Устройство для управления тяговым электроприводом автономного транспортного средства

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

< 11 4 В 60 1 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

121) 3741838/24-11 (22) 20 ° 01 ° 84 (46) 23.07.86. Бюл. ¹ 27 (71) Пермский политехнический институт и Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования (72) M.ß .Кривицкий, М.Г.Мезрин и Я,А.Брискман (53) 621 ° 335.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1123905, кл, В 60 L 15/20, 26.11 ° 82. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ АВТОНОМНОГО

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчик угла поворота колес, датчики частоты вращения тяговых двигателей, сумматоры, блок выделения знака, связанный входом с выходом датчика угла поворота колес, а выходом — с пер-, „.SU„„1245456 А1 вым входом коммутатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности, оно снабжено датчиком линейной скорости, формирователями частоты скольжения, задатчиком мощности, блоками перемножения и функциональными преобразователями, входы каждого из которых соединены с выходами задатчика мощности, датчика угла поворота колес и датчика ли— нейной скорости, подключенного входами к выходам датчиков частоты вращения, а выходы функциональных преобразователей соединены с одними из входов блоков перемножения, другие входы которых подключены к выходу датчика угла поворота колес, при этом входы формирователей частоты скольжения соединены с выходами датчиков частоты вращения двигателей, а выходы - с одними из входов суммато- ров, другие входы которых подключены к выхопам коммчтатора.

Изобретение относится к транспортч, а именно к автономным транспортным средствам, содержащим многодвигательный частотно-управляемый тяговый асинхронный электропривод с индивидуальными преобразователями частоты и общим источником напряжения.

Цель изобретения — повышение точности управления. тяговым электроприводом при повороте транспорт. ного средства.

На чертеже представлена схема устройства. частоты вращения соответствующего двигателя, соединены с датчиками 3 20 и 4 частоты вращения двигатепей соответственно левого и правого бортов. Выходы формирователей частоты скольжения соединены с первыми входами сумматоров 5 и 6. Вторые входы 25 сумматоров соединены с коммутатором 7, который переключает сигналы, поступающие с блоков 8 и 9 перемножения в зависимости от направления поворота. Управляет работой коммутатора блок 10 выделения знака, соединенный с датчиком 11 угла поворота колес. Знак сигнала с выхода этого датчика зависит от направпения поворота. Первые входы блоков 8 и 9 перемножения подключены к датчику 11

35 угла поворота, второй вход блока 8 соединен с функциональным преобразователем 12 наружного борта, а второй вход блока 9 — с функциональным преобразователем 13 внутреннего бор40 та. Входы блоков 12 и 13 подключены к выходам задатчика 14 мощности, датчика 15 линейной скорости, на входы которого подключены датчики частоты вращения двигателей левого

45 и правого бортов, и датчика 11 угла поворота.

Устройство работает следующим образом.

В режиме прямолинейного движения

<игнал от датчика угла поворота колес отсутствует, на выходах блоков

8 и 9 перемножения и коммутатора 7 сигнала также нет. На выходах формирователей 1 и 2 частоты скольжения имеется сигнал требуемой частоты, сформированный в функции частоты вращения соответствующего двигателя.

Входы формирователей 1 и 2 часто" ты скольжения, реализующих расчетную (для прямолинейного движения} зависимость частоты скольжения от

1245456

В режиме поворота транспортногосредства сигнал от датчика 11 не ранен нулю. Блок 10 выделения знака угла поворота определяет направление поворота и, в зависимости от того, какой борт транспортного средства становится наружным, а какой внутренним, подключает на входы сумматоров

5 и б,певого и правого бортов корректирующие сигналы с блоков 8 и 9 перемножения наружного и внутреннего бортов. Функциональные преобразователи 12 и 13 в зависимости от saданной, мощности Р, линейной скорости

V и угпа поворота @ вырабатывают сигналы, которые после перемножения с сигналом, пропорциональным углу поворота в блоках 8 и 9 через комму татор поступают на входы сумматоров

Таким образом осуществляется коррек. ция скольжений, а следовательно, и моментов, развиваемых тяговыми двигателями наружного и внутреннего бортов.

Так как установившееся состояние тягового электропривода однозначно ,опредепяется тремя независимыми переменными, в качестве которых, в силу простоты их измерения, целесообразно принять мощность Р, вводимую в электропривод, линейную скорость

V движения транспортного средства и угол поворота 8 управляемых колес, необходимым является формирование корректирующих воздействий в функции всех трех факторов. При этом соответствующим выбором зависимости корректирующих воздействий от P, V и 8 принципиально можно обеспечить необходимое перераспределение моментов между двигателями разных бортов, а именно: увеличить момент двигателей внешнего борта, не уменьшая суммарный момент, и учесть ограничения на переменные электропривода (например на величину предкоммутационных токов инверторов) во всем диапазоне изменения режимных факторов P, V иО

Зависимость сигнала коррекции от угла поворота для i-ro борта может быть в общем случае представлена в ниде

K,О, 1 = 1 2, где  — угол поворота управляемых колес;

К, — переменный коэффициент, за;висящий от номера борта и режимных факторов.

3 1245456

Зависимость К (P Ч, В ) может н быть определена в результате решения л задачи оптимизации тягового элект- а ропривода при движении íа повороте к с учетом ограничений ° При этом данная зависимость с достаточной для с практики точностью аппроксимирует- п ся полиномом второй степени вида п

Составитель Л.Резникова

Техред Н. Бонкало

Корректор A. Обруч ар

Редактор А.Сабо

Заказ 3949/10 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 — +КР+КЧ+КО+КР+ 10

1 з Д 5 х

К6Ч + К79 + КЯPV + К Ро+

+ К„ ЧВ.

Использование универсальной аппроксимирующей функции позволяет в прин15 ципе одинаково реализовать функциональные преобразователи наружного и внутреннего бортов.. Датчик линейной скорости представляет собой алгебраический сумматор сигналов, пропорциональных частотам вращения роторов двигателей наружного и внутреннего бортов, В качестве датчика угла поворота ,может быть использован,- например, датчик потенциометрического типа, еподвижная его часть жестко закреп- ена на раме транспортного средства, подвижная часть имеет кинематичесую связь с рулевой колонкой.

Задатчик мощности представляет обой, например, функциональный реобразователь, на вход которого оступает сигнал, пропорциональный частоте вращения первичного теплового двигателя. Блок выделения знака может быть выполнен, например, на операционном усилителе, один из входов которого соединен с общим проводом.

В связи с тем, что корректирующие воздействие на двигатель внутреннего борта как правило невелико, так как большие его значения ведут обычно к резкому возрастанию токов тяговых двигателей, практически достаточной оказывается коррекция скольжения только двигателей внешнего борта.

При этом момент внутреннего борта уменьшается автоматически из-за связи двигателей бортов через общий источник напряжения при регулировании напряжения в функции суммарного тока нагрузки.