PL104839B1 - Sposob samoczynnej regulacji pradu wzbudzenia szeregowego silnika pradu stalego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób samoczyn¬ nej regulacji pradu wzbudzenia szeregowego sil¬ nika pradu stalego w systemie regulacji impul¬ sowej ze stalymi granicami pradu wirnika, szcze¬ gólnie w pojazdach trakcyjnych.

Rozruch szeregowego silnika pradu stalego przy pelnym wykorzystaniu parametrów silnika w za¬ kresie predkosci pomiedzy charakterystyika natu¬ ralna dla pelnego wzbudzenia a charakterystyka odpowiadajaca minimalnemu stopniowi wzbudze¬ nia silnika, powinien byc wykonywamy przy stac lej maksymalnej mocy silnika (J. Podoski — Za,- sady Trakcji Elektrycznej). Wymai^a1 to plynnego zmniejszania -wzbudzenia silnika proporcjonalnie do przyrostu predkosci.

Obecnie sa znane i stosowane metody, regulacji pradu wzbudzenia silników podczas rozruchu. We¬ dlug jednego rozwiazania uzwoijenie wzbudzenia. zasilane jest z obcego zródla poprzez przeksztalt¬ nik tyrystoiTowy a regulacja wartosci pradu wzbu¬ dzenia odbywa sie w zaleznosci od sygmalu sprze¬ zenia, od predkosci lokomotywy lub prajdu wir¬ nika; Wedlug drugiego rozwiazania w ukladzie z przeksztaltnikiem glównym do regulacji pradu wiirnika, równolegle do uzwojenia wzbudzenia wlaczony jest dodatkowy tyrystor wylaczany sa¬ moczynnie podczas komutacji glównego' prze¬ ksztaltnika. Przez zmiane fazy wlaczenia tego ty¬ rystora uzyskuje sie regulacje sredniej wairtosci pradu plynacego w obwodzie bocznakujacyim uzwo¬ jenie wzbudzenia a tym samym i stosunek pradu wzbudzenia i wiirnika. Faza wlaczenia tego tyry¬ stora regulowana jest przy systemie stalej cze¬ stotliwosci w zaleznosci od predkosci pojazdu.

Natomiast w systemie sterowania ze stalymi gra¬ nicami pradu wirnika a zmienna czestoitliiwoscia impulsowania metoda sterowania praca tyrystora oslabienia wzbudzenia nie jest znana z dostepnej literatury technicznej i opisów patentowych.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu re¬ gulacji umozliwiajacego w sposób prosty uzyska¬ nie zadanej charakterystyki regulacyjnej pradu wzbudzenia w pojazdach wyposazonych w prze- kszitaltnilk tyrystorowy do regulacji pradu wirni¬ ka przy systemie sterowania ze stalymi granicami pradu wiirnika.

W ukladzie regulacji impulsowej szeregowego silnika pradu stalego z dodatkowym tyrystorem oslabienia wzbudzenia, wsaczonym równoleigle do uzwojenia wzbudzenia . silnika wystepuje samo¬ czynne wylaczanie tyrystora oslabienia wzbudze¬ nia podczas komutacji glównego przeksztaltnika tyrystorowegp». Regulacje pradu wzbudzenia uzy¬ skuje sie przez synchronizacje sterowania tyry¬ stora oslabienia wzbudzenia ze sterowaniem prze¬ ksztaltnika glównego.

Samoczynna regulacje pradu wzbudzenia przy wykorzystaniu pelnej mocy silnika w systemie ste- 1048393 rowaniia ze stalymi granicami pradu wirnika,.uzy¬ skuje sie przez zadanie stalej wartosci ozasu opóz¬ nienia wlaczenia tyrystora oslabienia wzbudzenia w stosunku do chwili wlaczenia tyrystora glów¬ nego- przeksztaltnikai.

Sposób wedlug wynalazku bedzie odnowiony przy wyjasnieniu, zasady dzialania przykladowe¬ go ukladu sterowania impulsowego silnika szere¬ gowego, 'przedstawionego schematycznie na ry- sumku. Wirnik silnikai trakcyjinego 1 polaczony szeregowo z uzwojeniem wzbudzenia 2 zasilany jest poprzez przeksztaltnik tyrystorowy 3 ze zró¬ dla zasilajacego 4. Równoleglle do uzwojenia wzbu¬ dzenia 2 wlaczony jest tyrystor oslabienia wzbu¬ dzenia 5 i polaczony z niim szeregowo1 rezystor 6 zapewniajacy koncowe wymagane oslabienie wzbu¬ dzenia.

Przeksztaltnik tyrystorowy 3 zbudowany jest ty- pclwo ale dla omówienia istoty pracy calego ukla¬ du wyrózniono w nim tyrystor glówmy 7, kon¬ densator komutacyjny 8 i tyrystor komutacyjny 9. Sterowanie tyrystorami dokonywane jest za pomoca sterownika elektronicznego 10 i czlonu pomiarowego pradu wirnika-11.

(Dzialanie uklad/u podlega na tyim, ze wlaczenie tyrystora 5, przy przewodizacym tyrystorze 7 po¬ woduje przeplyw pradiu w obwodzie „zawieraja¬ cym rezystor 6 a tym saimyim zmniejszenie pradu w uzwojeniu wzbudzenia 2 silnika 1. Wylaczenie tyrystora 7 powoduje wylaczenie zasilania silni¬ ka 1 a jednoczesnie ze wzgledu na zaworowy dla tyrystora 5 kierunek napiecia indukowanego w uzwojeniu wzbudlzenia 2 wylaczony zostaje ty¬ rystor 5. Prad w uzwojeniiu wzbudzenia 2 i wir¬ nika 1 zmniejsza sie wedlug stalych ..czasowyeh wlasnego obwodu, przy cz^im wobec znacznie mniejszej stalej czasowej obwodu wirnika 1 zmniejszanie sie pradu w tym obwodzie jest znacz¬ nie szylbsze niz w uzwojeniu wzbudlzenia 2. Po¬ nownie wlaczenie tyrystora glównego. 7 oraz ty¬ rystora 5 powoduje dalsze oslabienie wzbudzenia..

Regulujac faze wlaczenia tyrystora 5 w stosunku do tyrystora 7 uzyskuje sie zmiane stopnia wzbu¬ dzenia silnika trakcyjnego.

System sterowania ze stalymi granicami zmian pradu wirnika polega na tym, ze sterownik 10 po¬ siadajacy sprzezenie 11 od pradu wirnikai silnika 1 podaje impuls na bramke tyrystora 7 w chwili, gdy prad wirnika zmaleje do dolnej zadanej gra¬ nicy, natomiast impuls na tyrystor 9 powoduje wylaczenie tyrystora 7 w. chwili gdy prad wirni¬ ka osiagnie górna zadana granice.

Przyjimujajc stale opóznienie czasowe wlaczenia tyrystora 5 wzgledem chwili wlaczenia tyrystora 7, wieksze od maksymalnego czasu przewodzenia tyrystora 7, w zakresie predlkósci od zeraf do no¬ minalnych to znaczy W zakresie predkosci dla pelnego wzbudzenia silnika, uzyskuje sie samo¬ czynne wlaczenie tyrystora' '5 przy okreslonej 4 ¦ * predkosci* mniejszej od znamionowej, to znaczy po' osiagnieciu naturalnej charakteryistylki przy pel¬ nym wzbudzeniu silnika.

Przeplyw pradiu w obwodzie rezystor 6 — tyry¬ stor 5 powoduje zmniejszenie pradu wztbudzen^ai, a tym samym dla danej okreslonej predkosci zmniejszenie SEM rotacji wirnika i zwiekszenie jego pradu, Zwiekszenie sie pradiu wirnika do górnej zadanej granicy powoduje wylaczenie tyry- stora 7 oraz jednoczesne wylaczenie tyjrystora 5.

* Prad wirnika maleje, natomiast prad uzwojenia wzbudzeniai 2, ze wzgledu na, wieksza stala cza¬ sowa, zmniejsza sie nieznacznie.

Zmniejszenie sie pradu wirnika ponizej dolnej granicy powoduje ponowne wlaczenie tyrystora 7 oraz wlaczenie tyrystora 5 z opóznieniem czaso¬ wym. Powodiufre to wzrost pradu wirnika a. jedno¬ czesnie dailsze zmniejszenie sie pradu -wzbudzenia.

Po osiagnieciu przez pojazd predkosci malksymal- nej przy koncowym stopniu wzbudzenia prad w obwodzie wirnika, po kolejnym wlaczeniu tyry¬ storów 5 i 7, nie osiaga, górnej granicy i tyrystory i 7 pozostaja wlaczone.

Podany sposób regulacji zapewnia samoczynna regulacje czasu przewodzenia tyrystora 5 w sto¬ sunku do czasu trwania okresu impulsowania, za¬ lezna od zmiany .predkosci pojazdu^ a tym sa¬ mym zmiane pradu wzbudzenia silnika proporcjo¬ nalna do zmiany oredkosci' pojazdu, CO' spelnia postawiony w zalozeniach warunek optymalnego procesu rozruchu, to znaczy rozruchu przy stalej maksymalnej mocy silnika.

Stopien oslabienia wzbudzenia jest wiec propor¬ cjonalny do ilorazu czasu przewodzenia tyrystora 5 i czasu przewodzenia tyrystora 7.

Sposób regulacji wedlug wynalazku powoduje plynne samoczynne oslabienie wzbudzenia silni¬ ków szeregowych podczas rozruchu przy maksy¬ malnym wykorzystaniu parametrów silnika, dzie- 40 ki czemu zapewnia sie pojazdowi trakcyjnemu maksymalna sile napedowa w calym zakresie re¬ gulacji procesu rozruchu. Sposób ten moze byc stosowany w pojazdach trakcji elektrycznej pradu stalego z tyrystorowym ukladem regulacji impul- 45 sowej pradu silników napedowych, a wiec na przy¬ klad w lokomotywach, tramwajach i jednostkach elektrycznych.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 50 (Sposób samoczynnej regulacji pradu wizfoudzemria szeregowego silnika pradu stalego w systemie re¬ gulacji impulsowej ze stalymi granicami pradu wirnika za pomoca dodatkowego tyrystora wla¬ czonego równolegle do uzwojenia wzbudzenia sil- 55 mika, znamienny tym, ze impulsy ze sterownika (10) wlaczajace tyrystor oslabienia wzbudzenia (5) podawane sa z okreslonym stalym opóznieniem czasowym w stosunku do impulsów wlaczajacych tyrystor glówny (7). X104839