SU279697A1 - Устройство дл плавного пуска электроподвижного состава - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВНОГО ПУСКА ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Изобретение относитс  к области автоматического широтно-импульсного регулировани  двигателей посто нного тока и предназначено дл  плавного пуска электроподвижного состава по принципу поддержани  посто нного пускового тока.

Известные устройства дп  пуска электроподвижиого состава содержат т говые двигатели, импульсный прерыватель с силовым и гас щим тиристорами , включенный последовательно с обмоткой возбуждени , н датчик тока  кор , соединенный с элементом сравнени  истинного и заданного значений тока, подключенным к двухпозиционному переключателю. Дл  автоматизации процесса пуска г говых двигателей при широтно-импульсном регулировании обычно используют замкнутые астатические системы авторегулировани , действующие по принципу сравнени  фактического тока двигател  с заданным. В соответствии со знаком полученной разницы устройство так измен ет коэффициент заполнени , чтобы рассогласовагшё уменьшилось. Обычно указанные системы автоматического регулировани  вьшолн ют на аналоговых элементах, в св зи с чем получаема  точность, как правило, оказываетс  недостаточной, особенно при работе со значени ми коэффициента заполнени , близкими к

единице или к нулю. Кроме того, в таких аналоговых элементах выходна  величина зависит от уровн  питающего. напр же1ш  и нестабильны характеристики во времени. Как показали испытани  систем широтно-импульсного регулирювани  т говых электродвигателей, наибольшую сложность представл ет именно создание системы автоматического регулировани  режима пуска, надежно работающе в услови х подвижного состава.

Цель изобретени  - повышение точности и надежности астатической системы автоматического управлени  режимом пуска т говых двигателей при широтно-импульсном регулировании посредство импульсного прерывател .

Это достигаетс  тем, что выходы двухпозиционного переключател  соединены через ключн, выполненные в виде логических элементов И, с входами суммировани  и вычитани  реверсивного двоичного счетчика, выходы разр дов которого сое динены с блоком сравнени  показаний указанного реверсивного счетчика и нереверсивного счетчика, а выход блока сравнени  подключен к управл юще .му электроду гас шего тиристора, причем вход нерев ерсивного счетчика соединен с генератором импульсов посто нной частоты, а выход его старшего разр да - с управл ющим электродом силового тиристора и с ключами реверсивного счетчика Благодар  этому повышаетс  точность регулировани , а коэффициент заполнени  не зависит ни от колебаний напр жени  питани , ни от допусков на элементы системы. На фиг. 1 показана принципиальна  схема предложенного устройства; на фиг. 2 - пускова  диаграмма электропоезда; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства. Силова  часть устройства (фиг. 1) содержит двигатель 1 с обмоткой 2 возбуждени , который зашунтирован буферным вентилем 3 и через сглаживающий реактор 4 и импульсный прерыватель подключен к источнику посто нного напр жени , т.е. к токоприемнику 5, Импульсньп прерыватель состоит из силового тиристора 6, конденсатора 7, зар жаемого от постороннего источника, jfe показанного на схеме, и тиристора 8 гашени . Схема управлени  импульсным прерывателем содержит трансформатор 9 посто нного тока, соединенный с элементом 0 сравнени , Выход которо го св зан с входами двухпозиционных переключателей 11 и 12. Выходы последних соединены соответственно через ключи (логические элементы И) 13 и 14 с входами сложени  и вычитани  реверсив ного двичного счетчика 15. Кроме того, схема управлени  содержит двоичный нереверсивный счетчик 16, имеющий столько же разр дов, сколько счетшк 15. Вход младшего разр да счетадка 16 соединен с выходом генератора 17 импульсов посто нной частоты, а выход старшего разр да этого счетчик с управл ющим электродом силового тиристора 6 и входами ключей 13 и 14. Выходы всех разр дов обоих счетчиков поданы на блок 18 сравнени , выход которого соединен с управл ющим электродом тиристора 8 гашени . Устройство работает следующим образом. При отпира1ши тиристора 6 путем подачи импульса на его управл ющий электрод т говый двигатель 1 подключаетс  к источнику питани . Ток от контактного рельса или провода проходит через токоприемник 5, открытый силовой тиристор 6, сглаживающий реактор 4, обмотку 2 возбуждени , двигатель 1 и первичную обмотку трансформатора 9 посто нного тока. Запира  силовой тиристор, отклю чают нагрузку от источника. При этом ток, протекающий через двигатель 1, обмотку 2 возбуждени  и реактор 4, под действием ЭДС самоиндукции, замкнетс  через буферный вентиль 3, а напр жение на двигателе будет равно нулю. Силовой тиристор запирают при помощи конденсатора 7, который предварительно зар жают от постороннего источник и затем, открыва  вспомогательный тиристор 8, подалючают параллельно силовому тиристору 6. Та ким образом, к двигателю будет приложеноимпульсное напр жение Уд (фиг, 3, д), среднее значе ние которого пропорционально коэффидаенту запол нени  (частоту следовани  импульсов выбирают обычно равной 100-800 Гц). При этом йульсаци  тока 1д двигател  будет незначительна (фиг. 3, е) Функ1ш  устройства управлен1Ш состоит в том, чтобы при посто нном периоде Т следовани  импульсов , поступающих на управл ющие электроды тиристоров 6 (фиг. 3, в) И 8 (фиг. 3, г), измен ть промежуток времени Тц т.е. ширину импульса напр жени  на двигателе в пределах от нул  до Т, чтобы по мере разгона поезда обеспечить посто нство пускового тока и, следовательно, силы т ги в области до выхода на естественную характеристи-v ку (см. фиг. 2, на которой п- число оборотов т гового двигател ). Таким образом, система автоматического регулировани  должна по мере разгона поезда повыщать среднее значение Напр жени  на двигателе так, чтобы т говый ток 5а фи атом остайалс  посто нным и равным заданному току 3. Дл  этого в цепь т гового двигател  введен трансформатор 9 посто нного тока, с выхода которого сигнал, пропорциональный фактическому т говому току , поступает на отрнцательньп вход элемента 10 сравнени , а на положительный вход этого же элемента поступает уставка системы регулировани , т.е. сигнал, пропорциональный заданному току З. Поэтому на выходе элемента 10 возникает рассогласование по току Д О, управл ющее состо нием Двухпозиционных переключателей 11 и 12. Если Д D О, то разрешающий уровень формируетс  la выходе преключател  .12, а при Д tI40 -на выходе переключател  11. Эти уровни управл ют ключами 13 и 14, разреша  прохождение импульсов или на вход вычитани  или на вход сложени  соответственно реверсивного счетчика 15. Последний играет роль интегрирующего (аста;тического) звена. При отрицательном рассогласовании номер позиции уменьшаетс , а при положительном увеличиваетс , благодар  чему осуществл етс  стабилизаци  пускового тока 3 (фиг.2). Дл  этого номер позиции, т.е. содержимое счетчика 15, сравнивают с содержимым счетчика. 16 (содери имое обоих счетчиков показано на фиг. 3, б) при помощи сравнивающего блока 18. Счетчик 16 пересчитывает импульсы, поступающие на его вход с генератора 17, график которых представлен на фиг. 3, а. Импуз ьс переноса с выхода старшего разр да счетчика 16 управл ет отпиранием силового тиристора 6. Этот импульс выдаетс  в момент, когда счетчик 16 сбрасываетс  в нуль очередньм импульсом с генератора 17. Одновреме1шо импульс с выхода старщего разр да счетчика 16 поступает на входы ключей 13 и 14, проход  через тот из них, который открыт разрешающим уровнем с одного из переключателей 11 или 12. При этом содержимое счетчика 15 увеличиваетс  или уменьшаетс  на единицу.

разр жает конденсатор 7 на сшювон тиристор 6. Таким образом, промежуток времени от момента отпирани  тиристора 6 до момента его запирани , т.е. ширина импульса напр жени  на двигателе, пропорционален номеру позиции.

Количество разр дов счетчиков 15 и 16 выбирают из услови  обеспечени  необходимой плавности регулировани . Так, при семи разр дах будет позиций регулировани , что достаточно дл  плавного пуска. Если прин ть частоту следовани  импульсов на управл ющих электродах тиристоров равной 400 Гц, то частота генератора 17 импульсов будет 2-400 51200 Гц. Генератор и счетчик на такую частоту можно выполнить на типовых элементах автоматики.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  плавного пуска электроподвиж- 20 ного состава посто нного тока, содержащее т говые

   двигатели, импульсный прерыватель с силовыми и гас щим тиристорами, включенный последовательно с обмоткой возбуждени , и датчик тока  кор , соединенный с элементом сравнени  истинного и заданного значений тока, подключенным к двухпозиционному переключателю, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности регулировани  и помехоустойчивости, выходы двухиозиционного переключател  соединены через ключи, вьшолненные в виде логических элементов И, с вх дами суммировани  и вычитани  реверсивного двоичного счетчика, выходы разр дов которого среданены с блоком сравнени  показаний указанного реверсивного счетчика и нереверсивного двоичного счетчика, а выход блока сравнени  подключен к управл ющему электроду гас щего тиристора, причем вход нереверсивного счетчика соединен с генератором импульсов посто нной частоты, а выход его старшего разр да - с управл ющим электродом силового тиристора и с ключами реверсивного счетчика.

   13

   О Фиг: