Устройство для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей

Устройство для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ш тентно т„,.„

СА ИЕ

Союз Советскин

Социалистическин

Республик

СПИ

< 74О554

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

J

/ (6I} Дополнительное к авт. свил-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 03.11.78 (21)2681517/24-11 с присоединением заявки K (23) Приоритет

В 60 L 15/08

Государственный намнтет

Опубликовано 15.06.80.Бюллетень №22 но делам наобретеннй н открытнй (5З) >A K 621.337,,41 (088.8) Дата опубликования описания 17,06 80 (72) Авторы изобретения

А. И. Хоменко, Г. Г. Рябцев и В. П. Касаткин

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ

ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к электрообору1 дованию транспортных средств с тиристорно-импульсным регулированием режимов пуска и торможения тяговых электродвигателей.

Известно устройство для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей, содержащее сравнивающий элемент, выполненный на транзисторе, соединенный входами с датчиком тока тяговых

1О электродвигателей и источником опорного напряжения, транзисторный ключ, диоды, резисторы, основной и вспомогательный формирователи управляющих импульсов тиристорных регуляторов, вход основного фор-

15 мирователя соединен с генератором тактовых импульсов, а вход вспомогательного формирователя — с управляющим транзистором, в цепи эмиттер-база которого включен конденсатор 1 .

Недостатком известного устройства является нелинейность его выходной характеристики наличие динамического сопротивления что приводит к возникновению низко2 частотных автоколебаний тока тяговых

1 электродвигателей при регулировании.

Целью изобретения является повышение устойчивости процесса регулирования тяговых электродвигателей.

Цель достигается тем, что сравнивающий элемент снабжен включенным в коллекторную цепь RG- фильтром, к которому через диод и транзисторный ключ подключен упомянутый конденсатор, одной из обкладок соединенной с базой управляющего транзистора, а через высокоомнйй резисьтор — с источником опорного напряжения, а другой обкладкой через другие диодык gC фильтру сравнивающего элемента, На чертеже показана электрическая схема предлагаемого устройства..

Сравнивающий элемент, содержащий транзистор 1, диод 2, нагрузочные резисторы 3 и 4 и конденсатор 5, подключен через резисторы 6 и 7 к датчику 8 тока тяговых электродвигателей к источнику 9 опорного напряжения, задающего необходимое значение тока двигателей. Выход срав3 7405 нивающего элемента через диоды 10 и

11, транзисторный ключ 12 и диод 13 соединен с конденсатором 14, который через диод 15 включен параллельно конденсатору 16 и переходу эмиттер-база управляющего транзистора 17, а через резистор

18 соединен с источником напряжения Е,.

Управляющий транзистор 17 имеет в коллекторной цепи резистор 19 и соединен со входом вспомогательного формировате 10 ля 20 импульсов для регулятора 21. Ос- новной формирователь 22 импульсов соединен с генератором 23 тактовых импульсов, который через разделительный трансформатор 24 управляет также транзистор- у5 ным ключом 12.

Транзистор 1 обеспечивает заряд конденсатора 5 от источника питания Е 2 до напряжения 0, прямо пропорционального разности напряжений, поступающих от дат-2О чика 8 и источника 9 опорного напряжения. Постоянная времени цепи нагрузочные резисторы 3, 4, — конденсатор 5 выбрана значительно большей периода регулирования, что обеспечивает минимальные пуль 25 сеции напряжения на конденсаторе 5.Генератор 23 тактовых импульсов в начале каждого периода регулирования кратковременно включает основной формирователь

22 импульсов управления и через разде- зО лительный трансформатор 24 - транзисторный .ключ 12.,При включении основного формирователя 22 основные тиристоры регуля гора 21 открываются. При включении транзисторного ключа 12 происходит 55 заряд конденсатора 14 до разности налряжений h,U = E> -0 (полярность напря» жения ЬОс ° показана на чертеже) и выключение управляющего транзистора. 17. По окончании действия тактового импульса гп транзисторный ключ 12 закрывается, а конденсатор 14 начинает перезаряжаться под действием напряжения Е„, которое на порядок выше максимально возможной разности g U, по закону

О =(„+аО Я -е l ) где С - постоянная времени RC цепи: конденсатор 14 — резистор 18, При уменьшении напряжения на конденсаторе 14 до нуля управляющий транзистор

17 включается и разрешает вспомогательному формирователю 20 генерацию управляющих импульсов для вспомогательных тиристоров регулятора 21, тиристорный ре%5 гулятор 21 включается. Отсюда следует, что угол сдвига между импульсами управпения; генерируемыми основиьгм 22 и вспо0,=(E„+ uÌ. t

Из (2) следует, что время разряда конденсатора 14 от напряжения а0 до нуля равно а так как E >) 6 Ос принять то можно.с;

t= — ° 0 с

В выражении {3) величины -г; и Е, постоянны, а напряжение AU линейно зависит от разности сигналов, поступающих на срав нивающий транзистор от датчика тока и источника опорного напряжения, следова-. тельно, угол сдвига между управляющими импульсами, подаваемыми на тиристорный регулятор, также линейно зависит от разности сигналов датчика тока и источника опорного напряжения.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализована линейная регулировочная характеристика. Использование этого устройства для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей обеопечивает устойчивый процесс регулирования.

В предлагаемом устройстве введен ряд элементов, обеспечииыощих его нормальную работу в нестационарных режимах.Диоды 10 и ll ограничивают напряжение на конденсаторе 4 на уровне, соответствующем напряжению ЕЗ, при редких скачках тока тяговых двигателей в моменты изменения напряжения в контактной сети.

Диод 13 предотвращает переход транзиоторного ключа 12 в инверсный режим работы, Диод 15 предохраняет от пробоя низковольтный переход эмиттер-база управляющего транзистора 17. Конденсатор 16 предотвращает включение управляющего транзистора 17 от импульсных помех.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей, содержащее сравнивающий элемент, выполненный на транзисторе, соединенный свои54 4 могательным 20 формирователями, пропорционален времени разряда конденсатора 14 от напряжения AU до нулевого уровня.

Иьгше было отмечено,что E<>) л Ос, поэтому при разряде конденсатора 14 от значения а U< до нуля выражение (1) без существенной погрешности может быть приведено к виду

5 740584. 6 ми входами с датчиком тока тяговых электр- транзистора К-С фильтром, к которому родвигателей и источником опорного напра- через диод и транзисторный ключ подклюжения, транзисторный ключ, диоды, резио- чен упомянутый выше конденсатор одной торы, основной и вспомогательный форми- иэ свойх обкладок, соединенной с бовой рователи управляющих импульсов тиристор- S ynpaanmomего транзистора, а через высоных регуляторов, вход. основного формиро- коомный резистор - с источником опорнователя соединен с генератором тактовых го напряжения, а другой обкладкой через импульсов, а вход вспомогательного фор» другие диоды к Я-С фильтру сравнившощемирователя - с управляющим транзистором, го алемента. в цепи. амиттер-база которого включен кон- 0 Источники информации, денсатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, принятые во внимание при экспертизе что, с целью повышения устойчивости про- 1. Авторское свидетельство СССР цесса регулирования, сравнивающий алемент, 9 440284, кл, В 601 15/08 (npmq снабжен включенным в коллекторную цепь гип).

Составитель JI. Резникова

Редактор М. Харитонова Техред Ж. Кастелевич Корректор Г. Решетник

Заказ 3114/18 Тираж 763 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4