Устройство для управления тяговым приводом электровоза с двигателями независимого возбуждения

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматического управления тяговым приводом электровоза с двигателями постоянного тока независимого возбуждения, Цель изобретения - повышение надежности . Устройство содержит регулятор 1 скорости , сравнивающий заданное и текущее значения скорости движения и формирующий на своем выходе значение тока якоря.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60 L 15/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4728132/11 (22) 09.08.89 (46) 15.09.91. Бюл, N 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (72) А. В. Беляев, В. Н. Братякин, А. А. Ефремов, П. Е. Коваль, М. В. Напрасник и В. С, Островский (53) 621.337.4(088.8) (56) Тихменев Б. Н., Кучумов В. А. Электровозы переменного тока с тиристорными преобразователями. M. Транспорт, 1988, с.

269-272.. Ы,„, 1676ф59 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ TRГОВЫМ ПРИВОДОМ ЭЛЕКТРОВОЗА С

ДВИГАТЕЛЯМИ НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматического управления тяговым приводом электровоза с двигателями постоянного тока независимого возбуждения, Цель изобретения — повышение надежности. Устройство содержит регулятор 1 скорости, сравнивающий заданное и текущее значения скорости движения и формирующий на своем выходе значение тока якоря, 1676859 максимального сигнала, входы которого связаны с выходом регулятора 17 выравнивания нагрузок и управляющим электродом . тиристоров 18, которые с резисторами 19 блок 2 выделения минимального сигнала, регулятор 4 тока якоря, изменяющий фазу угла регулирования выпрямительно-инверторного преобразователя 5, логический элемент 9, подключенный к входу регулятора 1, блок 10 задания тока возбуждения, соединенный входом с выходом регулятора 4, а выходом — с одним из входов регулятора 11 тока возбуждения, связанного с управляемым выпрямителем 12, датчик 13 тока возбуждения, соединенный с регулятором 11 и одним из входов сумматора 14, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя 15, связанного с дополнительным блоком 16 выделения

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматического управления тяговым приводом электровоза с двигателями постоянного тока независимого возбуждения.

Цель изобретения — повышение надежности.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для управления тяговым приводом электровоза с двигателями независимого возбуждения.

Устройство содержит регулятор 1 скорости, один вход которого предназначен для подключения к задатчику скорости (не показан), а выход соединен с первым входом блока 2 выделения минимального сигнала, второй вход которого предназначен для подключения к задатчику тока (не показан), третий вход соединен с выходом блока

3 ограничения, а выход — с одним из входов

1 регулятора 4 тока якоря, выход которого связан с выпрямительно-инверторным преобразователем 5, питающим тяговые двигатели 6. Цепь нагрузки содержит датчики 7 тока якоря и сглаживающий реактор 8. Датчики частоты вращения (не показаны) связаы с входами логического элемента 9, выход которого подключен к другому входу регулятора I скорости. Блок 10 задания тока возбуждения соединен входом с выходом регулятора 4, а выходом — с одним из входоа регулятора 11 тока возбуждения, связанного с управляемым выпрямителем 12, имеющим двух полупериодную схему выпрямления с нулевой точкой, Датчик 13 тока возбуждения соединен с регулятором

11 и одним из входов сумматора 14, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя 15, связанного с дополнительным блоком 16 выделения максимального сигнала, входы которого со5

40 шунтируют обмотки 20 тяговых двигателей 6.

Блок 21 выделения максимального сигнала входами подключен к датчикам 7 тока якоря, а выходом — к блоку 3 ограничения, регуляторам 4 и 17. В устройстве осуществляется слежение за соотношением 1вмин/1макс» 0,48 между токами возбуждения и якоря при ослаблении поля с надежным ограничением тока якоря по условиям коммутации на коллекторах тяговых двигателей. 1 ил. единены с выходом регуляторов 17 выравнивания нагрузок и управляющим электродом тиристоров 18, которые вместе с резисторами 19 шунтируют обмотки 20 возбуждения тяговых двигателей 6. Блок 21 выделения максимального сигнала входами подключены к датчику 7 тока якоря, а выходом — к блоку 3 ограничения, регулятору 4 тока якоря, регуляторам 17 выравнивания нагрузок, Устройство работает следующим образом, Регулятор 1 скорости сравнивает заданное V» и влекущее VT значения скорости движения п формирует на своем выходе значение тока якоря, необходимое для режима стабилизации. Блок 2 выделения минимального сигнала пропускает на выход наименьший из входных сигналов заданного тока i><»<, с которым электровоз осуществляет разгон и стабилизацию скорости движения. Регулятор 4 тока якоря поддерживает заданное значение 1з д тока якоря, изменяя фазу угла регулирования выпрямительно-ин верторного преобразователя 5. т. е. напряжение на якорях тяговых двигателей 6.

В качестве текущего VT значения скорости B режиме тяги используется минимальное значение, а в режиме рекуперативного торможения — максимальное значение скорости движения. Выбор указанного значения скорости осуществляет логический элемент 9, Это позволяет исключить влияние процессов боксования и юза отдельных колесных пар на режим стабилизации скорости движения.

Регулирование тока возбуждения в обмотках 20 осуществляет регулятор 11 через управляемый выпрямитель 12. причем заданное значение тока возбуждения форми1676859

10

55 руется на выходе блока 10 задания в зависимости от выходного сигнала регулятора 4 так, что ослабление поля тяговых двигателей производится автоматически в конце диапазона регулирования фазы угла преобразователя 5. В качестве сигнала обратной связи в регуляторе 11 используется сигнал датчика 13 тока последовательно соединенных обмоток возбуждения.

Выравнивание нагрузок тяговых двигателей осуществляют регуляторы 17, которые на основе сравнения токов якорей с их наибольшим значением формируют соответствующую фазу угла отпирания тиристоров

18, в результате чего в цепи резистор- тиристор возникает импульсный ток подпитки и в обмотке возбуждения 20 уменьшается ток.

При уменьшении тока возбуждения в обмотке возбуждения 20 увеличивается ток якоря соответствующего двигателя до тех пор, пока не достигнет величины максимального тока якоря (макс.

В режиме ослабления поля тяговых двигателей заданное значение тока возбуждения на выходе блока 10 уменьшается до тех пор, пока соблюдается соотношение в((ин/!макс — 0,48 между токами возбуждения и якоря, обеспечивающее удовлетворительные потенциальные условия на коллекторах тяговых двигателей. Слежение за указанным соотношением осуществляет блок 3 ограничения, который при нарушении необходимого значения соотношения уменьшает значение на входе блока 2 выделения минимального сигнала, Если разброс нагрузок тяговых двигателей находится в допустимых пределах, то регуляторы 17 выравнивания закрыть(, и блок 3 ограничения выполняет вычисление соотношения между общим током возбуждения обмоток 20 и наибольшим из токов якорей, Если разброс нагрузок велик, то регуляторы 17 осуществляют выравнивание за счет уменьшения тока возбуждения „соответствующего двигателя. Тогда блок 3 вычисляет соотношение между наименьшим током возбуждения и наибольшим из токов якорей

Для формирования сигнала о наименьшем токе возбуждения используются сумматор 14, функциональный преобразователь 15 и дополнительный блок 16 выделения максимального сигнала. На выходе блока 16 выделяется максимальное значение фазы угла открытия тиристоров 18, которое преобразуется блоком 15 в сигнал, пропорциональный току отпитки, Сумматор 14 уменьшает сигнал датчика 13 тока возбуждения на величину сигнала, пропорционального наибольшему току отпитки. В результате на выходе суммато(эа

14 формируется сигнал наименьшего тока возбуждения в обмотках 20.

Использование предложенного устройства для управления тяговым приводом электровоза с двигателями независимого возбуждения позволяет повысить надежность работы тягового привода путем исключения тяжелого аварийного режима— кругового огня на коллекторах тяговых двигателей за счет ограничения тока якоря по потенциальным. условиям на основе соотношения между минимальным током возбуждения и максимальным током якоря.

Формула изобретения

Устройство для управления тяговым приводом электровоза с двигателями независимого возбуждения, содержащее регулятор скорости, Один вход которого предназначен для подключения к задатчику скорости, другой соединен с выходом логического элемента, а выход подключен к первому входу блока выделения минимального сигнала, второй вход которого предназначен для подключения к эадатчику тока, третий вход соединен с выходом блока ограничения, а выход — с одним из входов регулятора тока якоря, выход которого предназначен для подключения к выпрямительно-инверторному и реобра-.îâàòåëþ, питающему якоря двигателей, датчики частоты вращения которых подключены к входам логического элемента, регулятор тока возбуждения, один вход которого через блок задания тока возбуждения соединен с выходом регулятора тока якоря, другой — с датчиком тока возбуждения, а выход предназначен для подключения к управляемому выпрямителю, питающему последовательно соединенные обмотки возбуждения, шунтированные цепочками из резистора и тиристора, управляющий электрод которого связан с выходом соответствующего регулятора выравнивания нагрузок, один вход которого подключен к соответствующему датчику тока якоря и входу блока выделения максимального сигнала, а другой — к выходу блока выделения максимального сигнала, первому входу блока ограничения и другому входу регулятора тока якоря, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено сумматором, функциональным преобразователем, реалиэующ (м зависимость тока отпитки от угла отпирания тиристора и дополнительным блоком выделения максимального сигнала, входы которого соединены с выходами соответствующих регуляторов выравнивания нагрузок, а выход связан через функциональный преобразователь с

1676859

Составитель Я.Гаврилов

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор M.Òîâòèí

Заказ 3073 Тираж 312 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 одним входом сумматора, другой вход которого соединен с датчиком тока возбуждения, а выход — с вторым входом блока ограничения.