SU1364499A1 - Устройство дл контрол импульсных регул торов тока т говых двигателей транспорного средства - Google Patents

Abstract

изобретение относитс  к устройствам дл  контрол  импульсных регул торов тока т говых двигателей транспортного средства и обеспечивает повышение надежности и быстродействи . Устройство содержит основной и вспомогательный тиристоры блока управлени , между анодами которых включен коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор, два выходных триггера со световыми индикаторами, быстродействую- ндий выключатель в цепи т говый двигателей . Устройство содержит блоки контрол  состо ни  тиристоров, в каждом из которых имеютс  узел задержки импульсных сигналов , триггер и логический элемент типа И, при этом одни из входов триггеров соединены с обмотками трансформаторов блока управлени , а другие входы через элементы задержки импульсных сигналов и разделительные диоды - с вторичной обмоткой импульсного трансформатора, первична  обмотка которого через высокоомный резистор подютючена параллельно коммутирующему конденсатору регул тора, выход триггера в каждом блоке контрол  соединен с одним из входов логического элемента И, другой вход которого подключен к входу элемента задержки и.мпульсных сигналов, выходы логических узлов каждого блока контрол  соединены с входами соответствующих выходных триггеров, к выходам которых подключены световые индикаторы и через разделительные диоды управл ющий электрод тиристора, последовательно соединенного с обмоткой питани  дополнительного реле, контакт которого включен в цепь питани  обмотки быстродействующего выключател  в цепи т говых двигателей. 1 ил. $ (Л со о: NU 4 О СО

Description

Изобретение относитс  к транспорту, в частности к устройствам дл  контрол  импульсных регул торов тока т говых электродвигателей подвижного состава метрополитена .

Цель изобретени  - повышение надежности и быстродействи .

На чертеже представлена электрическа  блок-схема устройства.

Управление тиристорным регул тором 1 осуществл етс  электронным блоком 2 управлени , в котором выходы широтно-им- пульсного модул тора 3 соединены с формировател ми 4 и 5 управл ющих импульсов, которые через импульсные трансформаторы 6 и 7 подключены к управл ющим электродам основного тиристора 8 и вспомогательного тиристора 9 регул тора 1 тока т гового электродвигател  10, подключаемого к контактной сети И через контактор 12. Ток т гового двигател  10 контролируетс  датчиком 13.

Параллельно коммутирующему конденсатору 14 через высокоомный резистор 15, импульсный трансформатор 16 и разделительные диоды 17 и 18 подключены блоки 19 и 20 контрол  основного 8 и вспо.мога- тельного 9 тиристоров.

Блок 19 состоит из триггера 21, первый вход которого подключен к обмотке 22 трансформатора 6, а второй вход через элемент 23 задержки и разделительньш диод 17 подключен к вторичной обмотке импульсного трансформатора 16. Выход триггера 21 соединен с первым входом логического элемента И 24, второй вход которого через разделительный диод 17 подключен к вторичной обмотке импульсного трансформатора 16. Выход логического элемента И 24 соединен с выходом триггера 25, выход которого подключен к световому индикатору 2(3 и через диод 27 к управл ющему электроду тиристора 28 в цепи питани  об.мотки 29 исполнительного реле, контакт 30 которого включен в цепь питани  обмотки 31 контактора 12.

Блок 20 состоит из триггера 32, первый вход которого через разделительный диод 18 подключен к вторичной обмотке импульсного трансформатора 16, а второй - через элемент 33 задержки к обмотке 34 трансформатора 7. Выход триггера 32 подключен к первому входу логического элемента И 35, второй вход которого соединен через диод 18 с вторичной обмоткой трансформатора 16, Выход логического элемента И 35 соединен с входом триггера 36, выход которого подключен к световому индикатору 37 и через диод 38 к управл ющему электроду тиристора 28. Трансформатор 6 содержит также обмотки 39 и 40, а трансформатор 7 -- обмотки 41 и 42. Устройство содержит диоды 43-45.

5

При импульсной работе тиристорного регул тора 1 в каждом периоде переключени  происходит перезар д коммутирующего конденсатора 14, что приводит к по влению на

нем переменного напр жени  Uc трапецеидальной формы. При открытом вспомогательном тиристоре 9 напр жение Ut( на конденсаторе 14 имеет положительную пол рность (обозначение знаков без скобок).

0 При включении основного тиристора 8 конденсатор 14 перезар жаетс  до напр жени  Ucj отрицательной пол рности (обозначение знаков в скобках). В моменты смены пол рности напр жени  на конденсаторе 14 импульсный трансформатор 16 формирует во

вторичной обмотке короткие импульсные сигналы .И посто нной амплитуды. Принцип действи  устройства основан на контроле очередности следовани  импульсов управлени  и импульсов перезар да коммутирую0 щего конденсатора.

Блок 19 контрол  основного тиристора 8 работает следующим образом.

Если основной тиристор 8 не пробит, то перезар д коммутирующего конденсатора 14 происходит в моменты подачи на регул тор 1 сигналов управлени  от блока 2. Тогда при включении тиристора 8 от импульса управлени , фор.мируемого трансформатором 6, коммутирующий конденсатор 14 перезар жаетс  от напр жени  LJ, полоQ жительной пол рности до напр жени  U отрицательной пол рности. При этом во вторичной обмотке трансформатора 16 формируетс  отрицательный импульс U. Под действием управл юц.1его импульса, поступающего с обмотки 22 трансформатора 6,

5 триггер 21 переводитс  в закрытое состо ние . На другой вход триггера 21 поступает задержанный элементом 23 импульс с выходной обмотки трансформатора 16. Врем  задержки равно времени перезар да ком.мутиQ рующего конденсатора 14, поэтому сигнал на второй вход триггера 21 поступает уже после момента поступлени  на его первый вход сигнала с обмотки 22 трансформатора 6. Этим задержанным сигналом от элемента 23 триггер 21 переводитс  в открытое

5 состо ние.

При указанных переключени х триггера 21 логический элемент И 24 остаетс  все врем  в закрыто.м состо нии, так как на его входы поступают сигналы разных уровней . Так, в момент подачи управл ющего сиг нала с обмотки 22 трансформатора 6 триггер 21 закрываетс , и на его выходе, подключенном к первому входу элемента И 24, напр жение отсутствует. На второй вход элемента И 24 поступает с трансформатора

5 16 импульсный сигнал высокого уровн . По окончании процесса перезар да коммутирующего конденсатора 14 триггер 21 открываетс  выходным сигналом элемента 23, и на

выходе триггера 21 по вл етс  напр жение высокого уровн . При этом на втором входе элемента И 24 импульсный сигнал от трансформатора 16 пропадает, так как перезар д конденсатора 14 закончилс .

При закрытом состо нии элемента И 24 триггер 25 , следовательно, тиристор 28 закрыты. Индикатор 26 не включен, а обмотка 29 находитс  без напр жени .

Если основной тиристор 8 выходит из стро  (т. е. пробиваетс ), наход сь в открытом состо нии, то в момент включени  вспомогательного т,иристора 9 происходит колебательный перезар д коммутирующего конденсатора 14 от напр жени  -Uoj. до напр жени  Ut, и оп ть от Uc, до УС. На первом этапе перезар да (от Ucj. до Uci) работа элементов 21, 23,24 и 25 соответствует описанному режиму, и элементы 24 и 25 наход тс  в закрытом состо нии. В конце первого этапа триггер 21 переводитс  в от- крытое состо ние, и на его выходе по вл етс  напр жение высокого уровн . На втором этапе перезар да коммутирующего конденсатора 14 (от Uc, до Uc.) трансформатор 16 формирует импульсный сигнал, который поступает на второй вход элемента И 24. От воздействи  этого импульса и выходного напр жени  триггера 21 элемент И 24 открываетс  и переводит триггер 25 также в открытое состо ние.

Если основной тиристор 8 пробиваетс , наход сь в закрытом состо нии, то в момент его пробо  происходит перезар д коммутирующего конденсатора 14 от напр жени  U;, до напр жени  U. Трансформатор 16 формирует при этом импульсный сигнал, который поступает на второй вход элемента И 24. Триггер 21 в данный момент находитс  в открытом состо нии.

От воздействи  выходного напр жени  триггера 21 и и.мпульсного сигнала с трансформатора 16 элемент И 24 открываетс  и переводит триггер 25 в открытое состо ние. Выходное напр жение триггера 25 включает индикатор 26 и тиристор 28. Индикатор 26 сигнализирует об отказе основного тиристора 8, а тиристор 28 включает цепь питани  обмотки 29. В результате этого проис- ходит размыкание контакта 30 и обмотка 31 тер ет питание. При этом размыкаетс  контактор 12, который разбирает силовую схему.

Блок 20 контрол  состо ни  вспо.мога- тельного тиристора 9 работает аналогичному блоку 19.

Если вспомогательный тиристор 9 не пробит, то перезар д коммутирующего конденсатора 14 происходит в моменты подачи на регул тор 1 сигналов управлени  от блока 2. При подаче управл ющего сигнала на тиристор 9 одновременно с его открытием закрываетс  триггер 32 от сигнала, снимаемого с обмотки 34 трансформатора 7.

5

Q 5 0

о 5

5

Тогда на выходе триггера 32 напр жение отсутствует. На другой вход триггера 32 поступает задержанный элементом 33 импульс с вторичной обмотки трансформатора 16. Этим импульсом триггер 32 открываетс . Логический элемент И 35 и триггер 36 при указанных переключени х триггера 32 наход тс  в закрытом состо нии, так как на входы элемента И 35 действуют сигналы разного уровн .

Если вспомогательный тиристор 9 пробит, то при включении основного тиристора 8 происходит колебательный перезар д коммутирующего конденсатора 14 от напр жени  Uc, до напр жени  Uc и вновь от Uc,. до Ut,. При этом в момент перезар да коммутирующего конденсатора 14 от Uc до Ut, основной тиристор 8 закрываетс . Таким образом, независимо от момента подачи управл ющих импульсов на вспомогательный тиристор 9 регул тор 1 начинает работать с минимально возможным (что определено индуктивностью и емкостью контура коммутации ) коэффициентом занолнени  импульсного цикла. Минимальный интервал времени между управл ющими сигналами, подаваемыми на основной 8 и вспомогательный 9 тиристоры, всегда выбираетс  больше, чем вр,ем  перезар да коммутирующего конденсатора 14, что необходимо д,т  обеспечени  устойчивой работы регул тора. Поэтому в случае пробо  вспомогательного тиристора 9 импульсный сигнал, формируемый в обмотке трансформатора 16 в момент второго этапа перезар да коммутирующего конденсатора 14 (т. е. от UCL до Uc, ), возникает раньще, чем поступает управл ющий сигнал с трансформатора 7. До поступлени  сигнала с трансформатора 7 триггер 32 находитс  в открытом состо нии, и напр жение на его выходе имеет высокий уровень. Это напр жение поступает на первый вход логического элемента И 35. В момент произвольного (т. е. без наличи  управл ющего сигнала от трансформатора) перезар да коммутирующего конденсатора 14 через пробитый вспомогательнь й тиристор 9 от напр жени  Uc до Uc, трансформатор 16 формирует импульсный сигнал, который поступает на второй вход элемента И 35. От совместного воздействи  этого импульса и выходного напр жени  триггера 32 элемент И 35 открываетс  и переключает выходной триггер 36 в открытое состо ние. Индикатор 37 и тиристор 28 включаютс , сигна,тизиру  об отказе вспомогательного тиристора 9 и разбира  силовую цепь.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет точно установить отказавший тиристор и мгновенно выдать сигнал в схему защиты силовой цепи при отказе |1е1л.1 то- ра, что обеспечивает защитч т г(). двигателей от повреждени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  импульсных регул торов тока т говых двигателей транспортного средства, содержащее блок управлени  с первым и вторым импульсными трансформаторами на выходе, подключенные соответственно к управл ющим электродам основного и вспомогательного тиристоров, между анодами которых включен коммутирующий конденсатор, третий импульсный трансформатор, два триггера, св занных выходами с индикаторными элементами, разделительные диоды, резистор и контактор, контакт которого включен в цепь питани  двигател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и быстродействи ,-оно снабжено исполнительным реле, дополнительным тиристором, двум  элементами задержки , третьим и четвертым триггерами, и двум  элементами И, выходы которых соединены соответственно с входом первого и второго триггеров, а входы - с выходом со0

   5

   ответственно третьего и четвертого триггеров и через первый и второй разделительные диоды с вторичной обмоткой третьего импульсного трансформатора, с которой соединены через указанные разделительные диоды входы первого и второго элементов задержки , соединенных выходами с одним из входов соответственно третьего и четвертого триггеров, другие входы которых св заны соответственно с первым и вторым импульсными трансформаторами, а обмотка контактора включена в последовательную цепь с контактом исполнительного реле, шунтированную цепью из последовательно соединенных обмотки исполнительного реле и дополнительного тиристора, управл ющий электрод которого подключен к выходам первого и второго триггеров через третий и четвертый разделительный диоды, при этом первична  обмотка третьего импульсного трансформатора включена через резистор параллельно коммутирующему конденсатору.