CS254533B1 - Zařízení pro řízenítrakčního pohonu s tyristorovým pulsním měničem - Google Patents

Abstract

Zařízení řeší řízení trakčních pohonů v závislosti na napájecím napětí pohonu, zejména je-li napájecí napětí získáváno z většího počtu různých zdrojů. Zařízení se vyznačuje tím, že sestává z první větve, tj. ze vstupního bloku, který je přes vstupní filtr, úrovňový spínač, obvod logického součinu, generátor řídicích obvodů a tyristorový pulsní měnič připojen na trakční pohon. Druhá větev sestává z hradla, jehož výstup je přes obvod dynamického omezení požadované hodnoty, rozdílový člen, zesilovač a filtr připojen opětně do obvodu trakčního pohonu.

Description

Vynález se týká zařízení pro řízení trakčního pohonu s tyristorovým pulsním měničem v závislosti na napájecím napětí pohonu.

Dosud jsou na pohonech trakčních vozidel s tyristorovými pulsními měniči používána zařízení, která při poklesu napájecího napětí pod úroveň zaručují spolehlivou funkci pulsního měniče nulují požadovanou hodnotu proudu pohonu. Tím v zařízení vzniká regulační odchylka takové velikosti a polarity, že na jejím základě generátor řídicích impulsů tyristorového pulsního měniče dává povel k vypnutí pulsního měniče.

Když má trakční pohon charakter zátěže s protinapětím, pak při poklesu napájecího napětí jeho proud samočinně prudce klesá. Pokud je strmost poklesu tohoto proudu srovnatelná se strmostí, s jakou je nulována požadovaná hodnota vzniká stav, kdy i při blokování požadované hodnoty může po určitou dobu na počátku regulační odchylka zůstat na takové hodnotě a polaritě, že nevznikne povel k vypnutí pulsního měniče, v důsledku čehož může dojít ke ztrátě řiditelnosti pohonu. I v případě pomalého poklesu proudu pohonu dochází v regulačních obvodech ke zpoždění mezi vynulováním požadované hodnoty a vznikem povelu k vypnutí pro generátor řídicích impulsů.

U některých systémů napájených pouze jedním napětím je tento nedostatek řešen tím, že informace o napájecím napětí je snímána ještě před vstupním usměrňovačem, takže požadovaná hodnota je nulována dříve než poklesne napájecí napětí tyristorového pulsního měniče, které je ještě krátkou dobu udržováno na dostatečné velikosti z energie vstupního filtru. V případě více napájecích napětí vede systém se sledováním více napájecích napětí před vstupním usměrňovačem na komplikované a složité zařízení, v němž navíc vzniká časové zpoždění signálu pro nulování požadované hodnoty. Z důvodu tohoto časového zpoždění je pak nutno řešit pulsní měnič s větší vypínací schopností a vstupní filtr s větší energií.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že svorky dvou nebo více napájecích napětí jsou připojeny na dva nebo více vstupů vstupního bloku, jehož výstup je přes vstupní filtr připojen jednak na napájecí vstup tyristorového pulsního měniče a jednak na vstup úrovňového spínače, jehož výstup je připojen na druhý vstup hradla. První vstup hradla je připojen ke svorce požadované hodnoty. Výstup hradla je přes obvod dynamického omezení požadované hodnoty připojen na první vstup rozdílového členu, na jehož druhý vstup je přes filtr a druhý zesilovač připojeno Čidlo proudu.

Výstup rozdílového členu je přes první zesilovač, klopný zesilovač s hysterezí připojen na první vstup obvodu logického součinu, jehož druhý vstup je připojen na výstup úrovňového spínače, přičemž výstup je připojen na vstup generátoru řídicích obvodů.

Zařízení podle vynálezu odstraňuje výše uvedené nedostatky tím, že i při více napájecích napětí umožňuje sledovat pouze jedno napětí, a to napájecí napětí pulsního měniče a povel pro vypnutí v případě poklesu pod povolenou hodnotu činí nezávislým na regulační odchylce. Současně odstraňuje zpoždění vypnutí vznikající v regulačních obvodech. Další výhodou zařízení je jednoduchost, což je základní předpoklad jeho spolehlivosti.

Na přiloženém výkresu je příklad praktického provedení vynálezu zařízení pro řízení pohonu s tyristorovým pulsním měničem v blokovém uspořádání.

Zařízení pro řízení trakčního pohonu s tyristorovým pulsním měničem sestává z hradla 1. s prvním vstupem i a druhým vstupem k, kde vstup i. je připojen ke svorce w požadované hodnoty. Výstup hradla je přes obvod 2. dynamického omezení požadované hodnoty připojen na rozdílový člen 3. s prvním vstupem m a druhým vstupem n.

První zesilovač _4 je přes klopný zesilovač £ s hysterezí připojen na obvod £ logického součinu s prvním vstupem a a druhým vstupem b. Úrovňový spínač 9. je připojen přes vstupní filtr 14 na vstupní blok 15, realizovaným soustavou diodových usměrňovačů, k němuž je na první vstup r připojena svorka U^ prvního napájecího napětí, na druhý vstup ss svorka U_N2 druhého napájecího napětí a na třetí vstup t svorka U^ třetího napájecího napětí. Výstup obvodu jí logického součinu je přes generátor 10 řídicích impulsů s prvním výstupem c a druhým výstupem d připojen k tyristorovému pulsnímu měniči 11 s prvním řídicím vstupem e, druhým řídicím vstupem f, napájecím vstupem g a výstupem h. Čidlo 12 proudu, realizované např. proudovým bočníkem je zapojeno v obvodu trakčního pohonu 13. Výstup čidla 12 proudu je přes filtr T_ a druhý zesilovač 5 připojen na rozdílový člen 2Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že napájecí napětí ze dvou nebo více zdrojů je vstup ním blokem 15 upraveno tak, že na jeho výstupu je stejnosměrné napětí definované polarity, odpovídající největšímu ze vstupních napětí. Výstupní napětí vstupního bloku 15 je filtrováno vstupním filtrem 14 a následně napájí tyristorový pulsní měnič 11. Úroveň napět! na napájecím vstupu g tyristorového pulsního měniče 11 je sledováno úrovňovým spínačem jj, který v případě poklesu tohoto napětí pod mez, zaručující spolehlivou funkci tyristorového pulsního měniče 11, dává na svém výstupu požadavek k jeho vypnutí.

Tento požadavek jednak ovládá hradlo 2» které blokuje požadovanou hodnotu proudu, jednak vstupuje na druhý vstup b obvodu 2 logického součinu, čímž bez ohledu na stav regulační odchylky dává pokyn generátoru 10 řídicích impulsů k vypnuti tyristorového pulsního měniče 11. Zablokováním požadované hodnoty proudu hradlem 2 dojde i k poklesu požadované hodnoty na prvním vstupu m rozdílového členu 3_, na jehož druhý vstup n přichází z čidla 12 proudu přes filtr T_ a druhý zesilovač 2 informace o skutečné hodnotě proudu. Na základě signálů na vstupech m, n rozdílového členu 2 nabývá regulační odchylka na výstupu rozdílového členu 2 takové polarity a velikosti, že přes první zesilovač £ a klopný zesilovač 6 s hysterezí vytvoří s určitým časovým zpožděním od vzniku požadavku na vypnutí tyristorového pulsního měniče 11 signál, který je druhým požadavkem na vypnutí tyristorového pulsního měniče 11

Při nárůstu napájecího napětí tyristorového pulsního měniče 11 nad mez zaručující jeho spolehlivou funkci zruší úrovňový spínač 2 požadavek k jeho vypnutí. Zánikem tohoto požadavku na druhém vstupu b obvodu 2 logického součinu stane se otázka činnosti tyristorového pulsního měniče 11 záležitostí pouze signálu přivedeného na první vstup a obvodu 2 logického součinu.

Se zrušením požadavku k vypnutí na výstupu úrovňového spínače 2 dojde současně k otevření hradla 2/ Čímž se přivede požadovaná hodnota proudu na vstup obvodu 2 dynamického omezení proudové hodnoty. Úroveň signálu na výstupu'tohoto obvodu začne narůstat plynule z nulové hodnoty až do požadované velikosti.

Dokud úroveň signálu při tomto plynulém nárůstu nepřesáhne úroveň odpovídající skutečné hodnotě proudu trakčního pohonu 23.» je pulsní měnič stále ve vypnutém stavu. Teprve překročí-li požadovaná hodnota na prvním vstupu m rozdílového členu 2 úroveň odpovídající skutečné hodnotě proudu trakčního pohonu 13 o velikost hystereze klopného zesilovače 2 ^s hysterezí, změní se logická úroveň signálu na prvním vstupu obvodu 2 logického součinu a tyristorový pulsní měnič 11 dostane z generátoru 10 řídicích impulsů povel k sepnutí.

Zařízení lze použít pro řízení trakčních pohonů s tyristorovou pulsní regulací, zejména závislé trakce, např. trolejbusů, tramvají, lokomotiv, metra apod.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení pro řízení trakčního pohonu s tyristorovým pulsním měničem sestává z generátoru řídicích impulsů, připojeného na tyristorový pulsní měnič, na jehož napájecí vstup je připojen přes vstupní filtr vstupní blok a výstup tyristorového pulsního měniče je připojen na čidlo proudu, připojené do obvodu trakčního pohonu, vyznačené tím, že nejméně dvě svorky (U_Ni, U_N2» ) napájecích napětí jsou připojeny na nejméně dva vstupy vstupního bloku (15), jehož výstup je přes vstupní filtr (14) připojen jednak na napájecí vstup (g) tyristorového pulsního měniče (11) a jednak na vstup úrovňového spínače (9), jehož výstup je připojen na druhý vstup (k) hradla (1), jehož první vstup (i) je připojen ke svorce (W) požadované hodnoty a jeho výstup je přes obvod (2) dynamického omezení požadované hodnoty připojen na první vstup (m) rozdílového Sienu (3), na jehož druhý vstup (n) je přes filtr (7) a druhý zesilovač (5) připojeno čidlo (12) proudu, přičemž výstup rozdílového členu (3) je přes první zesilovač (4), klopný zesilovač (6) s hysterezí připojen na první vstup (a) obvodu (8) logického součinu, jehož druhý vstup (b) je připojen na výstup úrovňového spínače (9), přičemž výstup obvodu (8) logického součinu je připojen na vstup generátoru (10) řídicích impulsů.