SU1263557A1 - Устройство дл измерени тормозной силы электроподвижного состава - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОРМОЗНОЙ СИПЫ ЭЛЕКТРОПОДВШШОГО СОСТАВА , содержащее датчики тока  кор  и обмотки возбуждени  т гового электродвигател , последний из которых подключен выходом к входу функционального преобразовател , первый блок сравнени  и коммутатор, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности, оно снабжено интегратором , нуль-органом, формирователем сигнала обратной св зи, генератором пилообразного напр жени  и вторым блоком сравнени , первый вход которого соединен с выходом функционального преобразовател , второй - с формирователем сигнала обратной св зи, а выход - с входом интегратора, выход которого подключен к первому входу первого блока сравнени , соединенного вторым входом с выходом генератока пилообразного напр жени , а выходом - с входом нуль-органа, один выход которого соединен с входом с € формировател  сигнала обратной св зи, а другой - с одним из входов комму (Л татора, другой вход которого подключен к выходу датчика тока  кор  т гового электродвигател .

Description

Изобретение относитс  к измерению электромагнитного момента косвенным образом компенсированных электрических машин посто нного и пульсирующего тока, в частности к измерению сил т ги и электрического торможени  подвижного состава с компенсированными т говыми электрическими машинами посто  нного и пульсирующего тока и может быть использовано в системах автоматического управлени  дл  плавного регулировани  электромагнитного момента электрических машин общепромьшшенного привода, а также дл  регулировани  сил т ги и электрического торможени  подвижного состава.

Цель изобретени  - повьш1ение точности .

На чертеже представлена функциональна  блок-схема предложенного устройства.

; Устройство дл  измерени  тормоз iofi силы электроподвижного состава содержит датчик 1 тока  кор  и дат .чик 2 тока обмотки возбуждени  т гового электродвигател , подключенный к входу функционального преобразовател  3, вьгход которого соединен с одним из входов блока 4 сравнени , другой вход которого подключен к выходу формировател  5 сигнала обратной св зи , а вьпсод - к входу интегратора 6, соединенного выходом с одним их входов блока 7 сравнени , другой вход которого подключен к выходу генератора 8 пилообразного напр жени , а выход - к входу нуль-органа 9, входы которого соединены соответственно с входом формировател  5 сигнала обратной св зи и одному из входов коммутатора 10, другой вход которого соединен с выходом датчика 1 тока  кор .

Рассмотрим упрощенный режим включени , позвол ющий лучшим образом представить принцип действи  устройства . При этом, считаем, что напр жение 11 выхода функционального преобразовател  3 уже в первый момен равно установивщемус  значению. Фактически процесс включени  устройства носит более Сложный характер, так kaK он сопровождаетс  ростом напр жени  с выхода функционального преобразовател  3 по сложной зависимости от времени, определ емой инерционностью цепи обмотки возбуждени  т говой машины.

В рассматриваемом условном режиме включени  устройства в начале процесса напр жение U с выхода интегратора 6 равно нулю. Также равно нулю напр жение Иц с выхода нуль-органа 9 и напр жение Ugj с выхода формирователй 5 сигнала обратной св зи.

При подаче на вход интегратора 6 напр жени  Уфп через блок 4 сравнени , на его выходе начинаетс  рОст напр жени  (j , , Темп роста этого напр жени  определ етс  посто нной времени интегратора 6 и уровнем напр жени  Urt,,, с выхода функционального преобразовател  3.

Рост напр жени  U происходит до

5 момента, когда оно становитс  больше напр жени  Ur выхода генератора 8 напр жени  пилообразной формы, т.е. когда разность напр жений Df . вычисл ема  в блоке 7 сравнени , ста0 новитс  отрицательной. В этот момент происходит квантование выходного напр жени  нуль-органа 9 и оно становитс  положительным. При этом, на выходе формировател  5 сигнала обрат5 ной св зи по вл етс  отрицательное напр жение Uoc величина которого посто нна. Причем уровень этого напр жени  должен превышать наибольшее возможное значение напр жени  . В

0 результате ко входу интегратора 6 прикладываетс  напр жение 1)фп - Uj, которое имеет отрицательное значение. Напр жение на выходе интегратора 6 начинает уменьшатьс . Этот процесс заканчиваетс  в момент, когда разность

напр жений U н становитс  положительной . При этом, происходит квантование напр жени  выхода нульоргана 9. Оно становитс  равным нулю. Становитс  равным нулю и напр жение UQC выхода формировател  5. Поэтому напр жение на выходе интегратора 6 вновь начинает расти под действием напр жени  j посто нно поданного на вход интегратора 6. Причем рост напр жени  U ц происходит уже не от нул , а от некоторого положительного значени . При периодическом повторении описанного процесса посто нно увеличиваетс  длительность подачи на блок А сравнени  импульса отрицательного напр жени  0,, и, следовательно , замедл етс  рост напр жени  и ц на выходе интегратора 6.

Описанный процесс изменени  напр жени  на выходе интегратора 6 заканчиваетс  при равенстве нулю на его входе вольтсекундной площади напр жеНИИ ифп и ос за период следовани  напр жени  пилообразной формы. В этом случае дл  квазиустановившегос  процесса можно записать следующее выражение tuт (1) о . tj откуда Т - период следовани  напр ж ни ; t/i - длительность импульса. Если в квазиустановившемс  режиме работы устройства при неизменной величине напр жени  и (р„ произошло изменение-скважности напр жени  UMO , например , вследствие изменени  параметров генератора 8, то это приводит к нарушению равенства (1), что вызывает изменение напр жени  на выходе интегратора. Последнее приводит к восстановлению равенства (1). Причем скважность импульсов на выходе нульоргана 9 становитс  прежней. Этим объ сн етс  высока  стабильность характеристики устройства. Импульсы с выхода нуль-органа 9 поступают на вход коммутатора 10 (вход управлени ). На другой вход ком мутатора 10 подано напр жение Uo , пропорциональное действительному зна чению тока  кор  т говой машины. При наличии импульса напр жени  Lf о на входе коммутатора 10, коммутатор открьшаетс  и напр жение U, проходит через него без преобразовани  по ампли туде. При отсутствии импульса напр ж ни  U , коммутатор to закрыт и напр жение U через него не проходит, аким образом, на выходе коммутатора 10 имеют место импульсы напр жени , длительность которых равна ty , а их амплитуда - напр жению Цц , т.е. импульсы на выходе коммутатора имеют вольтсекундную площадь, равную 5utu-U«, или, подставл   вместо ty выражение (2), получим 5u Среднее значение напр жени  на выходе коммутатора 10 определ етс  по чгледутацей формуле .dt.lu.l,. (5) Из формулы (5) видно, что среднее значение напр жени  на выходе коммутатора 10 пропорционально току  кор  и потоку возбуждени  злектрической машины, т.е. пропорционально ее электромагнитному вращающему или тормозному моменту. Из формулы (5) видно также, что дл  достижени  высокой стабильности характеристики решающего устрюйства, достаточно обеспечить посто нство амплитуда напр жени  Ц на выходе формировател  5 сигнала обратной св зи . Напр жение выхода решающего устройства не зависит от нелинейности и изменени  амплитуды напр жени  пилообразной формы, чем достигаетс  высока  точность вычислени  электромагнитного момента.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОРМОЗНОЙ СИЛЫ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА, содержащее датчики тока якоря и обмотки возбуждения тягового электродвигателя, последний из которых подключен выходом к входу функционального преобразователя, первый блок сравнения и коммутатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено интегратором, нуль-органом, формирователем сигнала обратной связи, генератором пилообразного напряжения и вторым блоком сравнения, первый вход которого соединен с выходом функционального преобразователя, второй - с формирователем сигнала обратной связи, а выход - с входом интегратора, выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения, соединенного вторым входом с выходом генератока пилообразного напряжения, а выходом - с входом нуль-органа, один выход которого соединен с входом _с формирователя сигнала обратной связи, ® а другой - с одним из входов комму- #. татора, другой вход которого подклю- W чен к выходу датчика тока якоря тяго- £ вого электродвигателя.