Устройство для импульсного регулирования тока возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlVIAЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1255476 (я) 4 В 60 1 15,108

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 384496 3/24- 1 1 (22) 10. 12.84 (46) 07.09.86. Бюл. № ЗЗ (71) 11ау ч но- исследовательский и нститут а втоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Ю. В. Колоколов, И. А. Абрамов и А. К. Криушов (53) 621.337 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 216045, кл. В 60 1 15/08, 03.12.84.

Авторское свидетельство СССР

¹ !216045, кл. В 60 1 !/45, !985. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЪСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее подключенный к источнику питания через и ндуктивно-ем костный фил ьт р тир истор ны и преобразователь, включающий главныс и вспомогательные тиристоры, узел принудительной ком мута ции и обратные лиолы, олок управления, подключенный выходам и к входам I(.II(.1)(ITo))oB пилообразного нанряжсния и формирователей ocHoBHblx и вспомогатсл ьн hlx и)1 их.1 ьсов, Bblxo;I ы которых соединены соответственно с главными тиристорам и и входами узла и р инулитсл1 ной ком мута ни и, I I)xone, — с латчи ком тока тягового (внгатсля, блоки сравн IIIIH, подключенные выходами через лонолнительныс формирователи к вспомогательным тири T()рам, одними вхоламн - к выходам соответствующих генераторов пилообразного напряжения, а лруп(ми входами — к выходу цифроаналогового преобразователя, вхол которого соединен с выходом регистра памяти, соели нсн ного одни м входом с Bhl xîла м и

ctIñT Ièê 3, один из входов которого нолклк)чен к датчику тока тягового электродвигателя, отлп (ающ(.(сч тем, что, с цельк) новыгиения надежности, оно снабжено элементом И и волк з)О Ic)IHblx1 к Одному IIB BBÎ Bx()лов генератором импульсов, нри этом другой вход элемента И и другой Bxo;I, рсгисTра памяти полкл)очены к датчику тока THIового двигателя, а выкал элемента И -- к другому вхолу счетчика.

1255476

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для импульсного регулирования тока возбуждения тягового электродвигателя транспортного средства.

1Яель изобретения — — повышение надежности.

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

Устройство содержит тиристорный преобразователь 1, питающий тяговый двигатель

2 от источника 3 питания .через индуктивноем костный фильтр 4. Преобразователь 1 включает в себя главные тиристоры 5 и 6, узел 7 принудительной коммутации, вспо- fS могательные тиристоры 8 и 9, шунтиру>ощие резисторы (О и 11, обратные диоды 12 и 13.

Блок 14 управления подключен В?п)дс>м к дс1тчи ку 1 i) тоK?! 1 и I Оно I О дВи I ?1т(1 я, Вь! ходами — - к формирс>вателям 16--19 основных и Вспомо! атс.1ьнь1х импульсов ff K г(.нс раторам 20 21 IIHлообразного напряжс ния.

Выходы формирователей 16 и 1!) подклю lcны и главным тиристорам 5 и 6, а формирователей 17 и 18 - — к Входам узла 7 принудительной коммутации. Выходы генерато- g5 ров 21 и 20 подклк)чены и входам блоков 22 и 23 сравне!1ия, Выходы которых соединены с дсп)ол !1ител ы<ым и форм и рова тслям и 24 и 25, подключенными выходами к тиристорам 8 и 9. Гснсратор 26 импульсов подкл>очен к входъ элемснта И 27, к другому входу котор<по, а также к Входам (ст шка 28 и регистра 29 памяти 1юдключен датчик 15 тока тяп>вого двигdòo.fH. Вы:сод элемента

И 27 соединен с другим входом счетчика 28.

Счетчик подкл>очен Выходом к рс гистру 29 памяти, которь>й через цифроа!<алоговыи преобразователь 30 co(";if!If(ff с Входами блоков 22 и 23 «paHllelff1>1.

На временных диаграммах (фиг. 21 предсTB В. Iе11ы кри Вые 0, б н?I II p>1?K< !lèå и viпульсоВ формироватс .>1еи 16 и 17, криВ!!я 4п в — ток тиристора 5, кривые г, д напряжение импульсов формирователей 18 и 19, кривая с — — ток тиристора 6, кривая ж ток двигателя 2, кривая з --- напряжение датчика 15, кривая и --- напряжение генератора 26, кривая к -- напряжение элемента И 27, кривая л --- напряже1!ие на выходе преобразователя 30, кривые 11, и Hà!Iðÿжение генераторов 20 и 21, кривые п, р напряжение на выходе блоков 22 и 23.

Устройс< lfo р;!б)о<не! с.!с.,

С вы."(одо В блока 14 j f1 pd B;IO1! и я через формирователи 16 и 17 п<)ступают пи пул ьсы отпирания (кривая а) и BdffHp)IIIIIH (кривая б) главного тиристора 5 псрвой фазы, через KQTopvK) протекает фазный ток 1, 55 (кривая 0), а с других выходов через формирователи 18 и 19, сдвинутые на 180 импульсы Отпирания (кривая d} и запирания (кривая д) соответственно главного тиристора 6 второй фазы, через которую протекает фазный ток 1, (кривая е) двигателя 2.

После окончания регулирования напряжения двигателя 2 ток якоря if, (кривая ж) уменьшится и двигатель 2 будет стремиться выйти на естественную характеристику. Для пояснения работы устройства на фиг. 2 условно показано уменьшение в течение нескольких периодов регулирования тока якоря относительно его номинального значеHHH.

Выходные импульсы (кривая з) датчика 15 тока, частота которых пропорциональIIa величине тока якоря, заполняются при помощи логического элемента И 27 импульсами высокой частоть1 (кривая и). поступаюIILHvIH с Выхо.сd генератора 26 импульсов.

На выходе элемента И 27 формируются

fI fIIульсы напряжения (кривая к), количесгво ко!Орых, укладывающееся в промежуток времени, равный длительности выходIIoI o импульса датчика 15 тока, обратно пропорционально величине тока якоря в

-этом промежутке и равно коду на выходе

cчетчика 28. Запись этого кода с выходов счетчика 28 ff регистр 29 памяти, а также сброс и установка В исходное состояние счетчика 28 осу<цествлястся Ifo заднему фронту выхо.цк)го импульса датчика 15 тока.

Таким образом, код, 06pdTHo Ilpoffopf

:)тот код преооразуется при помощи цифроа!1алогового преобразователя 30 в напряже-!!ис (кривая л), прямо пропорциональное

Величине тока якоря двигателя, что достигается выбором соответствующей полярности Опорного напряжения цифроаналогового

I Iðåîáðàçîâàòåëÿ 30.

Импульсы напряжения от блока 14 управления IlocT) пают на входы генератора 20 пилообразного напряжения, на выходе которого формируются импульсы пилообразI1ofo напряжения (кривая м), на входы генератора 21 пилообразного напряжения также поступают импульсы напряжения от блока 14 управления, а на его выходе формируются импульсы пилообразного напряжения (кривая ж) . Наклон и амплитуда импульсов пилообразного напряжения npollo()IlHoHальны величине уставки тока якоря.

Ь результате сравнения Величин напряжений в блоке 22 и блоке 23 сравнения (кривые л, л! и л, и) на выходе блоков сравнения соответственно формируются импульсы напряжения (кривые и, р), 110 передним фронтам которых формируются при помощи формирователей 24 и 25 управляющих импульсов соответственно импульсы отпирания тиристоров 8 и 9. Их запирание произво1255476 дится соответственно импульсами запирания главных тиристоров 5 и 6.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает формирование управляющих импульсов без предварительного выделения величины рассогласования тока якоря относительно уставки при управлении двухфазным тиристорно-импульсным преобразователем с дополнительными регулируюtLIHMH тиристорами, подключеннымн параллельно обмотке возбуждения, что упрощает алгоритм определения величины управляющего воздействия, повышает точность регулирования, а следовательно, и качество регулируемого тока. (..(с(а ни i ель 1-1.,И.Ь:сиков

Рсиактор (Ко:

ВНИИПИ 1 осатарствснного кочигста ((.(Р но делам ивобр(тсний и ol: ðûãèй

113035, Москва, Ж--35, Раушская наб.. д -1 5

Филиал ППП «Патент», г е искорок, 1,г".к .Проектная, 4