SU1552336A1 - Двухдвигательный электропривод посто нного тока и способ управлени им - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в т говом электроприводе посто нного тока. Цель изобретени  - повышение надежности. Предлагаемый способ управлени  двухдвигательным электроприводом посто нного тока с широтно-импульсным регулированием и общим узлом коммутации заключаетс  в определенном формировании и блокировке управл ющих импульсов на главные и вспомогательные тиристоры в зависимости от уровн  командного сигнала и напр жени  на коммутирующем конденсаторе. Двухдвигательный электропривод, реализующий предлагаемый способ содержит тиристорный преобразователь с двум  главными тиристорами, в цепь которых включены двигатели посто нного тока, коммутирующий узел, состо щий из индуктивно-емкостного контура и двух групп вспомогательных тиристоров, включенных в диагонали моста, образованного обмотками двигателей и главными тиристорами, широтно-импульсный модул тор. Благодар  реализации предлагаемого способа управлени  двухдвигательным электроприводом путем введени  в устройство двух логических элементов И-НЕ, RS - триггера одновибратора и датчика контрол  напр жени  на коммутирующем конденсаторе обеспечиваетс  жестка  циклограмма следовани  импульсов управлени  тиристорами в зависимости от величины командного сигнала и напр жени  на коммутирующем конденсаторе, тем самым повышаетс  надежность тиристорного т гового электропривода. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в т говом электроприводе посто нного тока.

Цель изобретени  - повышение надежности .

На фиг. 1 представлена схема электропривода; на фиг. 2 - диаграммы напр жений, по сн ющие его работу.

Двухдвигательный электропривод, реализующий предлагаемый способ, содержит тиристорный преобразователь

1, включающий главные тиристоры 2 и 3, в цепь которых включены двигатели 4 и 5 посто нного тока, коммутирующий узел, состо щий из последовательно соединенных первого вспомогательного тиристора 6, анод которого соединен с анодом первого главного тиристора 2, первого дроссел  7, св занного через коммутирующий конден- сатор 8 с анодом второго вспомогательного тиристора 9, соединенного катодом с катодом первого главного тиристора 2, и последовательно соединенных третьего вспомогательного ти- ристора 10, катод которого соединен с катодом второго главного тиристора 3, и второго дроссел  11, соединенного с первым дросселем 7 и коммутирующим конденсатором 8, через ко- торый св зан с катодом четвертого вспомогательного тиристора 12, который соединен также с анодом второго вспомогательного тиристора 9, а анод четвертого вспомогательного тиристора 12 соединен с анодом второго главного тиристора 3, формирователи 13 и 1А импульсов управлени  соответственно первым 2 и вторым 3 главными тиристорами , формирователь 15 импуль- сов управлени  вспомогательными тиристорами 6 и 9 первого главного тиристора 2, формирователь 16 импульсов управлени  вспомогательными тиристорами 10 и 12 второго главного тирис- тора 3, устройство 17 задани , первый вход которого подключен к блоку командного напр жени , широтно-им- пульсный модул тор 18, включающий генератор 19 пр моугольных импульсов, инвертор 20, первое и второе модулирующее устройства 21 и 22, при этом выход генератора 19 соединен с первым входом первого модулирующего устройства 21 через инвертор 20, а с первым входом второго модулирующего устройства - непосредственно, выход устройства 17 задани  соединен с вторыми входами первого и второго модулирующих устройств 21 и 22, пер- вый выход первого модулирующего устройства 21 соединен с формирователем 15 импульсов вспомогательными тиристорами 6 и 9 первого главного тиристора 2. Устройство содержит также два логических элемента И-НЕ 23 и 24, RS-триггер 25, одновибратор 26 и датчик 27 контрол  напр жени  на коммутирующем конденсаторе 8. Причем

, о 5 Q

5

второй выход первого модулирующего устройства 21 соединен с первым входом первого логического элемента И-НЕ 23, второй вход которого соединен с выходом одновибратора 26, а выход - с входом формировател  15 импульсов управлени  первым главным тиристором 2. Первый выход второго модулирующего устройства 22 соединен с R-входом RS-триггера 25, выход которого соединен с входом формировател  16 импульсов управлени  вспомогательными тиристорами 10 и 12 второго главного тиристора 3, второй выход второго модулирующего устройства 22 соединен с первым входом второго логического элемента И-НЕ 24, выход которого соединен с S-входом RS-триггера 25, входом одновибратора 26 и входом формировател  14 импульсов управлени  вторым главным тиристором 3. Второй вход устройства 17 задани  соединен с первым выходом датчика 27 контрол  напр жени  на коммутирующей конденсаторе 8, второй выход датчика 27 контрол  напр жени  соединен с вторым входом второго логического элемента И-НЕ 24, а вход датчика 27 соединен с коммутирующим конденсатором 8 тиристорного преобразовател  1.

Диаграммы напр жений, по сн ющие принцип работы электропривода, обозначают следующее: а,б - тактовые импульсы соответственно первого 21 и второго 22 модулирующих устройств; в,е,з,к - импульсы управлени  соответственно вспомогательными тиристорами 6 и 9, первым главным тиристором 2, вспомогательными тиристорами 10 и 12 и вторым главным тиристором 3; г - командный сигнал Uu.; д - выходное напр жение второго логического элемента И-НЕ 24; ж - напр жение на пр мом выходе RS-триггера 25; и - выходное напр жение одновибратора 26,

Электропривод работает следующим образом.

При нулевом командном сигнале () на первом выходе модулирующего устройства 21 имеютс  импульсы, запускающие схему формировани  импульсов управлени  вспомогательными тиристорами 6 и 9 (фиг. 2в,г). Импульсы с первого выхода второго модулирующего устройства 22 блокируютс  RS-триггером 25, выходной сигнал которого соответствует уровню логи5

ческого нул . Триггер может быть взведен коротким импульсом, соответствующим уровню логического нул , на S-входе в момент его поступлени  на вход схемы формировател  14 импульсов управлени  вторым главным тиристором 3, который при отсутствует . Поэтому импульсы управлени  вспомогательными тиристорами 11 и 12 отсутствуют. Тем самым обеспечиваетс  надежный предварительный зар д конденсатора 8 коммутирующего узла напр жением пол рностью, необходимой дл  гашени  второго главного тиристора 3, а также исключаетс  возможность движени  электровоза с ползучей скоростью.

При подаче командного сигнала импульсы , сдвинутые во времени, будут присутствовать на всех выходах широт но-импульсного модул тора 18. Однако в первом модулирующем устройстве 21 импульс с второго выхода в цепь формировани  импульсов управлени  первым главным тиристором 2 не поступит из-за наличи  запрещающего сигнала, соответствующего уровню логического нул  (фиг. 2и), на одном из входов логического элемента И-НЕ 23.

С второго выхода второго модулирующего устройства 22 импульс при наличии разрешающего сигнала от датчика контрол  коммутирующего напр жени  27, соответствующего уровню логической 1 на втором входе логического элемента И-НЕ 24, через этот элемент поступит на схему формировател  14 импульсов управлени  вторым главным тиристором (фиг. 2ж), на S-вход КЗ-триггера 25 и вход одновиб- ратора 26. При этом будут сн ты блокировки на Аормирование импульсов управлени  вспомогательных тиристоров 10 и 12 и первым главным тиристором 2. На выходе RS-триггера 25 установитс  сигнал, соответствующий уровню логической 1. Спадом входного импульса на R-входе триггер изменит свое состо ние и запустит схему формировани  импульсов управлени  второй группой вспомогательных тиристоров 10 и 12 (фиг.-2з), При включении этих тиристоров погаситс  второй главный тиристор 3, а конденсатор 8 коммутирующего узла перезар дитс  напр жением пол рностью, необходимой дл  гашени  первого главного тиристо- .ра 2. Сигнал, соответствующий уровню

523366

логической1 J, с выхода одновибра- тора 26 длительностью пор дка половины периода коммутации (фиг. 2и) поступит на второй вход первого элемента И-НЕ 23. Тем самым дает разрешение на прохождение сигнала дл  формировани  импульсов управлени  первым главным тиристором 2 (фиг. 2к). СпаQ дом импульса с первого выхода первого модулирующего устройства 21 формируютс  импульсы управлени  первой группой вспомогательных тиристоров 6 и 9. Первый главный тиристор 2 за15 кроетс , а коммутирующий конденсатор 8 перезар дитс  напр жением пол рностью , необходимой дл  гашени  второго главного тиристора 3. В дальнейшем цикл повтор етс .

Q Если по какой-либо причине перед подачей командного напр жени  Uu напр жение на конденсаторе 8 коммутирующего узла будет отсутствовать, на втором выходе датчика 27 контрол 

5 коммутирующего напр жени  установитс  запрещающий сигнал, соответствующий уровню логического нул , который поступит на второй вход логического элемента И-НЕ 24. В этом случае не0 зависимо от величины Uu импульсы управлени  главными тиристорами и вспомогательными тиристорами второго главного тиристора будут отсутство-- вать. Така  жестка  циклограмма сле5 довани  импульсов управлени  тиристорами , а также контроль уровн  напр жени  на коммутирующем конденсаторе исключают возможность срыва коммутации в начальный период работы пре0 образовател , значительно повышают помехоустойчивость устройства и снижают требование к точности настройки широтно-импульсного модул тора. При изменении командного напр жени  от

5 нул  до максимального значени 

(0«i ) измен етс  сдвиг по времени между импульсами управлени  главными и вспомогательными тиристорами , а преобразователь при этом рао ботает в импульсном режиме.

При максимальном командном сигнале широтно-импульсным модул тором формируютс  только две последовательности импульсов управлени  главными

5 тиристорами, а привод переходит на работу на естественной характеристике . Датчик 27 осуществл ет контроль хнапр жени  на коммутирующем конденсаторе . При снижении в процессе разр да напр жени  на коммутирующем конденсаторе 8 до граничного уровн  по условию коммутации главных тиристоров датчик срабатйшает и на втором входе второго элемента И-НЕ 24 по витс  сигнал, соответствующий уровню логического О. Тем самым блокируетс  прохождение импульсов управлени  ГЛаВНЫМИ ТИрИСТОрамИ И ВТОРОЙ

группой вспомогательных тиристоров 10 и 12. В этот же момент сигнал с первого выхода датчика 27 путем воз- де йстви  неустройство 17 задани  снижает командное напр жение. В этом случае будут формироватьс  импульсы управлени  только первой группой вспомогательных тиристоров (аналогично работе устройства при ) , обеспечива  дозар д конденсатора 8 ком- мутирующего узла. При зар де конденсатора датчик 27 снимает блокирующий сигнал с элемента И-НЕ 24 и воздейстБие на устройство 17 задани  . Привод при этом переходит на работу на естественную характеристику . Поддержание конденсатора коммутирующего узла в зар женном состо ни обеспечивает надежную работу привода при переходе с естественной характе- ристики на искусственные.

Таким образом, благодар  реализации предлагаемого способа управлени  гиристорным преобразователем двух- двигательным электроприводом путем введени  в устройство двух логических элементов И-НЕ, RS-триггера, од- новибратора и датчика контрол  напр жени  на коммутирующем конденсаторе обеспечиваетс  жестка  циклограмма следовани  импульсов управлени  тиристорами в зависимости с& величины командного сигнала, тем самым значительно повышаетс  эксплуатационна  надежность тиристорного т гового электропривода.

Claims (2)

1. Двухдвигательный электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатели, тиристорный преобразователь , включающий в себ  главные тиристоры, включенные последовательно с  корными обмотками двигате- лей посто нного тока, коммутирующий узел,состо щий из последовательно соединенных перв6 го вспомогательного тиристора, анод которого соединен с

$ 0 5 0

д $

0

г

анодом первог) главного тиристора, первого дроссел , коммутирующего конденсатора и второго вспомогательного тиристора, соединенного своим катодом с катодом первого главного тиристора, и последовательно соединенных третьего вспомогательного тиристора, катод которого соединен с катодом второго главного тиристора, второго дроссел , коммутирующего конденсатора и четвертого вспомогательного тиристора,соединенного своим анодом с анодом второго главного тиристора, формирователи импульсов управлени  тиристорами, устройство задани , первый вход которого соединен с блоком командного напр жени , широтно-импульсный модул тор, состо щий из генератора пр моугольных импульсов , инвертора и двух модулирующих устройств, при этом выход генератора соединен с первым входом первого модулирующего устройства через инвертор, а с первым входом второго модулирующего устройства - непосредственно , выход устройства задани  соединен с вторыми входами первого и второго модулирующих устройств, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  надежности электропривода , он дополнительно снабжен двум  логическими элементами И-НЕ, RS-триг- гером, одновибратором и датчиком контрол  напр жени  на коммутирующем конденсаторе, причем первый выход первого модулирующего устройства соединен с формирователем импульсов вспомогательными тиристорами первого главного тиристора, второй выход первого модулирующего устройства соединен с первым входом первого логического элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом одновибра- тора, а выход - с входом формировател  импульсов управлени  первым главным тиристором, первый выход второго модулирующего устройства соединен с R-входом RS-триггера, выход которого соединен с входом формировател  импульсов управлени  второй группой вспомогательных тиристоров, второй выход - с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, входом одновибратора и входом формировател  импульсов управлени  вторым главным тиристором, второй вход устройства задани  соединен с первым выходом

датчика контрол  напр жени  на коммутирующем конденсаторе, второй выход датчика контрол  напр жени  соединен с вторым входом второго логиче кого элемента И-НЕ, а вход - с коммутирующим конденсатором тиристорно- го преобразовател .

2. Способ управлени  двухдвигаТеЛЬНЫМ ЭЛеКТрОПрИВОДОМ ПОСТОЯННОГО

тока с широтно-импульсным регулированием и общим узлом коммутации,заключающийс  в том, что при нулевом командном сигнале формируют импульсы управлени  вспомогательными тирис торами первого главного тиристора, при подаче командного сигнала формируют две последовательности импульсов управлени  главными и вспомогательными тиристорами, при максималь- ном командном сигнале формируют импульсы управлени  главными тиристорами ,

отличающийс  тем,

что, с целью-повышени  надежности электропривода, при нулевом командном сигнале блокируют импульсы управлени  вспомогательными тиристорами второго главного тиристора, дополнительно контролируют напр жение на коммутирующем конденсаторе и при достижении на нем напр жени , достаточного по услови м коммутации, при подаче командного сигнала формируют импульсы управлени  главных тиристоров , начина .с второго главного тиристора , а при максимальном командном сигнале при снижении напр жени  на коммутирующем конденсаторе до Граничного значени  формируют импульсы управлени  вспомогательными тиристорами первого главного тиристора и блокируют импульсы управлени  главными тиристорами и вспомогательными тиристорами второго главного тиристора .

Фиг.1

««

мм

4

V

б О

I

I

a

е

ж

и

к

1

L

I

L

I

Фиг. 2