Устройство для управления тяговым приводом электровоза с двигателями независимого возбуждения

 

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для управления тяговым приводом электровоза с независимым возбуждением. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит встречно включенные тиристоры тиристорных ключей, элементы смещения, датчики боксования колесных пар, датчик отрицательной полярности напряжения тиристорного преобразователя возбуждения, сумматоры, блоки умножения, фазорегуляторы , элементы И и формирователи импульсов . В данном устройстве при отсутствии боксования фаза открытия встречно включенных тиристоров исключает потерю управляемости тиристорных ключей, а при боксовании обеспечивает уменьшение токов якорей, т.е. ликвидацию процесса развития боксования. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60 1. 15/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1079493 (21) 4622285/11 (22) 19.12.88 (46) 07,05.91. Бюл. ЬЬ 17 (71) Иркутский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Н.С,Назаров и В.В,Макаров (53) 629.423, 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1079493, кл. В 60 1 15/20, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ ЭЛЕКТРОВОЗА С

ДВИГАТЕЛЯМИ НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для управления

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам автоматического индивидуального регулирования нагрузок тяговых двигателей независимого возбуждения, и является усовершенствованием устройства по авт.св. М 1079493.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 — временные диаграммы токов и напряжений.

Устройство содержит регулятор 1 якорных токов и тока возбуждения, к входам которого подключены задатчики скорости 2 и силы тяги 3, датчик 4 скорости и датчик 5 тока возбуждения. Датчики 6 и 7 токов якорей подключены к входам блока 8 выделения максимального тока и одним иэ входов элемента 9 и 10 сравнения, Выход блока 8

„,,59ДД 1646921 А2 тяговым приводом электровоза с независимым возбуждением. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит встречно включенные тиристоры тиристорных ключей, элементы смещения, датчики боксования колесных пар, датчик отрицательной полярности напряжения тиристорного преобразователя возбуждения, сумматоры, блоки умножения, фазорегуляторы, элементы И и формирователи импульсов. В данном устройстве при отсутствии боксования фаза открытия встречно включенных тиристоров исключает потерю управляемости тиристорных ключей, а при боксовании обеспечивает уменьшение токов якорей, т.е. ликвидацию процесса развития боксования. 2 ил. подключен к другим входам элементов 9 и

10 сравнения и одному из входов регулятора

1. Выходы элементов 9 и 10 сравнения через элементы 11 и 12 задержки подключены к блокам 13 и 14 умножения, другие входы которых соединены с выходом блока 15 нелинейности, соединенного с датчиком 5 тока возбуждения, Выходы блоков 13 и 14 умножения подключены к фазорегуляторам

16 и 17, выходы которых соединены с входами элементов И 18 и 19, другие входы которых подключены к датчику 20 положительной полярности напряжения тиристорного преобразователя 21 тока возбуждения, Выходы элементов И 18 и 19 включены на входы формирователей 22 и 23 импульсов, выходы которых соединены с управляющими электродами тиристоров 24 и

25 тиристорных ключей 26 и 27, состоящих

40 из резисторов 28 и 29 и пар встречно включенных тиристоров 30, 24 и 31, 25, Управляющие входы тиристоров 30 и 31 подключены к выходам формирователей 32 и 33 импульсов, входы которых соединены с выходами элементов И 34 и 35, первые входы которых подключены к датчику 36 отрицательной полярности напряжения возбуждения, а вторые — к выходам фазорегуляторов 37 и 38.

Сигналы на фазорегуляторы 37 и 38 приходят с выходов блоков 39 и 40 умножения, первые входы которых соединены с блоком

15 нелинейности, а вторые — с выходами сумматоров 41 и 42. На сумматоры 41 и 42 приходят по два сигнала — с датчиков 43 и

44 смещения и с датчиков 45 и 46 боксования. Датчики 43 и 44 смещения одним входом соединены с выходом регулятора 1 токов, другим — с датчиками 6 и 7 токов якорей 47 и 48. Силовой трансформатор 49 питает тиристорные преобразователи 21 и

50, которые, в свою очередь, питают обмотки 51 и 52 независимого возбуждения и обмотки якорей 47 и 48 соответственно.

На фиг.2 показаны: а — напряжение на выходе управляемого преобразователя 21, б — напряжение тиристорных ключей 26 и

27, в — напряжение управления на входе тиристоров 24, 25 и 30, 31 соответственно при углах ат регулирования тиристоров 24

1 и 25, а, регулирования тиристоров 30 и 31

11 тиристорных ключей 26 и 27 и а, регулирования тиристоров преобразователя 21, г— токи тиристоров 24, 25 и 30, 31 соответственно (пунктиром показан ре>ким, который искл ючается).

Устройство работает следующим образом.

Управляемый преобразователь 21, питающий последовательно соединенные обмотки 51 независимого возбуждения и преобразователь 50, питающий якоря тяго. вых двигателей 47 и 48, получают питание от силового трансформатора 49, Фаза открытия тиристоров преобразователей иэменяется регулятором 1 тока якорей и возбуждения, на входах которого сравниваются значения эадатчиков скорости 2 и силы тяги 3 и датчиков якорных токов 6 и 7 и скорости 4. Разность между заданными и истинными значениями величин определяет углы регулирования преобразователем 21 и 50.

Блок 8 выделяет максимальный из якорных токов по сигналам, поступающим с датчиков 6 и 7 токов. Этот сигнал поступает на один из входов регулятора 1 и используется при регулировании фазы работы преобразователей 21 и 50 на суммирующие входы элементов 9 и 10 сравнения, на вычитающие входы которых подключены выходы датчиков 6 и 7 якорных токов, Сигналы, выделяемые элементами 9 и 10 сравнения пропорциональны величине рассогласования нагрузок тяговых двигателей и являются сигналами для системы распределения нагрузок. Сигналы с элементов 9 и 10 поступают на элем".íòû 11 и 12 задержки, запрещающие регулирование на время работы защиты от боксования. Управляющие сигналы на фазорегуляторы 16 и 17 поступают с блоков умножения, на первый вход которых включены элементы 11 и 12 задер>кки, а на второй — выход блока 15 нелинейности. вход которого соединен с выходом датчика 5 тока возбуждения. Блоки 13 и 14 умножения и блок 15 нелинейности обеспечивает коэффициент усиления системы. близкий к линейному, что делает работу ее устойчивой. Управляющие импульсы на тиристоры 24 и 25, работающие при положительном напряжении преобразователя 21, поступает от формирователей 22 и 23 только при положительной части выпрямленного напряжения, что обеспечивается элементами И 18 и 19 и датчиком 20 положительной полярности, вход которого соединен с выхо-. дом преобразователя 21, Угол открытия тиристоров 24 и 25 зависит от величины рассогласования нагрузок двигателей и регулируется автоматически, при этом изменяется ток в обмотках 51 и 52 возбуждения, а значит, и в обмотках якорей, тем самым менее нагруженный двигатель догружается до более нагруженного. Тиристоры 30 и 31, работающие под контролем датчика Збтолько при отрицательном напряжении преобразователя 21., необходимы для обеспечения устойчивости работы системы распределения нагрузок при малых углах регулирования тиристоров 24 и 25 и повышения эффективности защиты от боксования, Управление тиристорами 30 и 31 осуществляется следующим образом. Для ликвидации области потери управляемости тиристорами 24 и 25 при малых углах регулирования, когда наступает процесс протекания через них непрерывного тока, на тиристоры ЗО и 31 поступает управляющий импульс (фиг.2), фаза которого зависит от величины тока нагрузки, а отсчет ее ведется от угла регулирования тиристоров преобразователя 21, Под действием управляющего импульса тиристоры открываются, закрывая тиристоры 24 и 25, не допуская начала процесса непрерывного тока через них.

Г1ри наступлении боксования одной иэ колесных пар, связанной с соответствую1 Я 6921 щим тяговым двигателем, на выходе датчиков 45 и 46 боксования появляется сигнал, поступающий на вторые входы сумматоров

41 и 42, на первые входы которых заведен сигнал с датчиков 43 и 44 смещения, величины сигналов на выходах которых зависят от фазы регулирования тиристоров преобразователя 21 и величины якорных токов, которые пропорциональны сигналам на выходах датчиков 6 и 7 якорных токов, Сумма сигналов с сумматоров 41 и 42 поступает на один из входов блоков 39 и 40 умножения, на вторые входы которых поступает сигнал с блока 25 нелинейности, вход которого соединен с выходам датчика 5 тока возбуждения. Выходы блоков 39 и 40 умножения соединены с входом фазорегуляторов 37 и

38, сигналы с которых поступают на один из входов элементов И 34 и 35, на другие входы элементов И 34 и 35 поступают сигналы с датчика 36 отрицательной полярности преобразователя 21, который обеспечивает подачу импульсов на тиристоры 30 и 31 только при отрицательном напряжении на обмотках 51 и 52, Таким образом, при отсутствии боксования фаза открытия тиристоров 30 и 31 определяется только необходимостью исключить протекание непрерывного тока через тиристоры 24 и 25, т.е. исключить их потерю управляемости, при наличии боксования угол регулирования тиристоров 30 и 31 уменьшается, увеличивая при этом напряжение на обмотках 51 и 52 и уменьшая тем самым токи якорей 47 и 48, ликвидируя процесс развития боксования.

Формула изобретения

Устройство для управления тяговым приводом электровоза с двигателями независимого возбуждения по

5 авт.св. М 1079493, о т л и ч а ю щеес я тем, что; с целью повышения надежности, оно снабжено встречно включенными тиристорами тиристорных ключей, элементами смещения, датчиками боксования ко10 лесных пар, датчиком отрицательной полярности напряжения тиристорного преобразователя возбуждения, сумматорами, блоками умножения, фазорегуляторами, элементами И и формирователями импуль15 сов, причем первый вход элементов смещения соединен с одним из выходов регулятора тока, второй вход соединен с выходом соответствующего датчика тока якоря, а выход — с одним из входов соответ20 ствующего сумматора, другой вход которого соединен с выходом соответствующего датчика боксования и другим входом соответствующего элемента задержки, а выход подключен к одному иэ входов соответству25 ющего блока умножения, другой вход которого соединен с выходом блока нелинейности, а выход через фазорегулятор соединен с одним иэ входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу

30 датчика отрицательной полярности, а выход через формирователь импульсов — к управляющему электроду соответствующего встречно включенного тиристора тиристорного ключа, 35

1646921 и, Оу

Vy

<т.

Составитель А. Ефремов

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор M.Ïîæî

Заказ 1374 Тираж 325 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101