Устройство для регулирования тягового электропривода автономного транспортного средства

Устройство для регулирования тягового электропривода автономного транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к транспорту. Цель изобретения - повышение противобоксовочных свойств. Устройство содержит два соподчиненных контура регулирования токов в тяговом и тормозном режимах работы электропривода. Регулятор 1 воздействует на ток возбуждения тягового генератора 2, приводимого во вращение тепловым двигателем 3 и питающего через выпрямитель 18 тяговые электродвигатели 17. Сигналы задания тока, напряжения и мощности в тяговом режиме в зависимости от частоты вращения теплового двигателя формируются в блоках 4-6 ограничения и блоках 7-9 задания и сравниваются на элементах 10 и 15 сравнения с сигналами фактических значений от датчиков 13 и 16 тока и напряжения, в результате которого формирователь 14 формирует сигнал регулятора 1 тока возбуждения. В тормозном режиме аналогично работает контур сравнения сигнала задания от тормозного контроллера 23 с сигналами фактических значений тока, тока возбуждения и напряжения тягового электродвигателя. При возникновении юза или боксования элементы 32-36 формируют сигнал коррекции задания, который с помощью ключей 39 и 40 прекращает нарастание сигнала задания, а если это не оказывает эффективного воздействия, то с помощью сумматоров 37 и 38 снижают сигнал задания до прекращен

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< -< -(.ВМ43

Ilk Üà ..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б 1Ы,.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (61) 1 310256 (21) 4258497/27-11 (22) 08.06.87 (46) 28.02.90. Бюл. № 8 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С. М. Кирова (72) В. Е. Гайдуков, А. В. Дубровский, А. К. Дука, С. Н. Краснянская и Е. М. Маслова (53) 621.335.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1310256, кл. В 60 1 15/20, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВО1 О ЭЛЕКТРОПРИВОДА АВТОНОМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспорту.

Цель изобретения — повышение противобоксовочных свойств. Устройство содержит два соподчиненных контура регулирования токов в тяговом и тормозном режимах работы электропривода. Регулятор 1 воздействует на ток возбуждения тягового генератора 2, приводимого во вращение теп„„Я0„„1546307 (5!)5 В 60 L 15 20 ловым двигателем 3 и питающего ч.р з вьl прямитель 18 тяговые электродвигате. :; 17.

Сигналы задания тока, напряжения и хигц..ности в тяговом режиме в зависимо !!! от частоты вращения теплового двигателя формируются в блоках 4 — 6 ограничения и блоках 7 — 9 задания и сравниваются на элементах 10 и 15 сравнения с сигнала ми фактических значений от датчиков 13 и 16 тока и напряжения, в результате формирователь 14 формирует сигнал регулятора тока возбуждения. В тормозном режиме аналогично работает контур сравнения сигнала задания от тормозного контроллера 23 с сигналами фактических значений тока, тока возбуждения и напряжения тягового электродвигателя. При возникновении юза или боксования элементы 32 — 36 формируют сигнал коррекции задания, который с помощью ключей 39 и 40 прекращает нарастание сигнала задания, а если это не оказывает эффективного воздействия, то с помощью сумматоров 37 и 38 снижают сигнал задания до прекращения юза или боксования. 1 ил.

1546307

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для регулирования тягового электропривода автономных транспортных средств.

Цель изобретения — повышение противобоксовочных свойств.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регулятор 1 тока возбуждения тягового генератора 2 с датчиком (на чертеже нс показан) частоты вращения, приводимого тепловым двигателем 3.

Выход датчика подключен к входам бчока 4 за 13IIHH мощности, блока 5 ограничения MBKсимального значения тока и блока 6 ограничения максимального напряжения, которые выходами подключены соответственно к входам задатчика 7 интенсивности, блока 8 ограничения задания тока и олока 9 задания напряжения. Элемент 10 сравнения подключен выходом к другому входу блока 9, одним входом — к выходу блока 8, а другим Bxo loll — к выходу блока 11 выделения максимума. Блок 12 задания тока подключен одним входом к датчику 13 I апряження, а выходом к другому вхо.g б.пока 8. Формкровате. II> 14 vllpBB злю!1!их сигналов подключеll входом к выходу элемента !5 сравнения, один из входов которого соединен с выходом блока 9, а другой вход -- с датчиком 13 нанряжсHHя, (атчики 16 токОв тяговых электродвигателей 7, питакццихся через выпрямитель 18 от тягового генератора 2, подключены выходами к входам блока 11. Регулягор 1, включающий блок 19 управления и уllpclIIëÿåìûé выпрямитель 20, получает питание от подвозбудителя 21, приводимого во вращение тепловым двигателем 3, частота которого задается контроллером 22. Тормозной контроллер 23 связан выходом с задатчиком 24 интенсивности, который выходом связан с одним нз входов блока 25 задания тормозного тока. Выход блока 25 подключен к однох у из входов блока 26 сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока 1, а выход — к входу блока 27 задания тока возбуждения. Выход блока 27 соединен с одним из входов блока 28 сравнения, Ilo„I,ключенного выходом к входу блока 29 задания напряжения. Выход блока 29 подключен к одному из входов блока 30 сравнения, другой вход которого подключен к дат Ièêу !3 напряже.lèÿ, а выход — - к другому входу формирователя 14. Другие входы блокоз 25 и 28 подключены к выходу датчика

31 тока возбуждения тяговых электродвигателей. Датчики 32 частоты вращения тяговых электродвигателей через дифференцирукпцис элементы 33 подключены к входам блока 34 выделения максимального сигнала, подключенного выходом через пороговый элемент 35 к входу формирователя 36 коррекции сигнала задания. Сумматоры 37 и 38 и к»o lll 39 и 40 подключены одними из входов к выходу формирователя 36 и вклкгчс5

10 !

5г, ны другими входами соответственно в выходные цепи задатчиков 7 и 24 блока 4 и тормозного контроллера 23.

Устройство работает следующим образом.

В тяговом режиме с помощью контроллера 22 задается частота вращения и мощность на валу теплового двигателя 3. Задание по мощности Рз тягового генератора 2 формируется блоком 4 в функции частоты вращения теплового двигателя. Сигнал с выхода блока через ключ 39 поступает в задатчик 7 интенсивности изменения мощности, с помощью которого реализуется оптимальный режим набора мощности, что позволяет регулировать динамические свойства электропередачи в тяговом режиме. В блоке 12 задания тока тягового генератора в зависимости от выходного сигнала с задатчика 7 Р., поступающего через сумматор 37, и сигнала от датчика 13 напряжения тягового генератора (U) формируется величина задания

I3 по току тягового генератора, которая в блоке 8 ограничивается на уровне максимального значения 1., формируемого блоком

5. С выхода элемента 10 сравнения сигнал рассогласования текущего 1 и заданного Iз значений тока поступает на вход блока 9, в котором формируется величина задания напряжения тягового генератора, которая ог1эаничивается по сигналу с блока 6 на уровне

1..1: заданного максимального значения тягового генератора. В элементе 15 сравниваются заданная Г. и текущая U величины напряжений и, в зависимости от величины рассогласования, изменяется выходной сигнал 1 формирователя 14 управляюгцих сигналов. В результате с помощью регулятора

1 тока возбуждения изменяются ток возоуждения и напряжение тягового генератора.

Обратная связь по току тяговых электродвигателей 17 осуществляется через блок 1! выделения максимального сигнала. Блоки 9 и 14 строятся на базе операционных усилителей с учетом компенсации постоянных времени, определяемых параметрами цепей электрических машин. При изменении положения контроллера 22 процесс обработки команды повторяется.

В тормозном режиме с помощью контроллера 23 задается необходимый уровень тормозной силы В3, и сигнал через ключ

40 поступает в задатчик 24 интенсивности изменения тормозной силы, с помощью которого реализуется оптимальный режим набора тормозной силы, что позволяет регулнровать динамические свойства электропередачи в тормозном режиме. В блоке 25 задания тормозного тока в зависимости от сигнала с задатчика 24 интенсивности изменения тормозной силы, поступающего через сумматор 38, и. сигнала датчика 31 тока возбуждения тяговых электродвигателей формируется величина задания 1.: по тормозномх току тяговых электродвигателей, сравниваемая с текущей величиной тор«o"ного тока в блоке

1546; 07

26 сравнения. Выделенное при этом рассогласование поступает в блок 27 задания тока возбу?кдения тяговых электродвигателей. Задание 110 току возбуждения 1" тяговых электродвигателей сравнивается в блоке 28 сравнения с текущей величиной тока возбуждения, выделенное рассогласование формирует во втором блоке 29 задания напряжения генератора требующийся при торможении уровень напряжения (. гекератора, сравниt0 ваемыи в олоке .?О сравнения с текущим значением. В зависимости от величины рассогласования изменяется выходной сигнал формирователя 14 управляющих сигналов.

В результате с помощью регулятора 1 тока возбуждения тягового генератора 2 через вы- )5 прямитель 18 изменяются нужным образом токи возбуждения и якоря (тормозного) тяговых электродвигателей в соответствии с законами регулирования. Блок 25 задания тормозного тока и блок 27 задания тока возбуждения имеют ограничения выходного сигнала в соответствии с ограничениями максимальных значений по току возбуждения и тормозному току. Таки.".1 образом, в процессе торможения при изменении скорости движсния локомотива обеспечивается поддер- 25 жанне заданного -значения тормозной силы при ol.pàíè÷åíèÿ по токам возбуждения и якоря (тормозному) тяговых электродвигателей.

При эксli Ióaò IIIIIotlHI..!x значениях скольжения выходной ek!I Haл порогового элемен- та 35 равен нулю. так как ускорение колесных пар еще не превышает эксплуатационных значений, т.е. задание по мощности Р на выходе сумматора 37 в тяговом режиме равно заданию Р на выходе задатчика 7 интенсивности (в тормозном режиме задание по тормозной силе В„на выходе сумматора

38 равно заданию В. на выходе задатчика

24 интенсивности). Увеличение скольжения выше эксплуатационных значений приводит к тому, что сигналы от датчиков 32 частоты 4О вращения тяговых двигателей V, преобразующиеся дифференцирующими элементами

33 в сигналы по ускорению тяговых двигателей дН/41, через блок 34 выделения максимального сигнала и пороговый элемент 35 поступают на вход формирователя 36 кор- 45 рекции сигнала задания. Формирователь 36 в зависимости от величины ускорения dV/dt, поступающей lla его вход, ерез ключ 39 оста на вл и вается в тяговом режиме увели чение задания по можности на выходе задатчика 7 интенсивности (в тормозном режиме, через ключ 40 останавливается увеличение задания по тормозной силе В на выходе задатчика 24 интенсивности). Если сигнал по ускорению dV/dt .; продолжает расти, то от формирователя 36 в тяговом режиме на вход сумматора 37 поступает сигнал изменения задания по мощности ЛР., т.е. на входе блока задания тока начинается уменьн ение суммаркого сигнала по мощности P . Снижение мощности. приложенной к тяговым,двигателям, в силу свойств систем подчиненного регулирования происходит практически безынерционно, что приводит к восстановлению сцепления колеса с рельсом и работе электро1ередачи в режимах эксплуатационных значений скольжения. Аналогично в тормозных режимах при недопустимом возрастании ускорения dV/dt. .- формирователь 36 через сумматор 38 уменьшает задан. ое значение тормозной силы В ° до восстановления сцепления.

При восстановлении сцепления электропередача регулирует в соответствии с заданными законами заданные параметры, Блок 34 выделения максимального сигнала и гороговый элемент 35 работают в различной полярности в зависимости от режима (тяга или тормоз); полярность на выходе формирователя 36 выбирается обратной по знаку полярности задания по мощности

Р. и тормозной силы В..

Таким образом, при возникновении избыточного скольжения колесных пар предлагаемое устройство обеспечивает его обнаружение и устранение безин рционным воздействием на возбуждение тягового генератора.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет уменьшить расход топлива, снизить износ бандажей колесных пар и рельсов. повысить надежность колес ю-Моторного блока, т.е. применение предлагаемого устройства обеспечивает новы пение тяговых свойств локомотива и его надежности.

Формула изобретения

Устройство для регулирования тягового электропривода автономного транспортного средства по авт. св. ¹ 1310256, отличаюи ееся тем, что. с целью повышения противобоксовочных свойств, оно снабжено датчиками частоты вращения тяговых электродвигателей, днфференцирующими элементами, блоком выделения максимального сигнала, пороговым элементом, формирователем коррекции сигнала задания, сумматорами и ключами, cèãíàëüíûå входы последних подключены в выходные цепи соответственно блока задания мощности и тормозного контроллера, а один из входов сумматоров в выходные цепи соответственно задатчика и нтенсив ности тяги и зада тч и ка II II I ellcil пности торможения, при этом управляющие входы кл1очей и другие входы сумматоров подключены к выходу формирователя коррекции сигнала задания, подключенного входом ерез пороговый элемент к выходу блока выделения максимального сигнала, BxoJbl которого через дифференцирующие элементы подк1 юче ны к выхода м датчиков частоты

Вра !K l!Hs тяГОВЫХ ЭЛЕКтрсдВИГ;1тЕЛЕй.