Устройство для автоматическогорегулирования тягового асинхронногоэлектропривода

Устройство для автоматическогорегулирования тягового асинхронногоэлектропривода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Реснубпнн

««799095

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву. (22) Заявлено 130478 (21) 2603393/24-07 с присоединением заявки ¹ — (23) Приоритет

Опубликовано. 230181.бюллетень No 3 .

Дата опубликования описания 30. 01. 81 (5 ) К 3

HP 7/74

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (53) УД (621. 313. .332.07(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.И.ГУсевский, М.В.Мажинский, В.И.Носков, С.Н.Полторак и В.И.Иванова в тть

Фцф R6ifPT(3, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЯГОВОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах переменного тока для регулирования скорости тяговых асинхронных двигателей подвижного состава.

Известно устройство для регулирования скорости асинхронных тяговых двигателей, подключенных к генератору, обмотка возбуждения которого подключена к регулятору скорости (1).

Известное устройство не обеспечивает необходимый диапазон регулирования двигателей при их питании от одного регулируемого источника энергии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования тягового асинхронного электропривода, содержащее генератор, асинхронные двигатели, подключенные к выходу генератора через преобразователи частоты, датчики тока в цепи преобразователей частоты, выходы которых соединены со входами логического элемента выделения максимального сигнала, подключенногo к управляющему входу ре-. гулятора возбуждения генератора, последовательно соединенные усилитель, задающий генератор и блок управления преобразователем частоты, датчики магнитного потока двигателей и датчики опорного сигнала, каждый из которых соединен со входом второго логического элемента выделения максимального сигнала, выходом соединенный со входом блока сравнения, подключенный ко входу усилителя, датчики скорости двигателей, подключенные к выходу задающего генератора и соединенные с управляющим входом усилителя 23.

Недостатком этого устройства является то, что величина управляющего воздействия определяется величиной сигнала рассогласования, а поэтому для повышения точности регулирования требуется увеличить коэффициент усиления всей системы, что приводит к

2Q снижению устойчивости работы привода и ухудшению его динамических характеристик, а также сложность в выполнении блока слежения за скоростью привода.

25 Цель изобретения — повышение точности регулирования, динамических характеристик привода и его упрощение.

Поставленная цель достигается тем, 30 что в устройство, содержащее генера799095 тор, асинхронные двигатели, подключенные к выходу генератора через статические преобразователи частоты, датчики тока в цепи преобразовате-. лей частоты, выходы которых соединены . со входами логического элемента выделения максимального сигнала подключенного к управляющему входу регулятора возбуждения генератора, последовательно соединенные усилитель. г задающий генератор и блок управления преобразователем частоты, датчики магнитного потока двигателей и датчики опорного сигнала, каждый из которых соединен со входом. второго логического элемента выделения максимального сигнала, выходом соединен.ный со входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом

15 датчика тока, датчики скорости дви- . гателей, введены сумматор, блок смещения и логический элемент выделения минимального сигнала, входы которого соединены с датчиками скорости, а выход — со входом сумматора, другой вход которого соединен с блоком сме20 щения, а третий вход — с выходом блока сравнения, выход упомянутого сумматора соединен со входом усилителя.

На чертеже предСтавлена блок-схема предлагаемого устройства.

Генератор 1 через выпрямитель 2 и инверторы 3 питает асинхронные двигатели 4. Токи тяговых двигателей измеряются датчиками 5 тока, выходные сигналы которых подаются на вход логического элемента б выделения максимального сигнала. Сигнал, пропорциональный току наиболее. нагру35 женного двигателя, поступает на вход

Для управления каждым преобразователем частоты используются задаю.— щий генератор 8 и блок 9 управления.

Сигнал рассогласования вырабатывается. блоком 10 сравнения, на входы которого поданы сигнал по току данного двигателя, сигнал, снимаемый с выхода второго логического элемента

11 выделения максимального сигнала, на входы которого поступают сигнал, вырабатываемый датчиком магнитного потока двигателя 12, датчик 13 опорного сигнала. Формирователь регулирующего воздействия включает в себя блок 14 обратной связи по скорости, состоящий, по меньшей мере„ их двух датчиков 15 скорости.и логического элемента 1б минимального сигнала, блока 17 смещения, а.также.суммато-. ра 18.

На выходе .сумматора 18 формируется управляющее воздействие, представляющее собой сумму сигналов., снимаемых с блоков 1б и 17, иэ которой вычтен сигнал рассогласования, вырабатываемый блоком 10.

50 бО

65 регулятора 7 возбуждения, который формирует семейство требуемых внешних характеристик силового блока 1-3. 40

Сигнал. управляющего воздействия от усилителя 19, подан на вход задающего генератора 8.

Устройство реализует во всем диапазоне изменения скорости движения три закона регулирования

= const

,= cons< .1 = Р = опз где Д1, Ф,; 01 -- соответственно действующие значения первых гармонических тока, магнитного потока и напряжение тягового двигателя;

Р— мощность, подведенная к двигателю.

Устройство работает следующим образом.

В случае отсутствия сигналов, обратной связи (т. е. перед пуском или в режиме выбега) частота инвертора во всем диапазоне скоростей имеет постоянное превышение над приведенной частотой вращения ротора, определяемое величиной постоянного сигнала на выходе блока 17 смещения. При включении системы после выбега или при пуске устройство отрабатывает уменьшение частоты до требуемого значения при данной скорости за счет появления сигнала рассогласования на выходе блока 10 сравнения. Погрешность регулирования и время реагирования системы после включения определяются величиной постоянного сигнала блока 17 смещения, величина которого может быть выбрана достаточно малой и не зависит от диапазона изменения частоты системы. Время реагирования системы после включения, кроме этого, зависит от постоянной времени усилителя 19, выполняющего роль последовательного корректирующего звена. Наличие нескольких датчиков 15 скорости, а также инерционность предварительного усилителя 19 повышают пробуксовочные свойства локомотива, позволяя в динамических режимах использовать естественные жесткие механические характеристики асинхронного двигателя.

Введение в систему регулирования частоты компенсации.по скорости и задатчика постоянного смещения дало возможность существенно упростить устройство .регулирования за счет устранения блока слежения за скоростью и исключить возможность перехода тягового двигателя.в режим генераторно- го торможения при включении электропередачи после выбега за счет компенсации возможной отрицательной погрешности реальных. датчиков. скорости, а так же снизить величину рассогласования системы., что приводит к уменьшению статизма .и, соответственно, к

799095 повышению статической устойчивости, снижение коэффициента усиления системы расширяет зону устойчивой работы привода .

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования тягового асинхронного эле-. ктропривода, содержащее генератор, асинхронные двигатели, подключенные к выходу генератора через статичес- кие преобразователи частоты, датчики тока в цепи преобразователей частоты, выходы которых соединены со входами логического элемента выделения максимального сигнала подключенного к управляющему входу регулятора возбуждения генератора, последовательно соединенные усилитель, задающий генератор и блок управления преобразователем частоты, датчики магнитного потока двигателей и датчики опорного сигнала, каждый из которых соединен со входом второго логического элемента выделения макси мального сигнала, выходом соеДиненный со входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, датчики скорости двигателей о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, улучшения динамических характеристик привода и его упрощения, в него введены сумматор, блок смещения и логический элемент выделения минимального сигнала, входы которого соединены с датчиками скорости, а выход — со входом сумматора, другой вход которого соединен с блоком смещения, а третий вход — с выходом блока сравнения, выход упомя15 нутого сумматора соединен со входом .усилителя. .Источники информации, принятые во внимйние при экспертизе

1. Оiese! - Еiесtгiñ dãive Qithout

Щ, Commutators ".Тбе Kui!uay Gezzetfe", laurel 19, 1965, р. 237 -239.

2. Авторское свидетельство СССР

9 411599, кл. Н 02 Р 7/74, 1971

ВНИИПИ Заказ 10087/81

Тираж 741 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4