Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя

Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И- ":Н : Н,. 1Е.". C ..; =

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

САН Й

Союз Советских

Социалистических

Республик (u) 770874

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 041278 (23) 2691037/24-11 с присоединением заявки Й9 (23) Приоритет

Опубликовано 15gp80 бюллетень М 38

Дата опубликований описания . 183.080 (я)м. к,, В 60 L 15/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) 4Ê 621. 337. .41(088.8) (72) Авторы изобретения

А.И. Хоменко, Г.Г. Рябцев, В.П. Касаткин и Н.Н. Липатов (71) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Устройство относится к области электронного оборудования транспорт. ных средств с тиристорно-импульсным регулированием режимов пуска тяговых электродвигателей. 5

Известно устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя, содержащее тиристорные регуляторы напряжения и тока возбуждения двигателей, соединенные тО с выходами соответствующих основных и вспомогательных формирователей управляющих импульсов, входы которых подключены к генератору пилообразного напряжения и управляющим транзисто- 15 рам, элемент сравнения, выполненный на транзисторе, диоде и конденсаторе

s коллекторной цепи транзистора, входы которого соединены с источником опорного напряжения и датчиком тока, 20 диоды и резисторы (1) . В известном устройстве для импульсного регулирования скорости тяговых электродвигателей, в которых переход от режима регулирования напряжения на якоре 25 двигателя к режиму регулирования тока в обмотке возбуждения осуществляется либо переключением тиристорного регулятора, либо переключением цепей управленмя тнристорных регуляторов. 30

Недостатками известных устройств являются возникновения скачков тока в цепи двигателя.

Целью изобретения является повышение надежности устройства для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя за счет плавного перехода от одного режима регулирования скорости двигателя к другому и за счет исключения контакторных элементов.

Поставленная цель достигается тем, что управляющие транзисторы своими базами через резисторы подключены к конденсатору элемента сравнения и к генератору пилообразного напряжения.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит включенные последовательно с якорем 1 и обмоткой 2 возбуждения тягового двигателя.контактор 3 и обмотку 4 датчика, тока двигателя, диоды 5, 6 и резистор 7, шунтирующие обмотки двигателя, тиристорный регулятор 8 тока возбуждения и,тиристорный регулятор 9 напряжения двигателя, соединенные с выходами основных 10, 11 и вспомогатеюйных 12, 12 формирователей управляющих импульсов, входы которых соединены с гене770874 ратором 14 тактовых импульсов. Управляющие транзисторы 15, 16, каждый иэ которых соединен с нагруэочным резис-, тором 17 и 18, соединены с диодами 19, 20, шунтирующими в обратном направлении переходы эмиттер-база транзисторов и соединенными через резисторы

21 и 22 с генератором 23 пилообразного напряжения, а через резисторы 24 и 25 с конденсатором 26 сравнивающего элемента. Кроме того, база управляющего транзистора 16 через резистор 27 соединена с источником смещения Е . Конденсатор 26 включен в холлекторную цепь сравнивающего транзистора 28, переход эмиттер-база которого зашунтирован диодом 29, а база соединена через резисторы 30, 31 с источником 32 опорного напряжения и датчиком 33 тока двигателя.

Работает устройство следующим образом.

При пуске тягового двигателя сначала регулятор 9 осуществляет плавное увеличение напряжения на якоре двигателя, а регулятор 8 тока возбуждения работает с максимальным коэффициентом заполнения импульсного цикла, затем, после выхода на автоматическую характеристику полного поля, регулятор 9 работает с максимальным коэффициентом заполнения импульсного цикла, а регулятор 8 осуществляет импульсное ослабление поля двигателя.

Указанный алгоритм работы регуляторов осуществляется с помощью управляющих транзисторов 15, 16, которые выполняют роль широтно-импульсных модуляторов, работающих на принципе сравнения пилообразного напряжения с постоянным. Пилообразное напряжение, подаваемое на базы управляющих транзисторов 15 и 16, формируется генератором 23 пилообразного напряжения с частотой, задаваемой генератором

14 тактовых импульсов. Постоянное напряжение на базы транзисторов 15, 16 поступает от конденсатора 26, и его уровень зависит от разности сигналов, поступающих на сравнивающий транзистор 28 от источника 32 опорного напряжения и датчика 33 тока тягового двигателя. При воздействии на управляющие транзисторы 15 и 16 указанных напряжений на их выходе формируются импульсы прямоугольной формы с частотой, соответствующей частоте тактовых импульсов, и коэффициентом заполнения импульсного цикла, соответствующим разности сигналов от датчика 33 тока двигателя и источника 32 опорного напряжения.

Поочередная работа управляющих транзисторов 15, 16 в процессе пуска тягового двигателя достигается соответствующим.выбором уровня сигналов, подаваемых на их базы от генератора

23 пилообразного.напряжения, конденсатора 26 и источника смещения Е » .

Уровень сигналов от генератора 23 в два раза меньше максимально воэможного уровня напряжения на конденсаторе 26, а уровень сигнала смещения равен уровню пилообразного напряжения. Напряжение смещения на управляющем транзисторе 16 включено согласно с пилообразным напряжением.

В начальный момент пуска тягового двигателя напряжение на конденсаторе

26 максимально и превосходит уровень пилообразного сигнала, подаваемого на базу управляющего транзистора 15., В результате транзистор 15 полностью открыт. B управляющем транзисторе 16

15 параметры базовой цепи, как было отмечено выше, выбраны таким образом, что максимальный уровень напряжения на конденсаторе 26 соответствует сумме сигналов от генератора 23 пилообщ разного напряжения и источника Е и.

Поэтому в начальный момент пуска тягового двигателя транзистор 16 работает в импульсном режиме с минимальным коэффициентом заполнения импульсного цикла.

По мере увеличения скорости вращения якоря двигателя его ток снижается, что приводит к уменьшению уровня напряжения на конденсаторе 26 и увеличению коэффициента заполнения импульсного цикла транзистора 16.

В конце режима регулирования напряжение на якоре двигателя уровень напряжения на конденсаторе 26 уменьшается на величину пилообразного сигнала, в результате чего транзистор

16 закрывается, а транзистор 15 начинает работать в импульсном режиме с минимальным коэффициентом заполнения импульсного цикла. В конце режи40 ма ослабления поля двигателя напряжение на конденсаторе 26 уменьшается до нуля и транзистор 15 закрывается. формирователи 12, 13, управляемые от генератора 14 тактовых импульсов

4 и транзисторов .15, 16, работают следующим образом.

При полностью открытых транзисторах 15, 16 они формируют управляющие сигналы для регуляторов 8, 9 с минимально допустимым коэффициентом заполнения импульсного цикла, при импульсной работе транзисторов 15, 16 работают с их коэффициентом заполиения импульсного цикла; при полностью закрытом состоянии транзисторов 15, 16 — формируют управляющие сигналы с максимально допустимым коэффициентом заполнения импульсного цикла.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять плавный переход от одного режима работы двигателя к.другому, что улучшает условия коммутации на его коллекторе, а также исключает контакторные элементы в цепях управления, что повышает надежность последних.

770874

Формула изобретения

Составитель Л. Резникова

Редактор H. Вирко Техред A. Ач Корректор С. шекмар

Тираж 763 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4/5

Заказ 7371/22

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для импульсного регулирования скорости тягового электродвигателя, содержащее тиристорные регуляторы напряжения и тока возбуждения двигателей, соединенные с выходами соответствующих основных и вспомогательных формирователей управляющих импульсов, входы которых подключены к генератору пилообразного напряжения и управляющим транзисторам, элемент сравнения, выполненный на транзисторе, диоде и конденсаторе в коллекторной цепи транзистора, входы которого соединены с источником опорного напряжения и датчиком тока, диоды и резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повивения надежности, управляющие транзисторы своими базами через резисторы подключены к конден.сатору элемента сравнения и к генератору пилообразного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. йвторское свидетельство СССР

9 440284, кл. B 60 L 15/OS, 1973.