CS213890B1

CS213890B1 - Circuitry for automatic control of magnetic field of traction motors

Info

Publication number: CS213890B1
Application number: CS234880A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Kyr; Frantisek Raba
Original assignee: Ladislav Kyr; Frantisek Raba
Priority date: 1980-04-04
Filing date: 1980-04-04
Publication date: 1982-04-09

Description

Vynález se týká zapojení pro automatické řízení magnetického pole trakčního motoru, jenž je částí trakčního pohonu, pro jehož regulaci je použito tyristorového pulsniho měniče*BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

Dosud užívané kontaktní způsoby odbuzování trakčních motorů byly ovládány převážně přímo řidičem pomocí vaček na kontroléru. Tento systém umožňující odbuzování trakčního motoru nezávisle na skutečném stavu pohonu byl značně nevýhodný a kladl zvýšené požadavky na řidiče· Dalěí způsoby užívají jednoduché omezení působící převážně jen při zapínání odbuzovacích stupňů. Systémy pro plně automatické řízení odbuzovacích stupňů se vyznačují značnou složitostí*The contact methods used to drive the traction motors have been controlled predominantly directly by the driver by means of cams on the controller. This traction motor de-energization system, irrespective of the actual state of the drive, was highly disadvantageous and placed increased demands on the driver. Systems for fully automatic field weakening control are highly complex *

Uvedená nevýhody odstraňuje zapojení pro automatické řízení magnetického pole trakčního motoru, jehož podstata spočívá v tom, že vstup úrovňového spínače a hysterezí je připojen na výstup rozdílového členu, jehož jeden vstup je vstupem požadované hodnoty a druhý vstup je připojen na výstup zesilovače, jehož vatup je přes filtr připojen na čidlo skutečného proudu trakčního motoru, a že výstup zesilovače je připojen na jeden vstup regulačních obvodů, jejichž druhý vstup je vstupem požadované hodnoty a jejichž výstup je připojen na zapalovací obvody tyristorů pulsniho měniče a přes nesymetrický převodník střídavého napětí na stejnosměrné na první vstup obvodu negovaného logického součtu, jehož druhý vatup je vstupem podmiňujícího signálu, přičemž na první vstup čtvrtého obvodu negovaného logického součinu je připojen výstup prvého negovaného logického součinu, na jehož první vstup je připojen výstupThese disadvantages are eliminated by the circuit for automatic control of the magnetic field of the traction motor, which is based on the level switch input and hysteresis being connected to the output of a differential element, one input being the setpoint input and the other input connected to the amplifier output. the filter is connected to the actual current sensor of the traction motor, and that the amplifier output is connected to one input of control circuits, the other input of which is the setpoint input and whose output is connected to the ignition circuits of the pulse converter thyristors and via unbalanced AC to DC converter the input of the negated logic sum circuit, the second input of which is the conditional signal input, the first input of the fourth negated logic circuit is connected to the output of the first negated logic product, to which the first input is connected n output

213 890213 890

213 899 úrovňového spínače a hysterezí a na jeho druhý vstup je připojen výstup obvodu negovaného logického součtu, jenž je současné připojen na první vstup druhého obvodu negovaného logického součinu, jehož druhý vstup Je připojen na výstup čtvrtého obvodu negovaného logického součinu, jehož druhý vstup je připojen na výstup druhého obvodu negovaného logického součinu a třetí vstup čtvrtého obvodu negovaného logického součinu Je připojen na výstup třetího obvodu negovaného logického součinu, jehož první vstup je připojen na výetup čtvrtého obvodu negovaného logického součinu, jenž Je současné připojen jednak přímo na první vstup a přes první zpožďovací obvod na druhý vstup pátého obvodu negovaného logického součinu, na jehož třetí vstup je připojen výstup úrovňového spínače s hysterezí, a že výetup obvodu negovaného logického součtu je připojen na čtvrtý vstup pátého obvodu negovaného logického součinu, jehož výstup je připojen na první vatup šestého obvodu negovaného logického součinu, jehož druhý vstup Je připojen na výstup sedmého obvodu negovaného logického součinu, Jehož první vstup je připojen na výstup obvodu negovaného logického součtu a druhý vstup je připojen na výstup šestého obvodu negovaného logického součinu, jenž je přes druhý zpožďovací člen a negátor připojen na druhý vstup třetího obvodu negovaného logického součinu, přičemž výetup čtvrtého obvodu negovaného logického součinu Je přes první spínač a první Izolační převodník připojen na první odbuzovací stupen, a že výstup šestého obvodu negovaného logického součinu je přes druhý spínač a druhý izolační převodník připojen na druhý odbuzovací stupeň.213 899 of the level switch and hysteresis and its second input is connected to the output of the negated logic sum circuit, which is simultaneously connected to the first input of the second negated logic circuit whose second input is connected to the output of the fourth negated logic circuit whose second input is connected to the output of the second negated logical product and the third input of the fourth negated logical product circuit Is connected to the output of the third negated logical product circuit, the first input of which is connected to the output of the fourth negated logical product circuit. a delay circuit to the second input of the fifth negated logic circuit, to which the third input is connected the level switch output with hysteresis, and that the negated logic sum output is connected to the fourth input of the fifth negated circuit logic product whose output is connected to the first input of the sixth negated logic product whose second input is connected to the output of the seventh negated logic product whose first input is connected to the output of the negated logic total and the second input is connected to a logic product that is connected via a second delay member and a negator to a second input of the third negated logic circuit, wherein the output of the fourth negated logic circuit is through the first switch and the first isolation converter connected to the first field weakening stage; is connected to the second field weakening stage via a second switch and a second isolation converter.

Zapojení podle vynálezu odstraňuje nedostatky a nevýhody výše uvedená a má přednosti oproti dřívějším systémům. Největší výhodou je, Že zajištuje zcela automatická snižování 1 zvyšování magnetického pole trakčního motoru naprosto bez momentových rázů v pohonu a s maximálně efektivním využitím trakčního motoru a napájecí energie. Další výhodou je jeho jednoduchost, která zaručuje spolehlivou funkci, dále minimální vlastní spotřebu a nenáročnost na údržbu.The circuitry of the invention overcomes the drawbacks and disadvantages of the above and has advantages over prior systems. The biggest advantage is that it ensures completely automatic reduction of the magnetic field increase of the traction motor completely without torque shocks in the drive and with the maximum efficiency of the traction motor and power supply. Another advantage is its simplicity, which guarantees reliable function, further minimal consumption and low maintenance.

Podle vynálezu zapojení pro automatické řízení magnetického pole trakčního motoru Je zřejmé z přiloženého blokového vyobrazení.According to the invention, the circuit for automatic control of the magnetic field of the traction motor is apparent from the enclosed block diagram.

Zapo jení pro automatická řízení magnetického pole trakčního motoru sestává z čidla skutečného proudu trakčního motoru 1, filtrují., zesilovače 3, rozdílového členu regulačních obvodů 5 se vstupem V požadované hodnoty, zapalovacích obvodů tyristorů pulsního měniče 6, úrovňového spínače a hysterezí 7j nesymetrického převodníku střídavého napětí na stejnosměrné 8, obvodu negovaného logického součtuje obvodů negovaného logického aoučinu 10, 11, 12, 13, 18, 19, 20,. spínačů 14, 21, Izolačních převodníků 15. 22, odbusovacích stupňů 16, 23, zpožďovacích obvodů 17, 24 a nsgétoru 25»The circuit for automatic control of the magnetic field of the traction motor consists of the actual current sensor of the traction motor 1, filters, amplifiers 3, differential regulator 5 with setpoint input V, ignition circuit thyristors of pulse converter 6, level switch and hysteresis the voltage at DC 8, the negated logic circuit, sums the negated logic circuitry 10, 11, 12, 13, 18, 19, 20,. switches 14, 21, Isolation converters 15. 22, de-biasing stages 16, 23, delay circuits 17, 24 and nsgétor 25 »

Vstup úrovňového spínače a hysterezí 7_ Je připojen na výetup rozdílového členu 4, jehož jeden vstup je vstupem w požadované hodnoty a druhý vstup je připojen na výetup zesilovače 3, jehož vstup je připojen přes filtr 2 na čidlo skutečného proudu trakčního motoru 1» Výstup zesilova če 3 je připojen na jeden vstup regulačních obvodů jejichž druhý vstup je vstupem w požadované hodnoty a jejichž výstup Je připojen na zapalovací obvody tyristorů pulsního měničej6 a přes nesymetrický převodník .8. střídavého napětí na stejnosměrné na první vstup obvodu negovaného součtuj), jehož druhý vatup je vetupem B podmiňujíčího signálu. Ma prvý vstup čtvrté' ho obvodu negovaného logického součinu 13 je připojen výetup prvého negovaného logického aou3Level switch input and hysteresis 7 It is connected to the output of the differential element 4, one input of which is the setpoint input w and the other input is connected to the output of the amplifier 3, whose input is connected via filter 2 to the traction motor actual current sensor. 3 is connected to one input of control circuits whose second input is setpoint input w and whose output is connected to the ignition circuits of the pulse converter thyristors6 and via an asymmetric converter. AC to DC at the first input of the negated sum circuit), whose second input is the input B of the conditioning signal. The first input of the fourth circuit of the negated logic product 13 is connected to the output of the first negated logic aou3

213 890213 890

Sinu 10, na jehož první vstup js připojen výstup úrovňového spínače s hysterezí Tj kde na Jeho druhý vstup je připojen výatup obvodu negovaného logického součtu 9. který je současné připojen na první vstup druhého obvodu negovaného logického součinu 11, jehož druhý vstup Je připojen na výatup čtvrtého obvodu negovaného logického součiqu 13, Jehož druhý vstup je připojen na výstup druhého obvodu negovaného logického součinu 11. Třetí vstup čtvrtého obvodu negovaného logického součinu 13 je připojen na výstup třetího obvodu negovaného logického součinu 12, jehož první vstup je připojen na výstup čtvrtého obvodu negovaného logického součinu 13, který je současné připojen jednak přímo na prvý vstup a přes prvý zpožďovací obvod 17 na druhý vatup pátého obvodu 18, na Jehož třetí vstup je připojen výstup spínače 7. Výstup obvodu 9 Je připojen na čtvrtý vstup obvodu 18, jehož výstup je připojen na prvý vatup obvodu 19, jehož druhý vstup je připojen na výstup sedmého Obvodu 9 a jehož druhý vstup je připojen na výstup Šestého obvodu 19, který je přee druhý zpožďovací člen 24 a nagátor 25 připojen na druhý vstup třetího obvodu 12. Výstup čtvrtého obvodu 13 je přes prvni spínač 14 a první izolační' převodník 15 připojen na první odbuzovací stupen 16. Výstup Šestého obvodu 19 je přes druhý spínač 21 a druhý izolační převodník 22 připojen na druhý odbuzovací stupeň 23»Sine 10, to whose first input the level switch output with hysteresis Tj is connected where its second input is connected to the negated logic sum 9 output which is simultaneously connected to the first input of the second negated logic product 11, whose second input is connected to the output a fourth negated logic circuit 13 whose second input is connected to the output of the second negated logic circuit 11. The third input of the fourth negated logic product 13 is connected to the output of the third negated logic circuit 12, the first input of which is connected to the fourth negated circuit the logic product 13, which is simultaneously connected directly to the first input and via the first delay circuit 17 to the second input of the fifth circuit 18, to whose third input the switch output 7 is connected. Output of circuit 9 is connected to the fourth input of circuit 18 whose output is connected to the first The input of circuit 19, the second input of which is connected to the output of the seventh circuit 9, and the second input of which is connected to the output of the sixth circuit 19, which is via the second delay member 24 and the nagator 25 to the second input of the third circuit. via the first switch 14 and the first isolation converter 15 connected to the first field weakening stage 16. The output of the sixth circuit 19 is connected to the second field weakening stage 23 via the second switch 21 and the second isolation converter 22.

Funkce zapojení pro automatické řízení magnetického pole trakčního motoru je taková, že z rozdílu mezi požadovanou hodnotou a skutečnou hodnotou proudu trakčního motoru je v rozdílovém členu 4 vytvářena odchylka, která při překročení určené úrovně vytváří v úrovňovém spínafii a hysterezí 7 první logický signál pro řízení odbuzování. Druhý logický signál pro řízení odbuzování vzniká jako negovaný logický součet ze vetupu. B podmlňovacího signálu z ovladače vozidla a dalšího signálu, který je vytvořen nesymetrickým převodníkem střídavého napětí na stejnosměrné 8 ze signálu, kterým regulační obvody 5_řídí zapalovací obvody tyristorů pulsního měniče 6* Sepnutý stav prvého odbuzovacího stupně 16 nastává při současném výstupu prvého i druhého logického signálu pro řízení odbuzování, načež při zániku prvního logického signálu pro řízení odbuzování zůstává první odbuzovací stupeň sepnut působením paměťová vazby podmíněné existencí druhého logického signálu pro řízení odbuzování. 7 případě zániku obou logických signálů pro řízení odbuzování může první odbuzovací stupeň 16 setrvat v sepnutém stavu po omezenou dobu tehdy, jestliže byl sepnut i druhý odbuzovací stupeň 23. Doba zpoždění odpadu prvního odbuzovacího stupně 16 je v tomto případě určena druhým zpožďovacím členem 24» Sepnutí druhého odbuzovacího stupně 23 Je podmíněno čtyřmi podmínkami. První podmínkou je, že je sepnut první odbuzovací stupeň. Druhou podmínkou je, že první odbuzovací stupeň 16 je sepnut delší dobu než je časové zpoždění prvého zpožďovacího obvodu 17« Třetí a čtvrtou podmínkou je přítomnost obou logických signálů pro řízení odbuzování. Po sepnuti druhého odbuzovacího stupně 23 setrvá tento stupeň v sepnutém stavu působením paměťové vazby, která je opět podmíněna existencí druhého logického signálu pro řízení odbuzování. Z tohoto je patrno, že k postupnému rozpínání druhého a prvého odbuzovacího stupně 23, 16 dochází při zániku druhého logického signálu pro řízení odbuzování. K jeho zániku může dojít buď zásahem z ovladače vozidla - vstup B podmiňujícího signálu nebo, což je běžnější provozní stav, na základě změny činitele transformace tyristorového pulsního měniče. Informace o činiteli transformace tyristorového pulsního měniče je získávána nepřímo ze signálu, kterým regulační obvody 5 řídi zapalovací obvody tyristorů pulsního měniče 6»The function of the wiring for the automatic control of the magnetic field of the traction motor is such that a deviation is created from the difference between the setpoint value and the actual value of the traction motor current in the differential member 4 which generates the first logic signal for field weakening control. . The second logic signal for field weakening control arises as a negated logical sum from the vetup. B of the undershooting signal from the vehicle driver and another signal that is generated by an asymmetric AC to DC converter 8 of the signal by which the control circuits 5 control the ignition circuits of the pulse converter thyristors 6. The field weakening control, whereupon upon termination of the first field weakening control logic signal, the first field weakening stage remains energized by a memory binding conditional on the existence of the second field weakening logic signal. 7, in the event that both of the field weakening control logic signals disappear, the first field weakening stage 16 may remain in the closed state for a limited time if the second field weakening stage 23 is also closed. It is conditioned by four conditions. The first condition is that the first field weakening stage is closed. The second condition is that the first field weakening stage 16 is switched on longer than the time delay of the first delay circuit 17. The third and fourth condition is the presence of both logic field weakening control signals. When the second field weakening stage 23 is energized, it remains in the closed state under the effect of a memory binding, which is again subject to the existence of a second field weakening control logic signal. From this, it can be seen that the second and first field weakening stages 23, 16 are progressively expanded when the second logic signal for field weakening control is lost. It can be lost either by intervention from the vehicle controller - input B of the conditioning signal, or, more commonly, by changing the transform factor of the thyristor pulse converter. Information about the transformer factor of the thyristor pulse converter is obtained indirectly from the signal through which the control circuits 5 control the ignition circuits of the thyristor pulse converters 6 »

213 890213 890

Výše popsané zapojení pro automatické řízení magnetického pole trakčního motoru lze a výhodou použít u všech trakčních vozidel a tyrietorovou půlení regulací a se stupňovitý· řízením magnetického pole trakčního motoru, zejména trolejbusů, tramvají, elektromobilů, předměstských jednotek, lokomotiv apod.The above described circuit for automatic control of the magnetic field of the traction motor can and is advantageously used for all traction vehicles and thyristor bisection by regulation and with stepwise control of the magnetic field of the traction motor, especially trolleybuses, trams, electric cars, suburban units, locomotives.

Claims

Wiring for the automatic control of the magnetic field of a traction motor which is part of a traction drive controlled by a thyristor pulse converter, characterized in that the input of the level switch with hyeteresis (7) is connected to the output of a differential member (4). ) of the set point and the second input It is connected to the output of the amplifier (3), whose input is connected through the filter (2) to the actual current sensor of the traction motor (1) and that the output of the amplifier (3) is connected to one input of the control circuits ), whose second input is input (w) of the desired value and whose output is connected to the ignition circuits of the pulse inverter thyriators (6) and via an asymmetric AC to DC converter (8) to the first input of the negated logic (9) vatup is the input (B) of the conditional signal, the first input of the fourth circuit of the negated logic In the case (13), the output of the first negated logic product (10) is connected, the first input of which is the output of the level switch with hyeteresis (7) and its second input is connected to the output of the negated logical sum (9) circuit. a first input of the second negated logic product (11), the second input of which is connected to the output of the fourth negated logic product (13), the second input of which is connected to the output of the second negated logic product (11), and the third input of the fourth negated logic product (13) is connected to the output of the third negated logic circuit (12), the first input of which is connected to the output of the fourth negated logic circuit (13), which is simultaneously connected directly to the first input and via the first delay circuit (17) to a second input of the fifth negated logic product (18) to which the third input is connected a level switch output and hyeteresis (7), and that the output of the negated logic (9) circuit is connected to the fourth input of the fifth negated logic product (18), the output of which is connected to the first input of the sixth negated logic product (19) the second input is connected to the output of the seventh negated logic circuit (20), the first input of which is connected to the negated logic circuit (9) output and the second input is connected to the negated logic product (19) the member (24) in series with the negator (25) connected to the second input of the third negated logic product (12), the output of the fourth negated logic product (13) being connected via a first switch (14) to the first isolation converter (15) a first field weakening stage (16), wherein the output of the sixth negated logic product (19) is across the species switch (21) in series with a second insulating converter (22) connected to the second shunting step (i'3).