 — 13 импульсов. Формирователи 8 — 11 подключены к блоку 14 управления главных тиристоров и узлом принудительной коммутации. К входу блока 14 и одному из входов счетчика 15 подключен датчик 16 тока двигателя. Входы вспомогательных формирователей 10 и 11 объединены с одним из входов генераторов 17 и 18 пилообразного напряжения соответственно, другие входы генераторов 17 и 18 объединены с входами основных формирователей 8 и 9 соответственно и с входами элемента ИЛИ 19. Выходы генераторов 17 и 18 соединены с одними из входов блоков 20 и 21 сравнения, соединенных выходами с формирователями 12 и 13 соответственно. Выход элемента ИЛИ 19 подключен к второму входу счетчика 15 и к входу регистра 22. Выход счетчика 15 соединен с другим входом регистра 22, выход которого через цифроаналоговый дешифратор 23 соединен с другими входами блоков 20 и 21 сравнения.

На временной диаграмме (фиг. 2) представлены: кривые а, б — напряжения импульсов на выходах формирователей 8 и 10, кривая в — ток тиристора 1.1, кривые г, д— напряжения импульсов на выходах формирователей 9 и 11, кривая е — ток тиристора 1.2, кривая ж — ток якорной обмотки 4 тягового двигателя, кривая з — напряжение импульсов на выходе датчика 16 тока, кривая и — напряжение импульсов на выходе элемента ИЛИ 19, кривая к — напряжение на выходе дешифратора 23, кривая л напряжение на выходе генератора 17, 16045

55 кривая м — напряжение на выходе генератора !8, кривая н — напряжение на выходе блока 20 сравнения и кривая о напряжение на выходе блока 21 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

С выходов блока 14 управления через формирователи 8 и 10 на входы тиристорно-импульсного регулятора 1 поступают импульсы отпирания (кривая а, фиг. 2) и запирания (кривая б) главного тиристора

1.1, через который протекает фазный ток

ii (кривая в), а с других выходов сдвинутые на полпериода импульсы отпирания (кривая г) и запирания (кривая д) соответственно главного тиристора 1.2, через который протекает фазный ток 4 (кривая е) .

После окончания регулирования напряжения двигателя ток i обмотки якоря (кривая ж) уменьшается и двигатель стремится выйти на естественную характеристику. Для пояснения работы устройства на фиг. 2 показано уменьшение в течение нескольких периодов регулирования тока относительно его номинального значения 1,„„,Выходные импульсы датчика 16 тока (кривая з), частота которых пропорциональна величине тока якорной обмотки двигателя, поступают на счетный вход счетчика 15. Импульсы напряжения поступают на входы элемента ИЛИ 19, на выходе которого формируются импульсы напряжения (кривая u), которые поступают на управляющие входы регистра 22 и счетчика 15.

При этом происходит запись с выходов счетчика 15 в регистр 22 кода, равного количеству выходных импульсов датчика 16 тока, укладывающихся в промежуток между двумя соседними импульсами напряжения (кривая и), и пропорционального средней величине тока обмотки якоря 1„,р, а также происходит сброс и установка в исходное состояние счетчика 15. Таким образом, код, пропорциональный средней величине тока обмотки якоря, обновляется на выходе регистра 22 в начале каждого полупериода регулирования. Этот код при помощи цифроаналогового дешифратора 23 преобразуется в напряжение (кривая к), величина которого пропорциональна величине !pep. Импульсы напря жения (кривые а, б) поступают на входы генератора 17 пилообразного напряжения, на выходе которого формируются импульсы пилообразного напряжения (кривая л), на выходы генератора 18 пилообразного напряжения поступают импульсы напряжения (кривые г, д), а на его выходе формируются импульсы пилообразного напряжения (кривая м). Наклон и амплитуда импульсов пилообразного напряжения (кривые л, м) пропорциональны величине уставки тока якоря.

В результате сравнения величин напряжений на выходе блоков 20 и 21 сравнения соответственно формируются импульсы напряжения (кривые и, о), по передним фронтам!

216045 и, и

Д4 2.

Составитель Н. Лысяков

Текред И. Верес Корректор A. Знмокосов

Тираж 648 Подпис нос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауснская наб., a. 4(5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е. Папп

Заказ 948!21 з которых формируются при помощи формироват" ей 12 и 13 управляющих импульсов импульсы отпирания тиристоров 1.3 и 1.4 соответственно. Их запирание производится соответственно импульсами запирания главных тиристоров 1.1 и 1.2 узлом 1.7.