Przedmiotem wynalazku jest cyfrowy uklad automatycznego sterowania silników trakcyjnych stosowany zwlaszcza do wspólbieznego napedu co najmniej dwóch silników trakcyjnych.Stan techniki Znane sa uklady sterowania sil¬ nikami trakcyjnymi, które zasilane sa z sieci pradu stalego przez tyrystorowe przerywacze pradu sta¬ lego. Zasada dzialania oparta jest na wytworzeniu impulsów zaplonowych i gaszacych przerywacza w ukladach analogowych. Rozwiazanie takie spro¬ wadza sie do wytworzenia cyklicznych liniowo na¬ rastajacych przebiegów napieciowych, porównywa¬ nych z sygnalem napiecia stalego. Chwila odpo¬ wiadajaca poczatkowi narastania i chwila porów¬ nania obu sygnalów okreslaja odcinek czasu prze¬ wodzenia tyrystorowego przerywacza pradu stale¬ go, a takze srednia wartosc napiecia na zaciskach silnika.Dokladnosc okreslenia chwili porównania sygna¬ lu liniowego narastajacego z sygnalem napiecia stalego okresla dokladnosc regulacji napiecia na za¬ ciskach silnika.Sygnaly sprzezen zwrotnych odpowiadajace wiel¬ kosci pradu rozruchowego, pradu obciazenia, oraz predkosci obrotowej i przyspieszeniu katowemu silnika wprowadzane sa na wejscie obwodów ge¬ nerujacych liniowo narastajace napiecie lub na wejscie ukladu porównujacego. 10 15 20 25 W znanych rozwiazaniach porównanie obu sygna¬ lów przeprowadzane bylo w ukladach analogowych zaopatrzonych dodatkowo w uklady majace na celu zmniejszenie lub wyeliminowanie niestabil¬ nosci i zaklócen takich jak korekcja dryftu zera, obnizenie wplywu temperatury i eliminacja przy¬ padkowych zaklócen.W ukladach takich wytwarzany jest sygnal na¬ piecia odniesienia w postaci zródla napiecia regu¬ lowanego, proporcjonalnego do zadawanej predko¬ sci obrotowej silnika, który to sygnal jest poda¬ wany na wejscie ukladu calkujacego. Na drugie wejscie ukladu calkujacego podawany jest sygnal napieciowy proporcjonalny do aktualnej predkosci obrotowej silnika, wytwarzany w przetworniku predkosci obrotowej. Na wyjsciu takiego ukladu otrzymywany jest sygnal napieciowy proporcjonal¬ ny do calki z róznicy tych dwóch napiec. Nastepnie sygna lten jest porównywany w komparatorze z cyklicznym napieciem liniowo narastajacym, wy¬ twarzanym w generatorze przebiegów piloksztalt- nych. Porównanie obu tych sygnalów powoduje wytworzenie impulsów zaplonowych podawanych na bramki tyrystorów przerywacza pradu stalego.Istota wynalazku. Zgodnie z wynalazkiem uklad zawiera blok przetwarzania predkosci obrotowej, którego wejscia pomiarowe sa polaczone z wyj¬ sciami przetworników predkosci obrotowej, zas 116 6443 116644 4 wejscia sterujace sa polaczone z pierwszym wyj¬ sciem bloku sterowania cyfrowego.Wyjscia bloku przetwarzania predkosci obroto¬ wej sa polaczone z pierwszym i drugim blokiem zaplonowym przerywaczy pradu stalego.Uklad zawiera równiez blok przetwarzania pra¬ dów, którego wejscia pomiarowe sa polaczone po¬ przez komparatory porównujace wartosc pradu ob- fciazenia z zadana wartoscia pradu silników trak¬ cyjnych, z przetwornikami pradu silników trakcyj¬ nych w napiecie. ^e^jscki^^tferujace bloku przetwarzania pradów jestjBplaczone ^drugim wyjsciem bloku sterowa¬ nia Jcyfrowego, zas wyjscia sa polaczone z trzecim i cfewartym blokiem i zaplonowych przerywaczy pradu stalego.Blok przetwarzania predkosci obrotowej wypo¬ sazony Jest w liczniki impulsów, których wejscia sa poprzez bloki formujace impulsy polaczone z przetwornikami predkosci obrotowej w napiecie, zas wyjscia sa polaczone poprzez trzeci kompara¬ tor z trzema wyjsciami adresowymi analizatora logicznego, którego pozostale wejscia sa polaczone z pierwszym wyjsciem bloku sterowania cyfrowe¬ go, natomiast wyjscia analizatora logicznego, sta¬ nowia wyjscie bloku przetwarzania predkosci obro¬ towej.Blok przetwarzania pradów zawiera elementy kombinacyjne typu LUB, których pierwsze wejscia sa polaczone z drugim wyjsciem bloku sterowania cyfrowego, zas drugie wejscia sa polaczone z wyj¬ sciami pierwszego i drugiego komparatora z któ¬ rych sa podawane impulsy gaszace w chwilach przekroczenia wartosci dopuszczalnej pradu obcia¬ zenia silników trakcyjnych, natomiast wyjscia ele¬ mentów kombinacyjnych typu LUB, stanowia wyj¬ scie bloku przetwarzania pradów.Uklad wedlug wynalazku eliminuje poslizg osi napedowych pojazdu trakcyjnego, posiadajacego co najmniej dwa zespoly napedowe, przez zastosowa¬ nie cyfrowego pomiaru predkosci obrotowej, jej porównanie oraz analize stanu porównania. Uklad zapewnia równiez wspólbieznosc obrotów silnika z zadana dokladnoscia oraz przez zastosowanie blo¬ ku przetwarzania pradów zabezpiecza przed prze¬ kroczeniem zadanego pradu obciazenia przez po¬ danie na bramki tyrystorów niezaleznych impul¬ sów gaszacych.Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysun¬ ku, który przedstawia schemat blokowy cyfrowego ukladu automatycznego sterowania dwóch grup silników trakcyjnych.Przyklad wykonania. Przetwornik 3 i 4 predko¬ sci obrotowych ni i n2 silników trakcyjnych 1 i 2 w których wytwarzane sa sygnaly ul i u2 o cze¬ stotliwosciach proporcjonalnych do predkosci obro¬ towych, doprowadzone sa do bloku BPPO prze¬ twarzania predkosci obrotowej na wejscie dwóch bloków formujacych 5 i 6 przetwarzania predko¬ sci obrotowej. Na wyjsciach bloków 5 i 6 poja¬ wiaja sie napiecia u3 i u4 w postaci ciagu impul¬ sów odpowiadajacych wartosciom logicznym, kt&e to impulsy doprowadzane sa do wejsc liczników 7 i 8 impulsów. Liczby zliczonych impulsów przez liczniki 7 i 8 w dwójkowym przedziale czasu, pro¬ porcjonalne do liczby obrotów silników 1 i 2 sa sygnalizowane zerowymi wartosciami logicznymi odpowiednich wyjsc liczników 7 i 8 polaczonych z wejsciami komparatora 11.Na jednym z trzech wyjsc komparatora pojawia sie sygnal u5 lub u6 lub u7 o wartosci logicznej jeden, który sygnalizuje nastepujace wyniki po¬ równania liczb obrotów ni i n2 silników 1 i 2 i tak sygnal u5 podawany jest wówczas gdy obroty ni sa wieksze od obrotów n2, zas sygnal u6 podawa¬ ny jest wówczas gdy obroty ni sa równe obrotom n2, natomiast sygnal u7 podawany jest wtedy gdy obroty ni sa mniejsze od obrotów n2.Sygnaly wyjsciowe komparatora 11 steruja trze¬ ma wejsciami adresowymi analizatora 12 logicz¬ nego. Pozostale dwa wejscia analizatora 12 pola¬ czone sa z dwoma wyjsciami licznika 24 dziesietne¬ go bloku BSC sterowania cyfrowego, na których pojawiaja sie cyklicznie impulsy napieciowe ul5 i ul6 odpowiadajace wartosciom logicznym, prze¬ suniete W fazie o 180°, adresowane do jednego z dwóch lub jednoczesnie do obu wyjsc analiza¬ tora 12 logicznego, polaczonych z wejsciami blo¬ ków 9, 10 zaplonowych tyrystorów 21 i 22.Czestotliwosc powtarzania tych impulsów fP na obu wejsciach analizatora 12 równa jest 200 Hz i przyjeta jest dla typowych warunków pracy ty¬ rystorowych zespolów sterowania silnikami tyryk- cyjnymi, przy czym czestotliwosc ta jest nastawia¬ na w przedziale od 100—400 Hz.Impulsy odpowiadajace wartosciom logicznym sygnalów u8 i u9 na wyjsciach analizatora 12 wy¬ znaczaja chwile czasowe zaplonu tyrystorów 21 i 22.Liczby tych impulsów w okreslonym przedziale czasu zalezne od wyniku porównania predkosci ni, n2 silników 1, 2 okreslaja czestosc zaplonu ty¬ rystorów 21 i 22.Chwile czasowe gaszenia tyrystorów 21 i 22 wy¬ znaczone sa chwilami zaplonu tyrystorów gasza¬ cych 28, 29 sterowanych z dwóch wyjsc bloku BPP przetwarzania pradów obciazenia lub rozruchu silników 1 i 2, których wartosci chwilowe sa od¬ wzorowywane proporcjonalnie wartosciami ana¬ logowych sygnalów napieciowych ulO, uli na wyj¬ sciach przetworników 13 i 14 pradu w napiecie.Sygnaly ulO, uli doprowadzone sa na wejscie komparatorów 15 i 16 analogowo-cyfrowych. Stale progi komparacji tych komparatorów odwzorowuja dopuszczalne wartosci pradów rozruchu silników 1 i 2 trakcyjnych.W chwili przekroczenia wartosci dopuszczalnych pradów obciazania lub rozruchu silników 1 i 2, na wyjsciach komparatorów 15 i 16 pojawiaja sie sygnaly ul2, ul3 o wartosci logicznej „1" steru¬ jace wejsciami dwóch elementów 17 i 18 kombi¬ nacyjnych LUB. Na drugie wejscie tych elemen¬ tów doprowadzone sa cyklicznie napieciowe im¬ pulsy ul7, u20, kluczujace z dwóch pozostalych wyjsc bloku BSC sterowania cyfrowego. Sygnaly te sa przesuniete wzgledem siebie o kat 180°, na¬ tomiast wzgledem odpowiednich sygnalów ul5 i ul6 wejsciowych analizatora 12 sa przesuniete o kat. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60116 644 5 6 który jest zaprogramowany cyfrowo w granicach od 0° do 360°.Czestotliwosci impulsów ul7, u20 sa równe i wy¬ nosza 200 Hz. Sygnaly ul2 lub ul7 i ul3 lub u20 na wejsciach elementów 17 i 18 kombinacyjnych sa sygnalizowane impulsami u21, u22 napieciowy¬ mi na wyjsciach tych elementów kombinacyjnych, które pobudzaja bloki 19 i 20 zaplonowych prze¬ rywaczy pradu stalego.Na wyjsciach bloków 19 i 20 wytwarzane sa w czasie pobudzania impulsy zaplonowe tyrysto¬ rów 28 i 29 wyznaczajace momenty gaszenia tyry¬ storów 21, 22. Momenty zaplonu tyrystorów 28 i 29 wyznaczajace momenty gaszenia tyrystorów 21, 22 sa wyznaczone w chwilach przekroczenia dopusz¬ czalnych wartosci pradu obciazenia lub rozruchu i jednoczesnie sa zsynchronizowane z okresem powtarzania zaplonu tyrystorów 21, 22.Synchronizacje czasowa zapewnia blok BSC ste¬ rowania cyfrowego zawierajacy generator 23, cze¬ stotliwosci wzorcowej, którego wyjscie polaczone jest z wejsciem licznika 24 dziesietnego oraz jed¬ nym z dwóch wejsc elementu 26 kombinacyjnego typu I. Drugie wejscie elementu 26 polaczone jest z wyjsciem Q przerzutnika 25 typu JK, którego wejscie zegarowe polaczone jest z trzecim wyj¬ sciem sterujacym licznika 24 impulsów, natomiast wejscie ustawiajace polaczone jest z wyjsciem ste¬ rujacym licznika 27 dwójkowo — dziesietnego ste¬ rowanego z wyjscia elementu 26. Trzecie wyjscie sterujace licznika 24 oraz wyjscie licznika 27 po¬ laczone sa z odpowiednimi wejsciami elementów 17, 18 kombinacyjnych typu LUB, bloku BPP prze¬ twarzania pradów.Impulsy napieciowe o czestotliwosci wzorcowej (fo = 200 Hz X360) stanowiace sygnal wyjsciowy ul4 z generatora 23 sa zliczane przez licznik 24. Na dwóch wyjsciach roboczych licznika 24 sygnalizo¬ wana jest wartosc logiczna „1" co 0 i 180 impulsów w postaci napiec ul5 i ul6. Natomiast na trzecim wyjsciu licznika jest sygnalizowana wartosc lo¬ giczna „1" co n-ty impuls w wybranym zakresie od 0 do 360 impulsów, co odpowiada przesunieciu fazowemu sygnalu ul7 od 0° do 360° wzgledem sygnalu ul5.Z chwiia pojawienia sie sygnalu ul7 na wejsciu przerzutnika 25 zmienia sie jego stan logiczny z wartosci „0" na wartosc logiczna „1", co odpo¬ wiada wygenerowaniu sygnalu ul8 w postaci im¬ pulsu o wartosci logicznej „1" otwierajacego ele¬ ment 26 kombinacyjny typu I.Z chwila otwarcia elementu 26 impulsy wyjscio¬ we generatora 23 sa zliczane przez licznik 27 o usta¬ wionej pojemnosci równej 180 bitów. W momen¬ tach przepelnienia licznika 27 na jego wyjsciu pojawiaja sie impulsy napieciowe o wartosci lo¬ gicznej „1" tworzac sygnal u20 zerujacy prze- rzutnik 25 typu JK, co automatycznie odpowiada zablokowaniu elementu 26 i jednoczesnie sygnal u20 steruje elementem 18 bloku BPP przetwarza¬ nia pradów.Sygnal u20 jest zatem przesuniety w fazie wzgle¬ dem sygnalu ul7 o 180°, a wzgledem sygnalu ul5 o 180°+«. Cyfrowe nastawianie przesuniecia fazo¬ wego a w zakresie od 0° do 360° umozliwia regu¬ lacje kata zaplonu tyrystorów gaszacych 28, 29 w granicach od 0° do 360°, a zatem regulacje czasu zaplonu tyrystorów 21, 22 w granicach od 0° do 360° z uwzglednieniem przekroczen wartosci dopuszczal¬ nej pradów obciazenia lub rozruchu jak równiez poslizgu silników 1 i 2 trakcyjnych.Zastrzezenia patentowe 1. Cyfrowy uklad automatycznego sterowania sil¬ ników trakcyjnych, zwlaszcza co najmniej dwóch grup silników trakcyjnych, wyposazony w prze¬ tworniki predkosci obrotowej w napiecie, przetwor¬ niki pradu w napiecie, bloki zaplonowe tyrystoro¬ wych przerywaczy pradu stalego, blok sterowania cyfrowego, komparatory, znamienny tym, ze za¬ wiera blok (BPPO) przetwarzania predkosci obro¬ towej, którego wejscia pomiarowe sa polaczone z wyjsciami przetworników (3, 4) predkosci obroto¬ wej, zas wejscia sterujace sa polaczone z pierwszym wejsciem bloku (BSC) sterowania cyfrowego, nato¬ miast wyjscia bloku (BPPO) przetwarzania predko¬ sci obrotowej sa polaczone z pierwszym i drugim blokiem (9, 10) zaplonowych przerywaczy pradu stalego, oraz posiada blok (BPP) przetwarzania pradów, którego wejscia pomiarowe sa polaczone poprzez pierwszy i drugi komperator (15, 16) po¬ równujacy wartosc pradu obciazenia z zadana wartoscia pradu silników (1, 2) trakcyjnych z prze¬ twornikami (13, 14) pradu silników (1, 2) trakcyj¬ nych w napiecie, zas wejscie sterujace bloku (BPP) przetwarzania pradów jest polaczone z drugim wyjsciem bloku (BSC) sterowania cyfrowego, na¬ tomiast wyjscia bloku (BPP) przetwarzania pra¬ dów sa polaczone z trzecim i czwartym blokiem (19, 20) zaplonowych przerywaczy pradu stalego. 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze blok (BPPO) przetwarzania predkosci obrotowej; wyposazony jest w liczniki (7, 8) impulsów, któ¬ rych wejscia sa poprzez bloki (5, 6) formujace im¬ pulsy polaczone z przetwornikami (3, 4) predkosci obrotowej, zas wyjscia sa polaczone poprzez trzeci komparator (11) z trzema wejsciami adresowymi analizatora (12) logicznego, którego pozostale wej¬ scia sa polaczone z pierwszym wyjsciem bloku (BSC) sterowania cyfrowego, natomiast wyjscia analizatora (12) logicznego stanowia wyjscie bloku (BPPO) przetwarzania predkosci obrotowej. 3. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze blok (BPP) przetwarzania pradów zawiera elemen¬ ty (17, 18) kombinacyjne typu LUB, których pierw¬ sze wejscia sa polaczone z drugim wyjsciem bloku (BSC) sterowania cyfrowego, zas drugie wejscia sa polaczone z wyjsciami pierwszego i drugiego kom¬ paratora (15, 16) z których sa podawane impulsy gaszace w chwilach przekroczenia wartosci dopusz¬ czalnej pradu obciazenia silników (1, 2) trakcyj¬ nych, natomiast wyjscia elementów (17, 18) typu LUB, stanowia wyjscie bloku (BPP) przetwarzania pradów. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60116 644 \3 tf/ij —r* i 5 i ! |«3i ni «2 U 13 11 14 11 ¦% U1 7 3E BPPO 11 ZE u5 uS u7 A 12 U g !-, f0-fP-3S0 i /3 W// •Ufi 23 ui5\\u16 uli u8 u9 A 10 BSC 2* 1 u12 U urrT—215 U18 P 26 uf9 27 17 u21\ u2a 1 I -28 u13 Uf BPPJP 18 u22\ 20 H^ DN-3, z. 1037/32 Cena 100,— zl PL