Устройство для импульсного регулирования тока электродвигателей электроподвижного состава
COOS СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
15ц 4 В 60 L 15/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ! : ll3,,,„1
ВИЬЛ 10Тачл фиг 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3797771/24-11 (22) 09.10.84 (46) 23.07.86. Вюл. В 27 (72) А.В.Глушков (53) 621.337.41 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N2 740553, кл. В 60 L 15/08, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА, содержащее тиристорный регулятор, задатчик и датчик тока, подключенные к входам компаратора, выход которого соединен с входами формирователей импульсов, выполненных на транзисторах, конденсаторах, резисторах и трансформаторах, одни из обÄÄSUÄÄ 1245455 А1 моток которых включены в коллекторные цепи транзисторов последовательно с источниками питания, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, эмиттеры транзисторов объединены и подключены к разноименным полюсам источников питания и к одним из обкладок конденсаторов, другие обкладки которых через другие обмотки трансформаторов соединены с базами соответствующих транзисторов и через резисторыс выходом компаратора, причем коллекторы транзисторов подключены к другим полюсам соответствующих источников питания, а выходами формирователей являются третьи обирали трансформаторов.
2454
25
1 1
Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для импульсного регулирования тока электродвигателей электроподвижного состава.
Цель изобретения — повышение надежности устройства.
На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства для импульсного регулирования; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений на входах и выходе модулятора и токов на выходах формирователя импульсов; на фиг. 3 — временная диаграмма токов на управляющих электро дах тиристоров импульсного регулятора.
Устройство содержит тиристорный регулятор 1, выполненный на двух тиристорах 2 и 3 и коммутирующем конденсаторе 4 и включенный последовательно с тяговым двигателем 5 в цепь источника 6 питания. В цепь тягового двигателя 5 включен датчик 7 тока, который соединен с одним из входов компаратора 8, выполненного на дифференциальном усилителе 9 и резисторах 1О и 11. Другой вход компаратора подключен к задатчику 11 тока. Компаратор 8 в данном устройстве выполняет функции широтно-импульсного модулятора. Выход компаратора 8 соединен с входами формиро" вателя 13 импульсов, выполненного на двух блокинг-генераторах, состоящих из транзисторов 14 и 15, трансформаторах 16 и 17, резисторах 18 и 19 и конденсаторах 20 и 21.
На временной диаграмме (фиг.2) представлены: кривая о,напряжения на инвертирующем входе усилителя 9, кривая о напряжения на резисторе 10 кривая 6 напряжения на неинвертирующем входе усилителя 9, кривая напряжения на выходе усилителя 9, кривые и е токов на выходах формирователя 13 импульсов.
На временной диаграмме (фиг.3) представлены кривая 2 напряжения на выходе усилителя 9 и кривые и
8 для токов на выходах формировате. ля 13 импульсов.
Устройство работает следующим образом, Пусть от задатчика 12 тока на инвертирующий вход дифференциального усилителя 9 поступает изменяющееся во времени управляющее напряжение Б„
55 2
I (кривая о фиг.2). К неинвертирующему входу дифференциального усилителя 9 при этом приложено напряжение U > (кривая Ь ), представляющее собой алгебраическую сумму напряжения обратной связи U, (кривая & ), снима— емого с датчика 7 тока, и напряжения
h U являющегося порогом чувстви— тельности компаратора 8 относительно напряжения на инвертирующем входе дифференциального усилителя 9. Вели чина напряжения h U задается параметрами резисторов 10 и 11. Так как резисторы 10 и 11 связывают выход дифференциального усилителя 9 с его неинвертирующим входом, дифференциальный усилитель 9 работает в триггерном режиме и напряжение U> (кривая 7) на выходе компаратора, а значит и напряжение h U, при работе схемы мо". гут иметь только по два фиксированных по амплитуде и противоположных по знаку значения. В зависимости от знака напряжения U может работать только один из блокинг-генераторов.
Так, например, если напряжение U
М отрицательное, то на базу транзистора 15 через резистор 19 подается от— рицательное смещение, благодаря чему этот блокинг-генератор генерирует импульсы, которые открывают силовой тиристор 2. Но отрицательное напряжение Ц является запирающим для блокинг-генератора на транзисторе
14, поэтому в данном случае он находится в ждущем режиме. При появлении на выходе компаратора 8 напряжения U положительного знака по тем же причинам в ждущий режим переходит блокинг-генератор на транзисторе
15, а блокинг-генератор на транзисторе 14 своими импульсами открывает коммутирующий тиристор 3. Причем при переключении коммутатора соответству ющий блокинг-генератор включается не сразу, а спустя некоторый промежуток времени 7 (фиг.3). Этот промежуток времени вызван тем; что перед моментом переключения компаратора 8 не генерирующий блокинг-генератор находится в ждущем режиме и в момент переключения на обкладках его конденсатора сохраняется действие запирающего напряжения U . Поэтому после перемены знака напряжения U на вьг<оде компаратора 8 сначала происходит разряд конденсатора, в схеме до этого не работавшего 6аокинггенератора, а затем, когда действие
1245455 запирающего напряжения прекращается, блокинг-генератор включается и начинает вырабатывать периодические имтУ пульсы. Наличие таких пауз предотвращает одновременную подачу управляющих импульсов в тиристоры 2 и 3.
Минимальная пауза между импульсами. обоих блокинг-генераторов при переключении возможна в том случае, если в некоторый момент времени t
I одновременно с началом подачи импульса генерирующего блокинг-генератора произойдет переключение компаратора 8 и начнется выдержка времени перед началом работы другого блокинг-генератора. Из диаграмм (фиг.3) видно, что при равных параг метрах импульсов обоих блокинг-генераторов величина минимальнои паузы составляет 20
Т вЂ” 2 t мин и где Т вЂ” период генерируемых колебаний; — длительность импульсов.
Чтобы предлагаемое устройство работало надежно, эта пауза должна быть всегда больше времени полного заряда коммутирующего .конденсато-.. ра 4.
Таким образом, если в начальный момент времени t, напряжение Б поступающее от задатчика 12 тока, имеет отрицательный знак и по абсолютной величине превышает напряжение Ю, то на выходе компаратора
8 устанавливается напряжение U„ положительного знака. При этом генерирует импульсы блокинг-генератор на транзисторе 14 и коммутирующий тиристор 3 находится в открытом состоянии. Ток, поступающий из цепи двигателя 5 через коммутирующий тиристор 3, заряжает коммутирующий конденсатор 4. В момент времени положительное напряжение U превыч шает напряжение Б на величину hU и на выходе дифференциального усилителя 9 устанавливается отрицательное напряжение П . С этого момента времени блокинг-генератор на транзисторе 14 переходит в ждущий режим, прекращается пбдача управляющих импульсов в тиристор 3 и начинает вырабатывать импульсы блокинг-генераФ тор на транзисторе 15 ° Вследствие этого открывается силовой тиристор 2 и в цепи двигателя 5 начинает протекать возрастающий ток, вызывая увеличение напряжения U, на датчике
7 тока. В момент времени t выполняется условие U = U + 2 6Б, а в
Е следующий момент U ) U + 2 hU. Это
Е У означает изменение знака напряжения на входе дифференциального усилителя 9, в результате чего напряжение
U на выходе компаратора 8 меняет знак на положительный. Включившись, блокинг-генератор на транзисторе 14 включает коммутирующий тиристор 3 и регулятор 1 отключает цепь двигателя 5 от источника б электропитания, Ток в двигателе 5 при этом начинает снижаться. вызь.вая снижение напряжения U„. При Б U — 2 лП в момент времени tz снова происходит переключение компаратора 8. Таким образом, получена замкнутая релаксационная система, в которой среднее значение напряжения Б .обратной связи, а значит и ток двигателя 5, приводятся в соответствие с величиной напряжения П управляющего сигнала.
1245455
)-- -if
Пачки импульса
Фиа.Я
Фиг.3
Составителлв Н.Гысяков
Техред Н.Бонкало Корректор
Е.Сирохман
Редактор А.Сабо
Тираж 647 - Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д.4/5
Эаказ 3949/1О
Производственно-полиграФическое предприятие„ г.ужгород, ул.Проектная,4
