Устройство для управления тяговым электроприводом
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тяговом электроприводе подвижного состава . Целью изобретения является расширение диапазона регулирования. Устройство содержит ПИ-регулятор тока 12, нелинейные элементы 13, 14, вторую линию задержки импульсов 15. Управляюсцие входы первой и второй линий задержки импульсов 8, 15 подсоединены к вьпсоду ПИ-регулятора тока 12 через нелинейные элементы 13, 14, а вход пи-регулятора 12 подсоединен к выходу суммирующего узла 9. С увеличением напряжения ПИ-регулятора тока 12 при разгоне привода задержка второй линии задержки импульсов 15 уменьшается до нуля, после чего начинает увеличиваться задержка первой линии задержки импульсов 8. Указанные элементы производят линеаризацию общей регулировочной характеристики, что обеспечивает необходимое качество регулирования. 2 ил. со (О
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 02 P 5 00
i ((ц1 ., g (tt
1 ть" °,„|3 !
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
%If s OYG(A
Фиг1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3857808/24-07 (22) 21.02.85 (46) 23.08.87. Бюл, Р 31 (71) Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта (72) P.ß.Ñóëåéìàíîâ (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
11 852202, кл. Н 02 P 13/16, 1981.
Полупроводниковые системы регулирования электроподвижного состава.
Сб. трудов ВНИИЖТа. — М.: Транспорт, 1981, с ° 108-120, рис ° 1,2. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тяговом электроприводе подвижного состава. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования.
Устройство содержит ПИ-регулятор тока
12, нелинейные элементы 13, 14, вторую линию задержки импульсов 15.
Управляющие входы первой и второй линий задержки импульсов 8, 15 подсоединены к выходу ПИ-регулятора тока
12 через нелинейные элементы 13, 14, а вход ПИ-регулятора 12 подсоединен к выходу суммирующего узла 9. С увеличением напряжения ПИ-регулятора тока 12 при разгоне привода задержка второй линии задержки импульсов 15 уменьшается до нуля, после чего начинает увеличиваться задержка первой линии задержки импульсов 8. Указанные элементы производят линеаризацию общей регулировочной характеристики, что обеспечивает необходимое качество регулирования. 2 ил.
1332508
Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в тяговом электроприводе подвижного состава метрополитена и наземного желеэ5 нодородного транспорта.
Пелью изобретения является расширение диапазона регулирования.
На фиг ° 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг ° 2 — диаг-1О раммы, поясняющие его работу, Устройство (фиг,1) содержит включенные в цепь электродвигателя силовой 1, коммутирующий 2 и дополнительHbN 3 тиристоры, управляющие входы которьгх соединены соответственно с выходами первого 4, второго 5 и третьего 6 формирователей импульсов, последовательно включенные задающий генератор 7 и линию 8 задержки импульсов, суммирующий узел 9, к входам которого подключены источник 10 опорного напряжения, датчик 11 тока электродвигателя, пропорционально-интегральный регулятор 12 тока, первый 13 и второй 25
14 нелинейные элементы с характеристиками, представленными на фиг.2, и вторую линию 15 задержки импульсов, причем вход первого формирователя 4 подсоединен к выходу задающего гене- 30 ратора 7, вход второго формирователя
5 — к выходу линии 8 задержки импульсов, вход второй линии 15 задержки импульсов подключен к выходу задающего генератора 7, а выход — к входу треть.его формирователя 6, управляющие входы первой 8 и второй 15 линий задержки подсоединены к выходу пропорционально-интегрального регулятора
12 тока через первый 13 и второй 14 нелинейные элементы соответственно, а вход пропорционально-интегрального регулятора 12 тока подсоединен к выходу суммирующего узла 9.
На фиг. 1 показаны также коммутирующие конденсатор 16 и индуктивность
17, перезарядные диоды 18 и 19, обмотки якоря 20 и возбуждения 21 электродвигателя, шунтированные обратными диодами 22 и 23, соответственно.
На фиг.2 обозначены: 11 „ — напряжение на выходе регулятора 12 тока;
Б„ — характеристика первого нелинейного элемента 13; П вЂ” характеристика второго нелинейного элемента 14 °
Устройство работает следующим образом.
Импульсы задающего генератора 7 через первую 8 и вторую 15 линии задержки с соответствующими формирователями 5 и 6, а также через формирователь 4 проходят к управляющим входам коммутирующего 2, дополнительного
3 и силового 1 тиристоров в определенной последовательности с частотой импульсного цикла (обычно 400 Гц).
Процесс регулирования выходного напряжения состоит из двух этапов. На первом этапе силовой 1 и коммутирующий 2 тиристоры получают импульсы одновременно. Происходит двойной перезаряд коммутирующего конденсатора 16, в результате чег6 последний теряет часть своего первоначального напряжения. С задержкой в конце периода перезаряда, равной до одной пятой периода импульсного цикла, получает импульс управления дополнительный тиристор 3. Происходит дозаряд коммутирующего конденсатора до напряжения сети через нагрузку. При этом среднее значение приложенного к двигателю напряжения определяется только током дозаряда конденсатора и имеет незначительную величину. Для увеличения выходного напряжения момент прихода управляющего импульса на дополнительный тиристор 3 приближается к моменту прихода импульсов на коммутирующий тиристор 2, т.е ° задержка уменьшается, и уменьшается до нуля. На втором этапе силовой 1 и дополнительный 3 тиристоры получают импульсы управления одновременно. Для дальнейшего увеличения выходного напряжения управляющий импульс на коммутирующий тиристор 2 начинает приходить с увеличивающейся задержкой по отношению к силовому тиристору 1.
По отношению к выходному напряжению тиристорного преобразователя управляющим является напряжение пропорционально-интегрального регулятора 12 тока и с точки зрения авторегулирования предпочтительна их линейная зависимость несмотря на двухэонный процесс регулирования. Такую характеристику при однотипных линиях
8 и 15 задержки обеспечивают элементы
13 и 14 с нелинейными характеристиками. Эти нелинейности компенсируют нелинейность самого тиристорного преобразователя. Согласование работы элементов 13 и 1А с нелинейными характеристиками упрощается при выделении регулятора тока в отдельный узел.
1332508
В момент пуска двигателя выходное напряжение U pyq I!po!10p «I0II JII f(0-IIHтегрального регулятора 12 тока равно нулю. Первая линия 8 задержки дает при этом минимальную задержку, так как на выходе первого элемента 13 с нелинейной характеристикой напряжение нулевое, сохраняющееся до значения
1 выходного напряжения U „(фиг. 2)
psß из-эа эоны нечувствительности. Вторая линия 15 задержки дает задержку, равную периоду перезаряда коммутирующего конденсатора, так как на выходе второго элемента 14 с нелинейной характеристикой уже имеется напряжение, соответствующее этой задержке. Под воздействием суммирующего узла 9, сравнивающего выходные напряжения источника 10 опорного напряжения (уставки) и датчика 11 тока электродвигателя, U< z начинает расти. В соответствии с характеристиками нелинейных элементов задержка импульса на дополнительный тиристор 3 уменьшается и
1 при значении Ц!,„=U достигает нуля, ТТ рт« после чего начинает увеличиваться задержка импульса на коммутирующий тиристор 2. Таким образом, элементы 13 и 14 с нелинейными характеристиками осуществляют передачу управления с дополнительного тиристора 3 на коммутирующий тиристор 2. Пропорциональноинтегральная характеристика регулятора тока выбирается в соответствии с общей линеаризованной характеристикой тиристорного преобразователя и активно-индуктивным характером нагрузки и обеспечивает надлежащее качество переходных процессов в силовой цепи.
Введение дополнительной линии задержки, элементов с нелинейными характеристиками и пропорционально-иитегрл.<т! ног< регуляторл тока при их уклэл!!иом включс ши! пс зволяет расшив рить штжштй преде:1 дилил !0!I(1 рогу Тировлния тиристориогс преобрлэовлтеяя, а также лииеариэовлть общую регу((пр— во !иую хлрактерист!(ку.
ФO р и ул а и э о б р е т е и и я
Устройство для управлеиия тяговь(м электроприводом, содержлщее включенные в цепь электродвигателя силовой, коммУт иРУюший и $01!OJII(I(Tt. JI! (ff пт тиРисторы, упрлвлянш(!Те вхо;(ы которых соеди<(е«(ы соответстве!и!О с вь(ходам(т первого, второго и трет! Ого формирователей импульсов, 1!001!е(10влт ельио вкл(очеши !е элдлю!(<и!т г< !1< рлтс р Il . Тишпв задержки иипул(,сси(, < уг .«(ирун<1!(!т! !Узел, К ВХО((аМ KOTOPOI 0 ПОД<.ЛЮ1«. ИН И<- ГO<(E(IIK опор иОГО илпрлжеиlтя lт <<лт итк 1 Окл электродв<тглтеля 0 т ll I! и л (в и е е с я TOM что, г це.(< ю рас!яиреиия диаил <оиа регу.т
И В ГОPOI! ИЕ <1!<11< I! l JIIIfff1«I Э ЛДЕPiJI",ff P!1 0«l Il:;OJI !IC РВОГO фОР. 1 1IРО В с! I Е. (Я !1
1332508 тр Составитель В.Поспелов Техред И.Попович . Корректор Л.Бескид Редактор О.Юрковецкая Заказ 3846/54 Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР IIo делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
