Устройство для регулированиянапряжения

Устройство для регулированиянапряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i i) 802101 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.02.78 (21) 2580571/24-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

В 60 L 15/08

G 05 В 5/01

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 25.02.,81 (53) УДК 621.314 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) А вторы изобретения

А. Е. Егнус и Ю. А. Зубков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к системам управления тиристорными преобразователями для регулирования напряжения на электродвигателе постоянного тока и может быть использовано преимущественно на электроподвижном составе, питающемся от контактной сети.

Известно устройство для регулирования напряжения, содержащее блоки сравнения, суммирующие входы которых соединены с блоками задания, а вычитающие — с датчиками измерения входного сигнала, и корректирующие цепи, соединенные с входами переключающего устройства, выход которого предназначен для подключения к управляющему. входу преобразователя 11).

Недостатком указанного устройства является то, что переключающее устройство выполнено на электромагнитных реле, включающих в себя блоки сравнения, а корректирующие цепи установлены после переключающего устройства, в связи с чем переключение корректирующих цепей сопровож- о дается резким изменением выходного сигнала и необходимостью тонкой настройки реле для выравнивания граничных условий включаемой и отключаемой корректирующих цепей.

Цель изобретения — повышение устойчивости и плавности регулирования.

Цель достигается тем, что переключающий блок выполнен в виде блока выбора наименьшего сигнала, один из блоков задания выполнен в виде дополнительного сумматора и источника дополнительного уставочного сигнала, соединенного с одним из входов указанного сумматора, другой вход которого соединен с выходом другого блока задания, а выходы блоков сравнения соединены с корректирующими цепями.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2— временные диаграммы напряжений ыа входе и выходе отдельных элементов схемы, характеризующие работу устройства.

Устройство состоит из блоков 1, 2 сравнения, выходы которых через корректирующие цепи 3, 4 соединены с переключающим блоком 5. Вычитающие входы блоков 1, 2 сравнения соединены с датчиком 6 измерения входного сигнала, например датчиком тока электродвигателя, а суммирующие вхо802101 ды — с блоками 7 и 8 задания, причем один из блоков 8 задания выполнен в виде дополнительного сумматора 9 и источника 10 дополнительного уставочного сигнала (ИДУС).

Блоки 7, 8 задания могут быть подключены, например, к командоаппарату 11. Выход переключающего блока 5, выполненного в виде блока выбора наименьшего сигнала, является выходом всего устройства и предназначен для подключения к управляющему входу тиристорного преобразователя 12.

Управляющим входом тиристорного преоб l O разователя является вход широтно-импульсного модулятора (ШИМ) 13, соединенного с тиристорным прерывателем 14. Вход тиристорного прерывателя подключен к контактной сети 15, а выход — к тяговому электродвигателю 16 постоянного тока.

Кривая а по фиг. 2 представляет собой напряжение на выходе блока 8 задания, кривая б — на выходе блока 7, кривая в— на выходе ИДУС 10, кривая г — напряжение контактной сети 15, кривая д — напряжение на выходе датчика 6 измерения входного сигнала, кривые е и ж — напряжение на входах переключающего блока 5 после корректирующих цепей 4 и 3 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Величина выходного сигнала (кривая в на фиг. 2). ИДУС 10 равна допустимому перерегулированию в токе якоря при переходном режиме. Постоянная времени первой корректирующей цепи 3 выбирается из условия подавления автоколебаний в устройстве и может быть достаточно большой, что снижает быстродействие первого контура регулирования тока якоря. Постоянная времени второй корректирующей цепи 4 в сравнении с первой выбирается значительно меньшей, что обуславливает высокое быстродействие второго контура регулирования тока якоря. В установившемся режиме, вследствие наличия во втором контуре регулирования сигнала с ИДУС 10, 40 сигнал на первом входе (кривая ж по фиг. 2) переключающего блока 5 меньше сигнала на его втором входе, и регулирование осуществляется в соответствии с сигналами первого контура регулирования. В переходном режиме при действии возмущения, например при толчке вверх напряжения в контактной сети 15 (кривая г по фиг. 2), ток якоря, а значит и сигнал на выходе датчика 6 тока якоря (кривая д по фиг. 2) начинает возрастать, а сигналы на входах переключающего блока 5 — уменьшаться, снижая скважность управляющих импульсов на выходе ШИМ 13. Однако сигнал на одном из входов переключающего блока 5 уменьшается значительно быстрее, чем на другом входе, вследствие чего он становится меньше сигнала на первом входе и начинает проходить на выход переключающего блока 5. Это означает переход на второй — быстродействующий контур регулирования тока якоря, который остается в действии только в течение переходного процесса, Быстродействующий контур регулирования обеспечивает заданные параметры качества переходного процесса (перерегулирование и время его протекания). После окончания переходного процесса сигналы на входах переключающего блока 5 выходят на установившиеся значения, т. е. сигнал на одном входе снова становится меньше сигнала на другом входе, что обеспечивает обратный переход на первый — медленнодействующий контур регулирования.

Такое построение схемы позволяет не заботиться о выравнивании граничных условий (начальных условий подключаемой корректирующей цепи и конечных условий отключаемой корректирующей цепи), что гарантирует отсутствие дополнительного переходного процесса в момент переключения корректирующих цепей, а также обеспечивает подавление нежелательных автоколебаний без уменьшения быстродействия устройства, необходимого для выполнения заданных показателей качества переходных режимов. Испытания устройства подтвердили его высокую эффективность.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения, например, на тяговом двигателе с тиристорным преобразователем, содержащее блоки сравнения, суммирующие входы которых соединены с блоками задания, а вычитающие — с датчиками измерения входного сигнала, и корректирующие цепи, соединенные с входами переключающего блока, выход которого предназначен для подключения к управляющему входу преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости и плавности регулирования, переключающий блок выполнен в виде блока выбора наименьшего сигнала, один из блоков задания выполнен в виде дополнительного сумматора и источника дополнительного уставочного сигнала, соединенного с одним из входов указанного сумматора, другой вход которого соединен с выходом другого блока задания, а выходы блоков сравнения соединены с корректирующими цепями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 362279, кл. G 05 В 5/01, 1971 (прототип).

802101

Составитель Н. Лысяков

Редактор Г. Бельская Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

ЗВаказ 10038/! 8 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4