DD136203B1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING DRIVING OPERATION OF DC POWER TRANSMISSION VEHICLES - Google Patents
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Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Schaltungsanordnung zur Steuerung des Fährbetriebes von Glei chs troms teller-Tri ebfahrζ eugenCircuit arrangement for controlling the ferry operation of rolling stock tri-plate trie ebfahrζ eugen
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Fährbetriebes von Gleichstromsteller-Triebfahrzeugen, insbesondere wirksam bei transienten Änderungen der Speisespannung, wobei parallel zum Gleichstromsteller eine Reihenschaltung aus einem Bremsthyristor und einem Bremswiderstand angeordnet ist und eine Motorstromregelung mittels eines Ankerstromreglers vorhanden ist, die über eine Steuereinrichtung und einen oder mehrere Impulsverstärker den Betriebszustand des Gleichstrommotors unter stationären Speisespannungsbedingungen bestimmteThe invention relates to a circuit arrangement for controlling the ferry operation of DC-DC traction units, in particular effective transient changes in the supply voltage, wherein a series circuit of a Bremsthyristor and a braking resistor is arranged parallel to the DC-DC controller and a motor current control means of an armature current regulator is present, via a control device and one or more pulse amplifiers determined the operating condition of the DC motor under steady-state supply voltage conditions
Cha-rakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Mit der DE-OS 21 32 380 wurde bereits eine Einrichtung zum Schutz gegen Überspannungen in einer über steuerbare Stromrichter an eine Versorgungsspannung anschließbaren Antriebsanordnung vorgeschlagen, bei der in Abhängigkeit von der an der Antriebsanordnung anliegenden -Spannung, über zumindest einen elektronischen Schalter, ein in Verbindung mit der Antriebsanordnung an sich vorhandener Verbraucherwiderstand parallel zum Energiespeicher ein- oder ausgeschaltet wird·'With DE-OS 21 32 380, a device for protection against overvoltages in a controllable converter to a supply voltage connectable drive arrangement has already been proposed in which, depending on the voltage applied to the drive assembly voltage, via at least one electronic switch, in connection is switched on or off parallel to the energy store with the drive arrangement itself existing consumer resistance · '
«i 2 -«I 2 -
Hierbei ist von Nachteil, daß Ъеі dieser Lösung zur Steuerung des an sich vorhandenen Verbraucherwider Standes ein unabhängiger elektronischer Schalter notwendig ist, der über eine eigene Abschalteinrichtung verfügen muß und dsJ3 kein Schutz der steuerbaren Stromrichter und der Motoren vor durch transiente Speisespannungsä'nderungen hervorgerufene überströme vorhanden ist·In this case, it is disadvantageous that this solution for controlling the inherent consumer resistance requires an independent electronic switch which must have its own switch-off device and there is no protection for the controllable converters and the motors against overcurrents caused by transient changes in the supply voltage is ·
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung ist es, die Antriebe von Gleichstromsteller-Triebfahrzeugen im Fährbetrieb, bei transienten Speisespannungsänderungen, unter Ausnutzung an sich vorhandener leistungselektronischer Bauelemente, vor der Zerstörung zu schützen·The object of the invention is to protect the drives of DC-DC traction units during ferry operation, in the event of transient changes in supply voltage, by exploiting existing power electronic components, from destruction.
Darstellung des Wesens der ErfindungPresentation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die es gestattet, die Antriebe von GleichstromateHer-Triebfahrzeugen im Fährbetrieb bei transienten Speisespannungsänderungen vor überströmen und Überspannungen zu schützen, wobei der reguläre Fährbetrieb aufrecht erhalten bleiben soll·The invention has for its object to provide a circuit arrangement which allows to overflow the drives of GleichstromateHer locomotives in the ferry during transient supply voltage changes and to protect overvoltages, while the regular ferry service is to be maintained ·
Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß abhängig von dem durch den Gleichstromsteller-Antrieb fließenden Strom und/oder abhängig von der am Gleichstromsteller-Antrieb anliegenden Speisespannung der Gleichstromsteller und der vorhandene Bremsthyristor, der in Reihe mit dem vorhandenen Bremswiderstand parallel zum Gleichstromsteller liegt, gesteuert werden·The features of the invention are that depending on the current flowing through the DC-DC drive current and / or depending on the voltage applied to the DC drive drive voltage of the DC chopper and the existing Bremsthyristor, which is in series with the existing braking resistor in parallel with the DC-controlled become·
Das wirksame, Steuersignal für die Steuereinrichtung des Gleichstromstellers wird erfindungsgemäß durch eine Auswahlschaltung gewonnen, deren Eingänge mit dem Ausgang des Ankerstromregiers und/oder mit dem Ausgang eines Strombegrenzungsreglers und/ oder mit dem Ausgang eines SpeisespannungsbegrenzungsreglersThe effective, control signal for the control device of the DC adjuster is inventively obtained by a selection circuit whose inputs to the output of the armature current regulator and / or to the output of a current limiting regulator and / or to the output of a supply voltage limiting regulator
verbunden sind, wobei ein Eingang dea Strombegrenzungareglers mit dem Anker3trommeßglied und ein Eingang des Speisespannungsbegrenzungsreglers mit dem SpeiseSpannungsmeßglied verbunden ist, während auf den zweiten Eingang des Strombegrenzungsreglers der Ankerstromgrenzwert beziehungsweise auf den zweiten Eingang des Speisespannungsbegrenzungsreglers der Speisespannungsgrenzwert gegeben wird. Das Steuersignal für die Steuereinrichtung des Bremsthyristors ist erfindungsgemäß dem Ausgangssignal des Strombegrenzungsreglers oder dem Ausgangssignal des Speisespannungsbegrenzungsreglers identisch oder wird durch eine Auswahlschaltung für die Ausgangssignale des Strombegrenzungsreglers und des Speisespannungsbegrenzungsreglers gewonnen.wherein an input of the current limiting regulator is connected to the armature current measuring element and an input of the supply voltage limiting regulator is connected to the supply voltage measuring element, while to the second input of the current limiting regulator the armature current limiting value or to the second input of the supply voltage limiting regulator the supply voltage limit value is given. The control signal for the control device of the Bremsthyristors is according to the invention the output of the current limiting regulator or the output signal of the supply voltage limiting regulator identical or is obtained by a selection circuit for the output signals of the current limiting regulator and the supply voltage limiting regulator.
Der Steuereinrichtung für den Gleichstromsteller kann erfindungsgemäß über eine Auswahlschaltung das Ausgangssignal des Ankerstromregiers und unter Zwischenschaltung eines Anpaßgliedes das Steuersignal für die Steuereinrichtung des Bremsthyristors zugeführt werden,The control device for the DC chopper can be supplied according to the invention via a selection circuit, the output signal of the armature current regulator and the interposition of a matching element, the control signal for the control device of the Bremsthyristors,
Erfindungsgemäß werden der лпкегэtromgrenzwert und der Speisespannungsgrenzwert durch einen Punktionsgeber gebildet, wobei ein Eingang des Funktionsgebers mit dem Speisespannungsmeßglied verbunden ist und der Punktionsgeber bei transienten Speisespannungsänderungen einen definierten Verlauf für den Anker-8tromgrenzwert und den Speisespannungsgrenzwert abgibt.According to the present invention, the peak current limit and the supply voltage limit are formed by a puncture detector, wherein an input of the function generator is connected to the supply voltage measuring element and the puncture generator outputs a defined profile for the armature current limit and the supply voltage limit in the event of transient supply voltage changes.
Der Punktionsgeber besitzt erfindungsgemäß zwei weitere Eingänge, wobei einem dieser Eingänge der Motorstromsollwert zugeführt wird, der den Ankerstromgrenzwert beeinflußt und der zweite Eingang mit dem Motorspannungsmeßglied verbunden ist, über den der Speisespannungsgrenzwert beeinflußt wirrUThe puncture detector according to the invention has two further inputs, wherein one of these inputs, the motor current setpoint is fed, which affects the armature current limit and the second input is connected to the Motorpannungsmeßglied over which the supply voltage limit affects irrU
Mit dieser Anordnung wird bewirkt, daß bei transienten Erhöhungen der Speisespannung der durch den Gleichstromsteller-Antrieb fließende Strom und/oder die am Gleichetromsteller-Antrieb anliegende Speisespannung durch Beeinflussung der Steuersignale für die Steuereinrichtungen von Gleichstromsteller und Bremsthyristor begrenzt wird, ohne den regulären Fährbetrieb zu unterbrechen·With this arrangement, it is ensured that in the case of transient increases in the supply voltage, the current flowing through the DC-DC drive and / or the DC voltage applied to the DC drive drive voltage is limited by influencing the control signals for the control devices of DC and Bremsthyristor without interrupting the regular ferry operation ·
Beim Wiedereinschalten des Gleichstromsteller-Iriebfahrzeuges nach vorher erfolgter kurzzeitiger Abschaltung wegen transienter Speisespannungsabsenkung v/ird durch einen definierten Verlauf der Grenzwerte von Ankerstrom und Speisespannung im Zusammenhang mit der übrigen Schaltungsanordnung eine rückwirkungsarme Zusammenarbeit zwischen speisendem Netz und Triebfahrzeug erreicht·'When switching on the DC-Iriebfahrzeuges after previous short-term shutdown due to transient supply voltage drop v / ird achieved by a defined profile of the limits of armature current and supply voltage in connection with the rest of the circuit a low-feedback cooperation between feeding network and traction vehicle · '
Ausführungsbeispielembodiment
Die zugehörige Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Steuerung des Fährbetriebes von Gleichstromsteller-Triebfahrzeugen bei transienten Speisespannungsänderungen.The accompanying drawing shows the circuit arrangement according to the invention for controlling the ferry operation of DC-DC traction units in transient supply voltage changes.
Das Steuersignal U3 beeinflußt die Steuereinrichtung 11 für den Gleichstromsteller 3i wobei der Ausgang der Steuereinrichtung 11 mit dem Eingang des ImpulsVerstärkers 12 verbunden ist, und der Ausgang des ImpulsVerstärkers 12 auf den Steuereingang des Gleichstromstellers wirkt, der zur kontinuierliehen Stellung der Spannung an dem aus Anker 1 und Feldwicklung 2 bestehendem Gleichstrommotor dient. In Reihe mit dem Gleichstrommotor ist ein Ankerstrommeßglied und parallel zum Anker 1 ist ein Ankerspannungsmeßglied 21 geschaltet. Der aus dem Anker 1 der Feldwicklung 2 und dem Ankers trommeß glied 8 bestehenden Reihenschaltung ist die Freilaufdiode 4 parallel geschaltet. Parallel zu aus dem Gleichstromsteller 3f dem Anker 1, der Feldwicklung 2 und dem Ankerstrommeßglied 8 bestehenden Reihenschaltung ist der Filterkondensator 5 und das Speisespannungsmeßglied 9 angeordnet. Die Reihenschaltung aus dem Bremsthyristor 6 und dem Bremswiderstand 7, die an sich für den Widerstandsbremsbetrieb des Gleichstromsteller-Triebfahrzeuges nötig ist, liegt parallel zum Gleichstromsteller 3.The control signal U 3 affects the control device 11 for the DC adjuster 3i wherein the output of the control device 11 is connected to the input of the ImpulsVerstärkers 12, and the output of the ImpulsVerstärkers 12 acts on the control input of the DC adjuster, the continuous position of the voltage at the armature 1 and field winding 2 existing DC motor is used. In series with the DC motor is a Ankerstrommeßglied and parallel to the armature 1, a Ankererspannungsmeßglied 21 is connected. The trommeß from the armature 1 of the field winding 2 and the armature member 8 existing series connection is the freewheeling diode 4 connected in parallel. Parallel to from the DC adjuster 3 f the armature 1, the field winding 2 and the Ankerstrommeßglied 8 existing series circuit of the filter capacitor 5 and the Versorgungsspannungsanßglied 9 is arranged. The series connection of the Bremsthyristor 6 and the braking resistor 7, which is necessary per se for the resistance braking operation of the DC-DC traction unit, is parallel to the DC-DC converter 3rd
Bei stationären Speisesρannungsverhältnissen wirkt die Ausgangsgröße des Ankerstromregiers 10, dessen zwei Eingängen der Ankerstromsollwert i ,, und das dem Ankerstrommeßglied entnommene Abbildungssignal des Motorstromes iisj. zugeführt werden, über die Auswahlschaltung 19 auf die Steuereinrichtung 11 desIn steady-state supply voltage conditions, the output of the armature current regulator 10, whose two inputs are the armature current setpoint i, and the image signal of the motor current i is taken from the armature current measuring element, is j. be supplied via the selection circuit 19 to the controller 11 of the
mm 5 — mm 5 -
Gleichstromstellers 3 und regelt entsprechend dem,vorgegebenen Sollwert isoiT den Motorstrom0 Das Ausgangssignal des Anpaßgliedes 16 und das Steuersignal uß für die Steuereinrichtung des Bremsthyristors 6 haben in diesem Falle eine solche Amplitude, daß weder die Ankerstromregelung beeinflußt noch der Bremsthyristor б eingeschaltet v/erden, überschreitet infolge transienter Netzspannungserhöhung der Ankerstrom den vom Punktionsgeber 20 vorgegebenen Ankerstromgrenzwert i , so gibt der Strombegrenzungsregler 13 eine Ausgangsgröße ab, die über die Auswahlschaltung 15 auf die Steuereinrichtung 17 wirkt und über den nachgeschalteten Impulsverstärker 18 die Zündung des Bremsthyristors 6 bewirkte Die Ausgangsgröße der Auswahlschaltung 15 wirkt gleichzeitig über das Anpaßglied und die Auswahlschaltung 19 auf die Steuereinrichtung 11 des GleichstromsteHers 3 und ruft eine Verkleinerung des Einschaltverhältnisses des Gleichstromstellers 3 hervor. Durch die Reihenschaltung des Bremswiderstandes 7 zum Gleichstrommotor mit Hilfe des Bremsthyristors б wird der Strom durch den Gleichstrommotor begrenzt und gleichzeitig einer Erhöhung der Speisespannung des induktivitätsbehafteten Versorgungsnetzes entgegenwirkt· überschreitet die Speisespannung den vom Punktionsgeber 20 abgegebenen Speisespannungsgrenzwert u , so gibt der Speisespannungsbegrenzungsregler 14 eine Ausgangsgröße ab, die ebenfalls über die Auswahlschaltung 15 auf die Steuereinrichtung 17 des Bremsthyristors б und über das Anpaßglied 16 und die Auswahlschaltung 19 auf die Steuereinrichtung 11 des Gleichstromstellers 3 wirkt. Es wird ebenfalls eine Zündung des Bremsthyristors 6 und eine Verkleinerung des Einschal tverhältniss es des GleichstromsteHers 3 hervorgerufen. Der Punktionsgeber 20, der als Eingangsgrößen den Motorstromsollwert ідОз_і» die vom Ankerspannungsmeßglied 21 gebildete Abbildungsgröße der Motorspannung u,, und vom Speisespannungsmeßglied 9 das Abbildungssignal der Speisespannung UpK erhält·, bildet den an den Motorstromsollwert i ,^ angepaßten Ankerstromgrenzwert i und den an Motorspannung und Speisespannung angepaßten Speisespannungsgrenzwert u » Der Speisespannungs-DC chopper 3 and controls corresponding to the predetermined value i so iT the motor current 0 The output of the matching element 16 and the control signal u ß for the control device of the Bremsthyristors 6 have such an amplitude in this case that neither the armature current regulation affects nor the Bremsthyristor switched б v If the armature current exceeds the armature current limit i specified by the puncturer 20, the current limiting controller 13 outputs an output which acts on the control device 17 via the selection circuit 15 and causes the ignition of the brake thyristor 6 via the downstream pulse amplifier 18. The output variable The selection circuit 15 simultaneously acts on the controller 11 of the DC driver 3 via the matching member and the selecting circuit 19, and causes the duty ratio of the DC adjuster 3 to be reduced. By the series connection of the braking resistor 7 to the DC motor by means of the Bremsthyristors б the current is limited by the DC motor and simultaneously counteracts an increase in the supply voltage of the inductance-power network · exceeds the supply voltage emitted by the puncture generator 20 supply voltage limit u, the supply voltage limiting controller 14 outputs an output which also acts on the control means 17 of the Bremsthyristors б via the selection circuit 15 and on the adjusting member 16 and the selection circuit 19 to the control device 11 of the DC adjuster 3. There is also caused an ignition of the Bremsthyristors 6 and a reduction of the Einschalt tverhältniss it the Gleichste steer 3. The puncture encoder 20, which 'the image size of the motor voltage formed by Ankerspannungsmeßglied 21 and forms as inputs the motor current target value ід О з_і ,, and from Speisespannungsmeßglied 9, the image signal of the supply voltage U K receives ·, the matched to the motor current command value i ^ armature current limit value i and the Supply voltage limit value u »adapted to the motor voltage and the supply voltage.
grenzwert u wird tint er Einfluß der Mo tor spannung und der Speisespannung durch den Punktionsgeber 20 so eingestellt, daß beim Wiedereinschalten des Gleichstromsteller-Triebfahrzeuges nach vorher erfolgter kurzzeitiger Abschaltung infolge transienter Speisespannungsabsenkung Überspannungen im speisenden Netz vermieden werden und der reguläre Fahrbetrieb wieder aufgenommen werden kann·limit u is tint he influence of Mo tor voltage and the supply voltage through the puncture generator 20 set so that overvoltage in the feeding network can be avoided and the regular driving operation can be resumed when switching on the DC chopper traction unit after previous brief shutdown due to transient supply voltage reduction
Claims (4)
Priority Applications (1)
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| DD20507778A DD136203B1 (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING DRIVING OPERATION OF DC POWER TRANSMISSION VEHICLES |
Applications Claiming Priority (1)
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| DD20507778A DD136203B1 (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING DRIVING OPERATION OF DC POWER TRANSMISSION VEHICLES |
Publications (2)
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| DD136203A1 DD136203A1 (en) | 1979-06-20 |
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ID=5512424
Family Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4423362A (en) * | 1982-05-19 | 1983-12-27 | General Electric Company | Electric vehicle current regulating system |
| JPS62196002A (en) * | 1986-02-21 | 1987-08-29 | Hitachi Ltd | Chopper control system |
-
1978
- 1978-04-28 DD DD20507778A patent/DD136203B1/en not_active IP Right Cessation
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| DD136203A1 (en) | 1979-06-20 |
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