Устройство для управления тиристор-ным регулятором тягового электро-двигателя

Устройство для управления тиристор-ным регулятором тягового электро-двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетскнн

Соцневнстнческнк

Республнн

<п>812617 (53) УД3(621 .335.22 (088.8) (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2708825/24-11 с присрединеиием заявки И (23) Приоритет— (51)М. Кл.

В 60 L aS/08

Гееудерстеенный намнтет

СССР ае Илам нзееретеннй н етнрытнй

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 17.03.81 (72) Авторы изобретения

А. И. Хоменко, Г. Г. Рябцев и В. П. Касаткин (71} Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Энамени институт инженеров железнодорожного транспорта (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ

ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Устройство относится к электронному оборудованию электроподвижного состава с импульсным регулированием режимов пуска и торможения тяговых электродвигателей.

Известно устройство для управления тиристорным регулятором тягового электродвигатеS ля, содержащее широтно-импульсный модулятор с формирователями управляющих импульсов для тиристорного регулятора и датчик тока электродвигателей с источником опорного

ro напряжения, подключенные к входу транзистора сравнения, у которого в эмиттерную цепь включен регулируемый резистор, а в коллекторную — последовательно соединенные нагрузочный резистор и конденсатор элемента

lS сравнения (11..

Недостатком данного устройства является большая инерционность сравнивающего элемента, что вызывает нарушение нормальной работы широтно-импульсного модулятора в нестационарных режимах, возникающих при различных переключениях, в силовой цепи двига телей или при скачкообразных изменениях напряжения контактной сети, Эти нарушения приводят к "забросам" тока тяговых двигате. )тей, что создает предпосылки для возникновения "кругового огня" на их коллекторах и снижает надежность системы регулирования.

Бель изобретения — повышение надежности устройства за счет обеспечения высокого быстродействия в нестационарных режимах.

Для этого оно снабжено подключенной параллельно цепи транзистора сравнения дополнительной цепью, состоящей из последовательно соединенных дополнительного конденсатора, дополнительных транзистора и резистора, фильт. ра и диода, причем у дополнительного транзистора эмиттер . соединен через резистор с эмиттером транзистора сравнения, база — с движком переменного резистора в эмиттерной цепи транзистора сравнения, а общая точка дополнительного резистора и фильтра в коллекторной цепи дополнительного транзистора подключена к. широтно-импульсному модулятору и через Диод в обратном направлении к общей точке. соединения нагрузочного резистора и конденсатора в коллекторной цепи транзистора сравнения.

812617

4 довательно, уменьшается и потенциал базы дополнительного транзистора 13, а потенциал его эмиттера удерживается на прежнем уровне за счет большой емкости конденсатора 18. В результате этого дополнительный транзистор

13 открывается и резко поднимает уровень напряжения на конденсаторе 15, так как его емкость значительно меньше конденсатора 4.

Влияние конденсатора 4 на этот процесс иск 1о ключается диодом 12, который закрывается при включении дополнительного транзистора

13. Резкое увеличение напряжения на конденсаторе 15 приводит к резкому изменению коэффициента заполнении импульсного цикла широтно-импульсного модулятора 19 и режима работы формирователей управляющих им. пульсов 20, 21 и тиристорного регулятора 22, t обеспечивая необходимое уменьшение тока двигателя. При уменьшении тока двигателя до заданного значения напряжение на выходе датчика 7 уменьшается, уменьшается также ток через регулируемый резистор 9, а потенциал его движка повышается. В результате этого потенциал базы дополнительного транзистора 13 возрастает, а потенциал эмиттера удерживается с.помощью дополнительного конденсатора 18 на уровне, соответствующем открытому состоянию этого транзистора, что приводит к резкому его выключейию. Кон30 денсатор 15 при этом быстро разряжается через резистор 16 до уровня напряжения на конденсаторе 4, диод 12 открывается,и режим ра. боты широтно-импульсного модулятора 19 уже определяется уровнем напряжения на конденсаторе 4; Вспомогательные элементы, низкоомный резистор 10 и стабилитрон 11 обеспечивают необходимый вид регулировочной характеристики транзистора 1 сравнения.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокое быстродействие систе4О мы регулирования тяговыми двигателями, что повышает устойчивость процесса рсгулирования, а следовательно, и надежность системы. г1а чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Элемент сравнения, содержащий транзистор

1 сравнения, диод 2, нагрузочные резистор 3 и конденсатор 4, через резистор S и 6 подключен к датчику 7 тока тягового двигателя и источнику 8 опорного напряжения. В эмиттерную цепь транзистора 1 включен высокоомный регулируемый резистор 9, зашунтированный низкоомным резистором 10 и стабилитроном 11, к конденсатору 4 через диод

12 подключен выход дополнительного транзистора 13, у. которого в коллекторной цепи имеется дополнительный резистор 14 и фильтр из конденсатора 15 и резистора 16 с небольшой постоянной времени, база соединена с движком регулируемого резистора 9, а эмиттер подключен через резистор 17 к эмиттсру транзистора 1 и через дополнительный конденсатор 18 большой емкости к источнику питания Е. Напряжение с резистора 16 подается на широтно-импульсный модулятор 19, управляющий формирователями 20 и 21 управляющих импульсов для тиристорного регулятора

22.

Устройство работает следующим образом.

В стационарном режиме работы дополнительный транзистор 13 закрыт, так как потенциал его базы выше потенциала эмиттера, Транзистор 1 сравнения управляется разностью напряжений от датчика 7 тока двигатели и источника 8 опорного напряжения. Пропорционально этой разности напряжений по транзистору 1 сравнения протекает ток, который заряжает конденсаторы 4 и 15 до определенного уровня напряжения. Это напряжение поступает на вход широтно-импульсного модулятора и задаст требуемый режим его работы, обеспечивающий поддержание тока двигателя на заданном уровне, При резком увеличении тока тягового двигателя, вызванном скачкообразным изменением напряжения в контактной сети или какими-либо переключениями в силовой цени двигателя, резко увеличивается напряжение на выходе датчика 7 тока. В результате этого увеличивается ток, 45 протекающий через регулируемый резистор 9 и переход эмиттер-база транзистора 1 сравнения. Коллекторный ток транзистора 1 сравнения увеличивается, но напряжение на конденсаторе 4 не может резко возрасти из-за 5п большой его емкости. Повьшинис быстродействия устройства в этом случае обеспечивают вновь введенные элементы 12, 13, 14, 15, 16, 17 и 18. Работают они в следующем порядке.

С увеличением тока регулируемого резистора

9 потенциал его движка уменьшается относительно верхнего зажима, подключенного к положительному полюсу истоптика питания. СлеФормула изобретения

Устройство для управления тиристорным регулятором тягового электродвигателя, содержащее широтно-импульсный модулятор с формирователями управляющих импульсов для тиристорного регулятора и датчик тока электродвигателей с источником опорного напряжения, подключенные к входу транзистора сравнения, у которого в змиттсрную цепь включен регулируемый резистор, а в коллскторную — последовательно соединенныс нагрузочный резистор и конденсатор элемента сравнения,"отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно

Составитель Л. Резникова

Техред А. Ач Корректор М. Коста

Редактор К. Волощук

Тираж 732- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

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

Заказ 648/21

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4, снабжено подключенной параллельно цепи транзистора сравнения дополнительной цепью, состоящей из последовательно соединенных дополнительного конденсатора, дополнительных транзистора и резистора, фильтра и диода, причем у дополнительного транзистора эмиттер соединен через резистор с змиттером .транзистора сравнения, база — с движком переменного резистора в эмиттерной цепи rpmзистора сравнения, а общая точка дополнительного резистора и фильтра в коллекторной цепи дополнительного транзистора подключена .

812617 б ! к Широтно-импульсному модулятору и через диод в обратном направлении к общей точке соединения нагрузочного резистора и конденсатора в коллекторной цепи транзистора сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2681з17/24-11, кл. В б0 1. 15/08, 03.11.78 (прототип) .