CS254533B1

CS254533B1 - Throttle pulse changer drive control equipment

Info

Publication number: CS254533B1
Application number: CS862889A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Raba; Ladislav Kyr
Original assignee: Frantisek Raba; Ladislav Kyr
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS288986A1

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.The device solves the control of traction drives depending on the drive supply voltage, especially if the supply voltage is obtained from a larger number of different sources. The device is characterized by the fact that it consists of the first branch, i.e. the input block, which is connected to the traction drive via an input filter, a level switch, a logic product circuit, a control circuit generator and a thyristor pulse converter. The second branch consists of a gate, the output of which is connected back to the traction drive circuit via a dynamic setpoint limitation circuit, a differential element, an amplifier and a filter.

Description

Vynález se týká zařízení pro řízení trakčního pohonu s tyristorovým pulsním měničem v závislosti na napájecím napětí pohonu.The invention relates to a device for controlling a traction drive with a thyristor pulse converter in dependence on the supply voltage of the drive.

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.Up to now, devices are used on the drives of traction vehicles with thyristor pulse converters, which, when the supply voltage drops below the level, guarantee reliable operation of the pulse inverter reset the required value of the drive current. This results in a control deviation of such magnitude and polarity that the control pulse generator of the thyristor pulse transducer commands the pulse transducer to be switched off.

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.If the traction drive has the character of a load with a counter-voltage, then when the supply voltage drops, its current automatically drops sharply. If the steepness of this current drop is comparable to the steepness at which the setpoint is zeroed, a condition exists that, even when the setpoint is blocked, the control deviation may remain at such a value and polarity for a certain period of time which may result in loss of drive control. Even in the case of a slow drop in the drive current, there is a delay in the control circuits between resetting the setpoint value and generating a trip command for the control pulse generator.

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.For some single-voltage systems, this drawback is addressed by the fact that the supply voltage information is sensed before the input rectifier, so that the setpoint is reset before the supply voltage of the thyristor pulse converter is dropped, which is maintained for a short time input filter. In the case of multiple supply voltages, the system monitoring multiple supply voltages in front of the input rectifier leads to a complicated and complex device, which in addition creates a signal delay time for resetting the setpoint. Due to this time delay it is necessary to solve a pulse converter with a higher breaking capacity and an input filter with a higher energy.

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.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device according to the invention, characterized in that the terminals of two or more supply voltages are connected to two or more inputs of the input block, the output of which is connected via an input filter to the input of thyristor pulse converter. whose output is connected to the second gate input. The first gate input is connected to the setpoint terminal. The gate output is connected via a dynamic setpoint limitation circuit to the first input of the differential element, the second input of which is connected to the current sensor via a filter and the second amplifier.

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.The output of the differential member is connected via a first amplifier, a toggle amplifier with hysteresis, to the first input of the logic product circuit, the second input of which is connected to the output of the level switch, the output of which is connected to the input of the control circuit generator.

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.The device according to the invention removes the above-mentioned drawbacks by allowing only one voltage to be monitored even at multiple supply voltages, namely the supply voltage of the pulse inverter and makes the command to switch off in case of drop below the permissible value independent of the control deviation. At the same time, it eliminates the shutdown delay occurring in the control circuits. Another advantage of the device is its simplicity, which is the basic prerequisite for its reliability.

Na přiloženém výkresu je příklad praktického provedení vynálezu zařízení pro řízení pohonu s tyristorovým pulsním měničem v blokovém uspořádání.In the accompanying drawing, an example of a practical embodiment of the invention is a drive control device with a thyristor pulse converter in a block arrangement.

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.The device for controlling the traction drive with a thyristor pulse converter consists of a gate 1 with a first input i and a second input k, where the input i. Is connected to the setpoint w w. The gate output is connected to a differential member 3 with a first input m and a second input n via a dynamic setpoint limitation circuit 2.

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.The first amplifier 4 is connected via a flip-flop amplifier 4 with hysteresis to the logic product circuit 8 with the first input a and the second input b. The level switch 9 is connected via the input filter 14 to the input block 15 by a diode rectifier system to which r connected the terminal U1 of the first supply voltage, to the second input DC terminal U _{N2 of the} second supply voltage and to the third input t terminal U ^ of the third supply voltage. The output of the logic product circuit is connected via a control pulse generator 10 with a first output c and a second output d to a thyristor pulse converter 11 with a first control input e, a second control input f, a power input g and an output h. The output of the current sensor 12 is connected via a filter T and the second amplifier 5 to a differential member 2. The device according to the invention operates in such a way that the supply voltage from two or more sources is adjusted by the input block 15 so that is the DC voltage of defined polarity corresponding to the largest of the input voltages. The output voltage of the input block 15 is filtered by the input filter 14 and then supplies the thyristor pulse converter 11. Voltage level! at the power input g of the thyristor pulse transducer 11 is monitored by a level switch jj which, in the event of this voltage dropping below the limit, guaranteeing reliable operation of the thyristor pulse transducer 11, makes a request to turn it off at its output.

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 11This requirement both controls the gate 2 which blocks the setpoint current and also enters the second input b of the logic product circuit 2, thereby instructing the control pulse generator 10 to turn off the thyristor pulse converter 11 regardless of the control deviation status. there is also a decrease in the setpoint at the first input m of the differential member 3, to which the second input n comes from the current sensor 12 via the filter T and the second amplifier 2 of the actual current value. On the basis of the signals at the inputs m, n of the differential member 2, the control deviation at the output of the differential member 2 is of such polarity and magnitude that it generates a signal via the first amplifier 6 and the hysteresis flip-flop 6. , which is the second requirement to turn off the thyristor pulse converter 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.When the supply voltage of the thyristor pulse transducer 11 rises above the limit guaranteeing its reliable operation, the level switch 2 cancels the switch-off request. With the termination of this requirement on the second input b of the logic product circuit 2, the question of the operation of the thyristor pulse transducer 11 becomes a matter of only the signal applied to the first input and the logic product circuit 2.

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.Canceling the switch-off request at the output of level switch 2 causes the gate 2 to open at the same time / thereby bringing the setpoint current to the input of the dynamic current limiting circuit 2. The signal level at the output of this circuit starts to increase continuously from zero to the desired size.

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.As long as the signal level at this continuous increase does not exceed the level corresponding to the actual value of the traction drive current 23. »the pulse converter is still in the off state. Only when the desired value at the first input m of the differential member 2 exceeds the level corresponding to the actual value of the traction drive current 13 by the magnitude of the hysteresis of the flip-flop amplifier 2 ^with hysteresis 10 control pulses command to switch.

Zařízení lze použít pro řízení trakčních pohonů s tyristorovou pulsní regulací, zejména závislé trakce, např. trolejbusů, tramvají, lokomotiv, metra apod.The device can be used to control traction drives with thyristor pulse regulation, especially dependent traction, eg trolleybuses, trams, locomotives, metro, etc.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

The thyristor pulse converter control apparatus consists of a control pulse generator connected to a thyristor pulse converter, to which the input input is connected via an input filter to the input block and the thyristor pulse converter output is connected to a current sensor connected to the traction drive circuit. in that at least two terminals (U _N i, U _N 2 ») of the supply voltages are connected to at least two inputs of the input block (15) whose output is connected via the input filter (14) to the supply input (g) of the thyristor pulse converter (11) and to the level switch input (9), the output of which is connected to the second input (k) of the gate (1), the first input (i) of which is connected to the setpoint terminal (W) and 2) the dynamic setpoint limitation is connected to the first input (m) of the differential Sien (3), the second input (n) of which is through the filter (7) and the second a current sensor (12) is connected to the amplifier (5), the output of the differential member (3) being connected via a first amplifier (4), a flip-flop amplifier (6) with hysteresis to the first input (a) of the logic product circuit (8) (b) is connected to the output of the level switch (9), the output of the logic product circuit (8) being connected to the input of the control pulse generator (10).