Устройство для автоматического управления тяговым электроприводом

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1237492 А1

A@4 В 60L15 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCkOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3653111/24-11 (22) 18.10.83 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Я. Я. Вельц (53) 621.314 57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 428965, кл. В 60 1 15/20, 1974. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее блоки сравнения, к входам которого подключены выходы датчиков и задатчиков тока и скорости тягового двигателя, задатчик интенсивности изменения силы тяги, и блок управления регулятором напряжения тягового двигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения тяговых свойств, оно снабжено соединенными последовательно интегратором и сумматором, входы которого соединены с выходами датчика скорости и задатчика интенсивности изменения силы тяги, входы которых подключены к выходам блоков сравнения, причем выход интегратора соединен с входом блока управления регулятором напряжения тягового двигателя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задатчик интенсивности изменения силы тяги выполнен на двух транзисторах, коллектор одного из которых соединен с эмиттером другого и через первый резистор— с нулевым выводом двухполярного источника питания, с другими выводами которого связаны эмиттер одного и коллектор другого транзисторов, базы которых соединены с одним из выводов вторых резисторов, к другим выводам которых подключена цепь из соединенных последовательно третьих резисторов. общая точка соединения которых подключена к нулевому выводу двухполярного источника питания, причем другие выводы вторых резисторов и связанный через четвертый резистор с нулевым выводом двухполярного источника питания эмиттер одного транзистора являются соответственно входами и выходом задатчика интенсивности изменения силы тяги.

1237492

Напряжние на

Напряжение на входах задатчика 7 выходе задатчика 7

Вход а Вход б

1 2

U вью — U

Цьы).

Изобретение относится к регулируемым электроприводам, а именно к устройствам для автоматического плавного регулирования мощности тяговых двигателей электровозов, и может быть использовано при построении других систем регулирования.

Цель изобретения — повышение тяговых свойств.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для автоматического управления тяговым электроприводом; на фиг. 2 — принципиальная схема задатчика интенсивности изменения силы тяги.

Устройство для автоматического управления тяговым электроприводом состоит (фиг. 1) из блоков 1 и 2 сравнения, к входам которых подключены выходы датчиков 3 и 4 и задатчиков 5 и 6 тока и скорости тягового двигателя, а с выходами блоков 1 и 2 сравнения соединены входы а и б задатчика 7 интенсивности изме НИЯ СИЛЫ ТЯГИ, К ВЫХОДУ КОТОРОГО ПОДКЛЮчен вход а сумматора 8, соединенного входом б с выходом датчика 4 скорости, а выходом — с входом интегратора 9, к выходу которого подключен вход блока 10 управления регулятором 11.

Задатчик интенсивности изменения силы тяги состоит из транзисторов 12 и 13 (фиг. 2) .

Коллектор транзистора 12 соединен с эмиттером транзистора 3 и через резистор 14 с нулевым выводом дву хпол ярного источника питания, с другими выводами которого связаны через резисторы 15 и 16 эмигтер транзистора 12 и через резистор 17 — — коллектор транзистора 13. Базы транзисторов 12 и 13 соединены с одними из выводов соответственно резисторов 18 и 19, к другим выводам которых подключена цепь и" соединенных последовательно резисторов 20 и 21, общая точка соединения которых подключена к нулевому. выводу двухполярного источника питания. Другие выводы резисторов 18 и 19 и связанный через резистор

22 с нулевым выводом двухполярного источника питания эмиттер транзистора 12 являются соответственно входами а и б и выходом задатчика интенсивности изменения силы тяги. Напряжение U ° на выходе задатчика 7 интенсивности по величине и полярности зависит от полярности напряжения и U > входных сигналов и определяется следующим образом. Данные приведены в табл и це.

Продолжение таблицы — U сс с„,Х

+ 1сс

1т, 10 г, — отношение постоянных времени контуров обратных связей по току и скорости тяговой машины

Устройство работает следующим образом.

При пуске интенсивность нарастания силы тяги зависит от интенсивности нарастания напряжения, приложенного к двигdтелю. Прп пуске с нулевой начальной скоростью (трогание с места) напряжение должIIo нарастать по экспоненте, причем постоянная времени, определяющая наклон кривой напряжения на двигателе в функции времени, максимальна. В режиме тяги при ас ненулевой начальной скорости интенсивность нарастания напряжения на двигателе определястся величиной ЭДС двигателя.

Темп нарастания и уменьшения напряжения на двигателе при регулировании i:о конту30 рам тока и скорости различны.

При пуске, когда заданные ток и скорость двигателя больше действительных, регулирование осуществляется по контуру тока.

Выходные сигналы блоков 1 и 2 сравнения отрицательны, выходной сигнал задатчика 7 интенсивности отрицателен, сигнал

IId выходе сумматора 8 отрицателен и увеличивается по абсолютной величине с ростом скорости. Выходной сигнал интегратора 9 положителен и интенсивность его нарастания, d, следовательно. и увеличения на4п llp5I>KI IIH5I на двигателе растет с ростом скорости с заданным темпом. При достижении током двигателя заданной величины сигнал на выходе блока 2 сравнения становится положительным, что приводит к умшшшению выходного сигнала интегратора 9. а,;ледовательно, и напряжения на двигателе с

:làädIIIIûм темпом. Это нриведст к смене полярности сигнала па выходе, чт I I!, I<)BI повле ет за собой рост сигнала на выходе интегратора 9 и так д Iëåå. Таким образом, блок 2 и задатчик 7 интенсизностп, рабо50 тая в импульсном режиме, обеспе ивают регулирование по контуру тока с заданным темпом нарастания и уменьшения напряжения на двигателе, зависящим от llocToBilных ьреIviåíè контуров регулирования по току.

При достижении заданной скорости движс пия происходит автоматический переход

IId регулирование Ii<> скорости. В этом слу1237492

Фиг. 2

Составитель Я. Гаврилов

Редактор 1О. Серела Техрсд И. Верее Корректор Л. Обру чар

Заказ 3243120 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Госуларственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., л. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4 чае в импульсном режиме работают блок 1 сравнения и задатчик 7 интенсивности. Выходной сигнал задатчика 7 определяется теперь постоянными времени и контуров регулирования по скорости. Таким образом, темп нарастания и уменьшения напряжения на двигателе зависит от того, по какому контуру осуществляется регулирование.

Для приближения закона изменения напряжения на двигателе в функции времени к оптимальному на вход б сумматора 8 поступает сигнал датчика 4 скорости. При нулевой начальной скорости сигнал на выходе сумматора 8 равен постоянной величине, определяемой постоянными времени контура регулирования. При входе в режим тяги при ненулевой начальной скорости величина выходного сигнала сумматора 8 определяется постоянными времени контура регулирования и скоростью движения, что обеспечивает увеличение темпа нарастания напряжения на двигателе, а, следовательно, позволяет более полно использовать потенциальную энергию движущегося поезда.

Задатчик 7 интенсивности работает следующим образом.

При подаче на оба его входа положительных сигналов сигнал на выходе положителен и величина его определяется соотношением сопротивлений делителя напряжения (Ri + Riq) /К . При подаче отрицательного сигнала на вход транзистор 12 открывается, напряжение на выходе по10 ложительно и по абсолютной величине меньше чем в первом случае, так как оно определяется теперь соотношением сопротивлений делителя напряжения (Ri;+ Ri ) Rr Ri4/

/Rz + Rii. При подаче отрицательных сигналов на оба входа транзисторы 12 и 13

15,открываются и напряжение на выходе определяется соотношением сопротивлений (R ;,+

+ R16)/Ri;. При Ri )Ri4)Ri-, выходное напряжение отрицательно. В общем случае величина выходного напряжения определяется настройкой резисторов Ri >, Ки, Ri-, в зависимости от параметров системы регулирования.