CS241785B1

CS241785B1 - Connection of a regulator circuit of a pulse transducer mean current value

Info

Publication number: CS241785B1
Application number: CS845848A
Authority: CS
Inventors: Premysl Holub; Antonin First; Ladislav Netolicky; Jan Zak
Original assignee: Premysl Holub; Antonin First; Ladislav Netolicky; Jan Zak
Priority date: 1984-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS584884A1

Abstract

Zapojení je určeno pro dvoupolohovou regulaci pulsních měničů trakčních kolejových vozidel. Odstraňuje závislost střední hodnoty řídicího proudu na parametrech silového obvodu a současně umožňuje omezeni jeho maximální a minimální hodnoty. Zajištuje rychlý zásah do silového obvodu pri poruše, smyku a prokluzu kol a při krátkodobém přerušeni dodávky elektrické energie zajištuje plynulost jízdy. Zabezpečuje minimální pracovní proud v silovém obvodu a to ve všech režimech vozidla. Zapojení sestává z regulačního zesilovače s integračním nebo proporcionálně-integračním přenosem, bloku 6 logiky, zadávajícího obvodu 1 žádané hodnoty proudu, měřicího převodníku 8 proudu pulsního měniče, prvního a druhého omezovače 2, 2 maxima, omezovače 4 minima a obvodu £ protiskluzové a protismykové ochrany·The wiring is for two-position control of pulse traction pulse converters vehicles. Removes addiction the control current mean values on the parameters power circuit and at the same time allows its maximum and minimum values. Ensures rapid intervention in power circuit in case of failure, skid and wheel slip and in the case of short-term interruption of the electrical supply energy ensures smooth driving. Provides minimum working current in power circuit in all modes vehicle. The wiring consists of a control amplifier with integration or proportional-integration transferring, block 6 of logic, the submitter reference current circuit 1, measuring pulse converter current converter 8 the first and second limiters 2, 2 maxima, limiter limiter 4 and circumference 4 anti-skid and skid protection ·

Description

(54) Zapojení obvodu regulátoru střední hodnoty proudu pulsního měniče(54) Wiring the pulse converter mean current regulator circuit

Zapojení je určeno pro dvoupolohovou regulaci pulsních měničů trakčních kolejových vozidel. Odstraňuje závislost střední hodnoty řídicího proudu na parametrech silového obvodu a současně umožňuje omezeni jeho maximální a minimální hodnoty. Zajištuje rychlý zásah do silového obvodu pri poruše, smyku a prokluzu kol a při krátkodobém přerušeni dodávky elektrické energie zajištuje plynulost jízdy. Zabezpečuje minimální pracovní proud v silovém obvodu a to ve všech režimech vozidla.The wiring is designed for two-position control of pulse converters of traction rail vehicles. It eliminates the dependence of the mean value of the control current on the parameters of the power circuit and at the same time allows to limit its maximum and minimum value. It ensures rapid intervention in the power circuit in the event of failure, skidding and wheel slip and ensures smooth driving when the power supply is interrupted for a short time. It ensures minimum working current in the power circuit in all vehicle modes.

Zapojení sestává z regulačního zesilovače s integračním nebo proporcionálně-integračním přenosem, bloku 6 logiky, zadávajícího obvodu 1 žádané hodnoty proudu, měřicího převodníku 8 proudu pulsního měniče, prvního a druhého omezovače 2, 2 maxima, omezovače 4 minima a obvodu £ protiskluzové a protismykové ochrany·The circuit consists of a control amplifier with integration or proportional-integration transmission, a logic block 6, the input current reference circuit 1, a current converter 8, a first and a second limiter 2, 2 a maximum, a minimum limiter 4 and a non-slip and anti-skid circuit. ·

241 785241 785

Vynález se týká zapojení” obvodu regulátoru střední” hodnoty proudu pulsního měniče, zejména pro dvoupolohovou regulaci u trakčních kolejových vozidel, kdy je střední hodnota proudu závislá nejen na zadání, ale i na stavových podmínkách či parametrech silového obvodu pohonu* Vzhledem k tomu, že je požadováno udržení střední hodnoty nezávisle na parametrech silového obdu, je řečen tento problém v řídící části měniče.The invention relates to the connection of a "mean controller circuit" of a pulse converter current value, in particular for two-position control in traction rolling stock, where the mean current value depends not only on the input but also on the conditions or parameters of the drive power circuit. required to maintain the mean value independent of the power lunch parameters, this problem is said in the control part of the drive.

V současné době používané obvody pro dvoupolohovou regulaci neudržují střední hodnotu proudu pulsního měniče v optimálním rozmezí. Velikost střední hodnoty při změně frekvence nebo vypínání proudu ovlivňuje náboj vypínacího kondenzátoru v komutačním obvodu, následkem Čehož se během rozjezdu vozidla může ližit střední hodnota proudu od hodnoty zadané. Tato odchylka se pohybuje přibližné v rozmezí 10# zadané hodnoty, což při kvadratické funkční závislosti momentu sériových motoru není optimální stav pro řízení vozidla. Další nevýhodou těchto obvodu je, Že omezování maxima nebo minima střední hodnoty regulovaného proudu, není zajiěžováno s dostatečnou přesností. Je závislé na teplotě, případně na stránutí některých použitých omezovačích prvků, například diod a pod., což dostatečně nezaručuje spolehlivost v celém rozsahu provozních podmínek.Currently used circuits for two-position control do not keep the average value of the pulse converter current in the optimal range. The magnitude of the mean value when changing the frequency or switching off the current affects the charge capacitor in the commutation circuit, as a result of which the mean value of the current may deviate from the set value during vehicle starting. This deviation is approximately in the range of 10 # of the entered value, which is not the optimum state for driving the vehicle with the quadratic functional dependence of the torque of the serial motors. Another disadvantage of these circuits is that limiting the maximum or minimum of the regulated current value is not ensured with sufficient accuracy. It is dependent on the temperature or bypassing of some used limiting elements, such as diodes, etc., which does not sufficiently guarantee reliability in the whole range of operating conditions.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny zapojením obvodu regulátoru střední hodnoty proudu pulsního měniče podle vynálezu, určeným zejména pro dvoupolohovou regulaci u trakčních kolejových vozidel, které sestává ze zadávacího obvodu, bloku logiky, regulačního zesilovače, měřícího převodníku proudu, obvodu protiekluzové a protismykové ochrany, omezovače minima a dvou omezovačů maxima. Podstatou vynálezu je, že k prvnímu vstupu regulačního zesilovače s integračním nebo proporcionálně-integračnfm přenosem je připojen výstup prvního omezovače maxima, jehož první vstup je spojen současně s výstupem regulačního zesilovače, druhým vstupem omezovače minima a druhým vstupem druhého omezovače maxima, jehož první vstup je spojen s výstupem obvodu protiskluzové a protismykové ochrany. K druhému vstupu regulačního zesilovače spojenému s třetím vstupem prvního omezovače maxima je připojen výstup zadávacího obvodu. Druhý vstup prvního omezovače maxima propojený s prvním vstupem omezovače minima je připojen k výstupu bloku logiky. Regulační zesilovač jé svým třetím vstupem spojen s výstupem měřícího převodního proudu pulsnfho měniče, svým čtvrtým vstupem s výstupem druhého omezovače maxima a svým pátým vstupem s výstupem omezovače minima.These disadvantages are overcome by the circuit of a pulse converter medium current regulator circuit according to the invention, particularly for two-position control of traction rolling stock, which consists of an input circuit, logic block, control amplifier, current converter, anti-slip and anti-skid circuit, two maximum limiters. It is an object of the invention that the first input of a control amplifier with integration or proportional-integration transmission is connected to the output of the first maximum limiter, the first input of which is connected simultaneously to the output of the control amplifier, the second input of the minimum limiter and the second input of the second maximum limiter. connected to the anti-slip and anti-skid circuit output. An input circuit output is connected to the second input of the control amplifier associated with the third input of the first maximum limiter. The second input of the first maximum limiter connected to the first input of the minimum limiter is connected to the output of the logic block. The control amplifier is connected with its third input to the pulse converter measuring current conversion output, its fourth input to the output of the second maximum limiter and its fifth input to the output of the minimum limiter.

Zapojení podle vynálezu nejenže odstraňuje závislost střední hodnoty řídícího proudu pulsního měniče na parametrech silového obvodu, ale zároveň umožňuje omezení maximální hodnoty tohoto řídícího proudu a tím v případě poruchového stavu rychlý zásah do silového obvodu. Současně zajišžuje minimální pracovní proud, který je důležitý pro opětovné nabití vypínacího kondenzátoru při přerušení dodávky elektrické energie z trolejové sítě. Tím je dosaženo spolehlivé funkce brzdy ve všech režimech provozu vozidla. Pomocí dvouhodnotového signálu z bloku logiky je umožněno vypnutí měniče s kratší časovou konstantou, než je integrační časová konstanta regulačního zesilovače, čímž je zajištěno rychlé vypnutí nejen v poruchových stavech, ale i rychlá reakce na požadavek vypínání od řidiče, zejména při přejezdech sousedních napájecích sekcí nebo při jejich řřížení, kdy dochází ke krátkodobému přerušení dodávky energie. Pomocí výstupního signálu z obvodu protiskluzové a protismykové ochrany je umožněno rychlým zásahem snížit proud a omezit tak případný smyk nebo prokluz kol vozidla.The circuit according to the invention not only removes the dependence of the mean value of the control current of the pulse converter on the parameters of the power circuit, but at the same time allows limiting the maximum value of this control current and hence rapid intervention in the power circuit. At the same time, it ensures a minimum operating current, which is important for re-charging the trip capacitor when the power supply from the overhead contact line is interrupted. This ensures reliable brake function in all vehicle operation modes. A two-valued signal from the logic block enables the drive to be shut down with a shorter time constant than the integrating time constant of the control amplifier, ensuring rapid shutdown not only in fault conditions, but also rapid response to driver shutdown requests, especially when crossing adjacent power sections or when they are cut, when the power supply is interrupted for a short time. By using an output signal from the anti-skid and anti-skid circuit, it is possible to reduce the current quickly and reduce the possible skid or slip of the vehicle wheels.

Na připojeném výkresu je znázorněno blokové schéma příkladu zapojení obvodu regulátoru střední hodnoty proudu pulsního měni»* če podle vynálezu, které je určeno pro řízení kolejových vozidel, např. tramvají.The attached drawing shows a block diagram of an exemplary circuit of an average current regulator circuit of a pulse inverter according to the invention, which is intended for driving rail vehicles, e.g. by trams.

Uvedený obvod sestává ze zadávacího obvodu £, bloku 6 logiky, měřícího převodníku 8 proudu pulsního měniče, obvodu 7. protiskluzové a protismykové ochrany, regulačního zesilovače 3, s integračním nebo proporcionálně-integračním přenosem₍ omezovače 4 minima, t.j. minimální hodnoty proudu a prvního a druhéhoSaid circuit consists of an input circuit 6, a logic block 6, a pulse converter current transducer 8, an anti-slip and anti-skid protection circuit 7, a control amplifier 3, with integration or proportional-integration transmission ₍ minimum limiters 4, ie minimum current and second

1785 omezovače 2, £ maxima, čili maximální hodnoty proudu. Výstup zadávacího obvodu J_ je připojen jednak ke druhému vstupu 32 regulačního zesilovače 2 «. jednak kfc třetímu vstupu 2g prvního omezovače 2 maxima, jehož první vstup 21 je spojen současná s výstupem regulačního zesilovače Jas druhým vstupem 42 omezovače 4 minima. První omezovač £ maxima je svým druhým vstupem 22 připojen jednak k výstupu bloku 6 logiky a jednak k prvnímu vstupu 41 omezovače £ minima a svým výstupem k prvnímu vstupu 51 regulačního zesilovače 3» jehož třetí vstup 55 je spojen s výstupem měřícího převodníku 8 proudu pulsního měniče. Čtvrtý vstup 34 regulačního zesilovače 3 je spojen s výstupem druhého omezovače 2 maxima, zatímco jeho pátý vstup 35 je spojen s výstupem omezovače 4 minima. K prvnímu vstupu 51 druhého omezovače 2 ®axi®a je připojen výstup obvodir^protiskluzové a protismykové ochrany a k jeho druhému vstupu 52 výstup regulačního zesilovače 3» jenž je současně výstupem celého obvodu regulátoru střední hodnoty proudu pulsního měniče.1785 maximum limiter 2, or maximum current values. The output of the input circuit 7 is connected to the second input 32 of the control amplifier 2 '. on the other hand, to the third input 2g of the first maximum limiter 2, the first input 21 of which is coupled simultaneously with the output of the brightness control amplifier through the second input 42 of the minimum limiter 4. The first maximum limiter 8 is connected by its second input 22 to the output of the logic block 6 and to the first input 41 of the minimum limiter 6 and its output to the first input 51 of the control amplifier 3 whose third input 55 is connected to the output converter 8 . The fourth input 34 of the control amplifier 3 is connected to the output of the second maximum limiter 2, while its fifth input 35 is connected to the output of the minimum limiter 4. An anti-slip and anti-skid circuit output is connected to the first input 51 of the second limiter 51 and its output 52 to the output of the control amplifier 3, which is also the output of the entire pulse converter mean current regulator circuit.

Ze zadávacího obvodu 1_ vystupuje analogový signál a.žádané hodnoty proudu, který je upraven tak, že i při rychlém seělápnutí pedálu řidičem vozidla nepřesáhne strmost nárůstu proudu přípustnou mez, takže pri změně zrychlení vozidla není ohrožena Stabilita stojících cestujících. Uvedený signál a žádané hodnoty je přiváděn do prvního omezovače 2. maxima a současně do regulačního zesilovače 3, do něhož jsou zaváděny výstupní signály prvního a druhého omezovače 2, 5, maxima, omezovače 4 minima a měřícího převodníku 8 skutečného proudu pulsního měniče. Výstupní signál regulačního zesilovače 3, je zpětně zaváděn do věech tří omezovačů 2, 4, 2* prvním omezovači ,2 maxima je tento signál porovnáván se signálem a .žádané hodnoty současně s dvouhodnotovým signálem b vystupujícím z bloku £ logiky. Tím je zabezpečeno, že výstupní zadávací signál v popisovaného obvodu, . vyváděný do nezakresleného řídícího obvodu pulsního měniče, muže dosáhnout hodnoty vždy jen o nastavenou Δ I_ větěí než je ůřoven signálu a žádané hodnoty proudu. Tato popisovaná funkce se nejČastěji uplatňuje při přejezdu vozidla mezi dvěma sousedními napájecími sekcemi nebo při jejich křížení, kdy přeruěením dodávky elektrické energie z trolejové sítě klesá skutečná,hodnota proudu k nule a regulační zesilovač 3 snažící se udržet proud v silovém obvodu pulsního měniče by měl na svém výstupu požadavek maximální hodnoty proudu. Po opětovném obnovení dodávky energie by byl v tomto případě tyrietorový měnič zcela otevřen a proud by mohl narůstat nad maximálně přípustnou mez a teprve po uplynutí časové konstanty regulátoru střední hodnoty by byl snižován na žádanou hodnotu. První omezovač 2 maxima vsak zajišťuje, že i při ztrátě dodávky elektrické energie je zadán proud vyšší jen o přípustnou odchylku dl. vzhledem k hodnotě žádané řidičem prostřednictvím pedálu. Tím je zabezpečeno, že při přejezdu napájecích sekcí nebo při jejich křížení nedojde ani k poruče měniče, ani k cuknutí vozidla. V omezovači 4 minima je výstupní signál regulačního zesilovače 3 porovnáván s dvouhodnotovým signálem b z bloku 6 logiky, čímž je zjišťováno, zda hodnota výstupního zadávacího signálu v zajišťuje minimální hodnotu proudu k opětnému nabití vypínacího kondenzátoru komutačního obvodu pulsního měniče a v případě že je nižší, dává omezovač 4 minima svým výstupním signálem do regulačního zesilovače 3 takovou hodnotu, aby výstupním zadávacím signálem v byla minimální hodnota proudu zabezpečena. V druhém omezovači 5. maxima je výstupní hodnota regulačního zesilovače 3 porovnávána s výstupní hodnotou obvodu 7 protiskluzové a protismykové ochrany. Výstupním signálem tohoto druhého omezovače 5 pak vstupuje do regulačního zesilovače 3 analogový signál takové velikosti, aby prostřednictvím zadávacího signálu v. došlo ke snížení proudu a tím k potlačení nebo odstranění nežádoucího smyku hebo skluzu. Oms- . zovač 4 minima však i v těchto případech zajišťuje minimální proud, nutný k funkci silového obvodu pulsního měniče, zejména pro bezpečnou funkci elektrické brzdy vozidla.From the input circuit 7, an analogue current reference signal a is output, which is adjusted so that even when the pedal is quickly depressed by the vehicle driver, the steep current rise does not exceed the permissible limit, so that the stability of standing passengers is not compromised. Said signal and setpoints are fed to the first maximum limiter 2 and simultaneously to the control amplifier 3, into which the output signals of the first and second limiter 2, 5, maximum, minimum limiter 4 and the measuring transducer 8 of the actual pulse converter current are input. The output signal of the control amplifier 3 is fed back into all three limiters 2, 4, 2 * of the first limit 2, this signal being compared to the setpoint signal a simultaneously with the two-valued signal b exiting the logic block. This ensures that the output input signal in the circuit described,. If it is connected to a non-drawn control circuit of the pulse converter, it can always reach a value only by a set Δ I_ greater than the signal level and the current setpoint. This function is most often used when crossing a vehicle between two adjacent power sections or when crossing them, when the power supply from the overhead contact line decreases, the current value to zero and the control amplifier 3 trying to keep current in the power circuit of the pulse converter its output the maximum current requirement. In this case, once the power supply has been restored, the thyristor converter would be fully open and the current could rise above the maximum permissible limit and only after the time constant of the mean value regulator has been reduced to the setpoint. However, the first maximum limiter 2 ensures that even in the event of a loss of power supply, the current input is only increased by the permissible deviation dl. given the value requested by the driver via the pedal. This ensures that neither the inverter nor the vehicle jerks when driving over or crossing the power sections. In the minimum limiter 4, the output signal of the control amplifier 3 is compared with the binary signal b from the logic block 6 to determine if the value of the output input signal v provides the minimum current to recharge the trip capacitor of the pulse converter commutation circuit. the minimum limiter 4 by its output signal to the control amplifier 3 is such that the output current signal v ensures the minimum current value. In the second maximum limiter 5, the output value of the control amplifier 3 is compared with the output value of the anti-slip and anti-skid circuit 7. The output signal of this second limiter 5 then enters the control amplifier 3 an analogue signal of a magnitude such that the input signal v reduces the current and thereby suppresses or eliminates undesired shear or slip. Oms-. However, even in these cases, the minimum transducer 4 provides the minimum current required to operate the power circuit of the pulse converter, in particular for the safe operation of the vehicle's electric brake.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Pulse converter mean current regulator circuit, particularly for traction control of traction rolling stock, consisting of an input circuit, a control amplifier with integral or proportional-integral transmission, a logic block, a current converter, an anti-slip and anti-slip protection circuit, minimum and two limiter maximum limiter, characterized in that the output of the first maximum limiter (2) is connected to the first input (51) of the control amplifier (3), its? the first input (21) being coupled to the output of the control amplifier (3), the second input (42) of the minimum limiter (4), and the second input (52) of the second maximum limiter (5) which. is connected by its first input (51) to the anti-slip and anti-slip protection circuit (7) and to its output connected to the fourth input (34) of the control amplifier (3), the fifth input (35) of which is connected to the is connected by its first input (41) to the output of the logic block (6) and to the second input (22) of the first maximum limiter (2), whose third input (23) is connected to the output of the input circuit (1). the input (32) of the control amplifier (3), the third input (33) of which is connected to the output of the current converter (8) of the pulse converter current.