SU455024A1

SU455024A1 - The device for controlling the traction drive

Info

Publication number: SU455024A1
Application number: SU1841324A
Authority: SU
Inventors: Юрий Феодосиевич Бардаш; Анатолий Николаевич Буряк; Владимир Наумович Чернявский; Самуил Ефимович Чигиринский; Мендель Маркович Фельдман
Priority date: 1972-10-30
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1974-12-30

Description

1one

Изобретение относитс к области импульсного управлени двигател ми посто нного тока и предназначено преимущественно дл управлени т говым электроприводом рудничных электровозов.The invention relates to the field of pulse control of DC motors and is intended primarily for controlling electric locomotive traction electric drives.

Известно устройство дл управлени т говым приводом электроподвижного состава, в котором двигатели при переводе в тормозной режим собираютс по перекрестной схеме и тормозной ток регулируетс путем шунтировани обмоток возбуждени с помощью тиристорного преобразовател . В цепь двигателей посто нно включено нерегулируемое тормозное сопротивление, наличие которого значительно снижает тормозной момент привода как на низких, так и на высоких скорост х. Величина тормозного сопротивлени выбираетс с учетом определенных требований. Необходимые тормозной момент на низкой скорости и минимально возможна скорость торможени ограничивают верхний предел величины тормозного сопротивлени . Вместе с тем его нижний предел лимитирован максимально допустимым тормозным током при больших скорост х двигател . В этом случае дл снижени тормозного момента и величины противо-э.д.-с. необходимо ослабл ть поле т гового двигател .A device for controlling a traction drive of an electric rolling stock is known, in which, when being put into braking mode, they are assembled according to a cross-circuit and the braking current is regulated by shunting the excitation windings using a thyristor converter. An unregulated braking resistance is constantly included in the motor circuit, the presence of which significantly reduces the braking torque of the drive at both low and high speeds. The magnitude of the braking resistance is selected according to certain requirements. The required braking torque at low speed and the lowest possible braking rate limit the upper limit of the braking resistance. However, its lower limit is limited by the maximum allowable brake current at high engine speeds. In this case, to reduce the braking torque and the amount of anti-ed-c. It is necessary to weaken the traction motor field.

Известно также другое устройство с двум тормозными сопротивлени ми, которые подключены параллельно тиристорным регул торам . Двигатели на низких скорост х закорачиваютс тиристорным регул тором, а тормозные сопротивлени выбраны по допустимому тормозному току при максимальной скорости. При переходе в режим торможени и обратно необходимо реверсировать кори двигателей, что усложн ет реверсор и снижает оперативность управлени . Дл ослаблени пол т говых , двигателей в области высоких скоростей необходимы специальные силовые элементы.Another device with two braking resistors, which are connected in parallel to the thyristor controllers, is also known. Motors at low speeds are short-circuited with a thyristor regulator, and braking resistors are selected according to the allowable braking current at maximum speed. When switching to the deceleration mode and back, it is necessary to reverse the measles of the engines, which complicates the reverser and reduces the speed of control. To weaken the traction motors in the area of high speeds, special power elements are needed.

Целью изобретени вл етс сокращение числа силовых контактов, повышение надежности и оперативности управлени торможением, а также исключение перенапр жений на кор х двигателей.The aim of the invention is to reduce the number of power contacts, to increase the reliability and efficiency of braking control, as well as to eliminate overvoltages on the engine cores.

Дл достижени этой цели обща точка тормозного контакта и тормозного сопротивлени соединена со входом логического элемента «НЕ, выход которого св зан с релейным элементом, включенным параллельно одному из резисторов делител блока задани скважности системы управлени . Выходы датчиков тока двигател соединены через диоды со входом блока токоограничени системы управлени . Последовательно с силовым контактом, соедин ющим общие точки кор и обмоткиTo achieve this goal, a common point of brake contact and braking resistor is connected to the input of the logical element NOT, the output of which is connected to a relay element connected in parallel to one of the resistors of the control system duty cycle divider. The outputs of the motor current sensors are connected via diodes to the input of the control current-limiting unit. In series with the power contact connecting the common core and winding points

возбуждени двигателей, включен диод в направлении к корю, соединенному с положительной шиной, а точка соединени силового контакта и диода подключена к положительному полюсу источника питани через генератор импульсов тока.excitation of the motors, a diode is connected in the direction to the core connected to the positive bus, and the junction point of the power contact and the diode is connected to the positive pole of the power source through a current pulse generator.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - отдельные режимы электродинамического торможени электропривода.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - separate modes of electrodynamic braking of the electric drive.

К двум параллельным цеп м, кажда из которых состоит из последовательно соединенных обмоток корей I, 2 и обмоток возбуждени 3, 4 т говых двигателей и тиристорных преобразователей 5 и 6, через линейный контакт 7 подключен источник питани 8 и через тормозной контакт 9 - тормозное сопротивление 10. Параллельно двигател м подключены шунтирующие диоды 11 и 12.Two parallel circuits, each of which consists of series-connected windings of cores I, 2 and excitation windings 3, 4 of traction motors and thyristor converters 5 and 6, connect the power supply 8 through line contact 7 and the braking resistor through brake contact 9 10. In parallel with the motors, shunt diodes 11 and 12 are connected.

Обш.а точка соединени кор 2 и обмотки возбуждени 4 одного двигател через диод 13 и контакт 14 подключена к обш,ей точке соединени кор 1 и обмотки возбуждени 3 другого двигател . Катод диода 13 через генератор импульсов тока 15 соединен с положительным полюсом источника нитанп 8. В цень каждого т гового двигател дл измерени его токов включен датчик тока 16 (17). Датчик тока 16 первого двигател включен между обмоткой возбуждени 3 и аподом шунтируюпдего диода 11, а датчнк тока 17 второго двигател - между корем 2 и анодом 12.The common point of connection of the core 2 and the excitation winding 4 of one motor is through a diode 13 and the contact 14 is connected to the common point, the point of connection of the core 1 and the excitation winding 3 of the other engine. The cathode of diode 13 is connected to the positive pole of the nitanp source through the pulse current generator 15. At the price of each motor, current sensor 16 (17) is connected to measure its currents. The current sensor 16 of the first motor is connected between the excitation winding 3 and the apode of the shunt diode 11, and the current sensor 17 of the second motor between the core 2 and the anode 12.

Управление тиристорным преобразователем 5 осуществл етс системой управлени 18 )ieпосредственно , а преобразователем 6 - через блок задержки 19. Входной сигнал на спсте.му унравлени 18 поступает с устройства сравнени 20. На последний подаютс сигнал от блока задани скважности 21, соединенного через логический элемент «НЕ 22 с общей точкой контакта 9 н тормозного сопротивлени 10, и сигнал обратной св зи от блока токоограничени 23, на вход которого через диоды 24 и 25 в пр мом направлении поступают выходные сигналы от датчиков тока 16 и 17. Логический элемент 22 выполпен в виде транзистора 26, включенного параллельно одному из резисторов 27 делител блока 21.The control of the thyristor converter 5 is carried out by the control system 18), i.e., directly, and the converter 6 through the delay unit 19. The input signal to the control 18 comes from the comparison device 20. To the latter, a signal is sent from the duty ratio unit 21 connected through the logic element HE 22 with a common contact point 9 n braking resistor 10, and a feedback signal from current limiting unit 23, to the input of which through the diodes 24 and 25 in the forward direction receives output signals from current sensors 16 and 17. Logical 22 vypolpen th element in the form of a transistor 26 connected in parallel to one of the divider resistors 27, 21 unit.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В двигательном режиме липейпьтй контакт 7 замкнут, а контакты 9 и 14 разомкнуты. Напр жение на т говых двигател х регулируетс тиристорными преобразовател ми 5 и 6, которые работают со сдвигом во времени. Выходное напр жение датчнков тока 16 и 17 через диоды 24 и 25 поступает па вход блока токоограниченн 23, причем на вход блока 23 поступает потенпиал того датчика, который когггролирует больший ток (благодар запиранию диода с меньшим потенциалом). Таким образом, в двигательном режиме контролируетс ток более нагруженного двигател , что благопри тно сказываетс на работе электровоза . В то же врем напр жение питани через тормозное сопротивление 10 подаетс на вход элемента «НЕ 22, транзистор 26 открыт.In the motor mode, the contact 7 is closed, and contacts 9 and 14 are open. The voltage on the traction motors is controlled by thyristor converters 5 and 6, which operate with a time shift. The output voltage of the current sensors 16 and 17 through the diodes 24 and 25 enters the block input current-limited 23, and to the input of block 23 receives the potential of the sensor, which cools more current (due to the locking of the diode with a lower potential). Thus, in the motor mode, the current of the more loaded engine is controlled, which favorably affects the work of the electric locomotive. At the same time, the supply voltage through the braking resistance 10 is applied to the input of the element "HE 22, the transistor 26 is open.

вследствие чего резистор 27 зашунтирован, и напр жение на выходе блока 21 измен етс от нул до максимума, обесиечива изменение скважности тиристорных преобразователей 5 и 6 также от нул до максимума. Генератор 15 отключен с одной стороны контакто.м 14, с другой - встречно включенным диодом 13. При переводе двигателей в тормозной режим линейный контакт 7 размыкаетс , а контакты 9 и 14 замыкаютс . При этом собираетс схема электродинамического торможени с последовательным соединением двигателей с параллельпым перекрестным самовозбуждением . При включении тиристорного нреобразоватсл 5 обмотка возбуждени 3 первого двигател включаетс параллельно корю 4 второго дв1гател . Под действием э.д.с. кор ток в обмотке возбуждени возрастает. Дл ускорени процесса возбуждени и расширени дианазона скоростей, при котором обеспечиваетс надежное торможение, посредством генератора 15 в обмотку возбуждени 2 подаютс импульсы тока от источника питани 8. Диод 13 преп тствует прохождению этих импульсов тока через корь 2. Вследствие возрастапи тока в обмотке возбуждени 2 увеличиваетс э.д.с. кор 1, что при включенном преобразователе 6 вызывает увеличение тока в обмотке возбуждени 4, вследствие чего возрастает э.д.с. кор 2 и т. д. (фиг. 2, а). При выключении тиристорного нреобразовател 6 и включенном ранее преобразователе 5 (фиг. 2, б) ток в обмотке возбуждепи 3 поддерживаетс за счет э.д.с. кор 2, а в обмоткеas a result, the resistor 27 is bridged, and the voltage at the output of block 21 varies from zero to maximum, defining the duty ratio of thyristor converters 5 and 6 also from zero to maximum. Generator 15 is disconnected on one side by contactomer 14, on the other side by a diode 13 which is in the opposite direction. When the motors are switched to braking mode, line contact 7 is opened and contacts 9 and 14 are closed. In this case, an electrodynamic braking circuit is assembled with a series connection of motors with parallel cross-excitation. When the thyristor device is turned on, the excitation winding 3 of the first motor is turned on in parallel with the bark 4 of the second engine. Under the action of emf. the current in the excitation winding increases. In order to accelerate the excitation process and expand the speed of the Dianazone, which ensures reliable braking, current generator pulses from the power supply 8 are supplied to the excitation winding 2 by the generator 15. emf Corr. 1, when the converter 6 is turned on, causes an increase in the current in the excitation winding 4, as a result of which the emf increases. kor 2, etc. (fig. 2, a). When the thyristor driver 6 is turned off and the converter 5 which was previously switched on (Fig. 2, b), the current in the excitation winding 3 is maintained due to the emf. Cor 2, and in the winding

возбуждепи 4 - за счет накопленной в ней электромагнитной энергии по цепи: диод 13, обмотка возбуждени 3, преобразователь 5, диод 12. В этот же период времени корь 1 отдает энергию тормозному сопротивлению 10excitement 4 - due to the electromagnetic energy stored in it along the circuit: diode 13, excitation winding 3, converter 5, diode 12. During the same time period, measles 1 gives off energy to the braking resistance 10

через корь 2. Затем вновь включаетс преобразователь 6 (фиг. 2, в), а через некоторый промежуток времени выключаетс преобразователь 5 (фиг. 2, г) и т. д. Очевидно, что, если во врем работы будутthrough measles 2. Then the converter 6 is turned on again (Fig. 2, c), and after a certain period of time the converter 5 is turned off (Fig. 2, d), etc. It is obvious that if during operation

промежутки времени с двум выключенными преобразовател ми (фиг. 2, д), то процесс возбуждени двигателей будет затруднен вследствие прекращени тока в обмотках 3 и 4. Дл исключени подобных влений и снижени intervals with two inverters off (Fig. 2, d), the process of exciting the motors will be difficult due to the cessation of current in windings 3 and 4. To eliminate such effects and reduce

пульсапий тока преобразователи 5 и 6 работают со сдвигом во времени па нолпериода и при переходе в режим торможени автоматически обеспечиваетс пачальна относительна длительность импульсов, больша или равна pulsatory current converters 5 and 6 operate with a time shift of the paraperiod and when switching to the deceleration mode, the relative relative pulse duration is automatically greater or equal to

0,5, с помощью закорачивани входа транзистора 26 контактом 9 и благодар повышению потепциала до необходимой величины на выходе блока 21. Регулирование относительной длительности импульсов при этом ведетс от0.5, by shortening the input of the transistor 26 by pin 9 and by increasing the potential to the required value at the output of the block 21. The relative duration of the pulses is controlled from

0,5 до 1. Управление тормозным процессом осуществл етс путем изменени относительного времени одновременного включени преобразователей 5 и 6. Схема описываемого устройства в тормоз; ом режиме состоит из трех параллельных цепей: тормозного сопротивлени 10, последовательно включенных корей 1 и 2 и последовательно включенных тиристорных преобразователей 5 и 6 с обмотками возбуждени 3 и 4. Средние точки последних двух цепей соединены между собой. Средний ток кор равен сумме средних токов в тормозном сопротивлении и обмотке возбуждени и при относительной Длительности импульсов меньше 1 ток обмотки возбуждени меньше тока кор . Поскольку датчик тока 17 включен в корную цепь, а датчик тока 16 в цепь обмоток возбуждени , и напр жение на выходе датчика 17 выше при относительной длительности импульсов , меньшей 1, то в режиме торможени осуществл етс контроль по току кор , величина которого поддерживаетс посто нной. При этом ток в обмотках возбуждени измен етс в зависимости от скорости вращени двигател и автоматически ослабл ет его поле при повышении скорости и наоборот. При относительной длительности импульсов, равной 1, двигатели замыкаютс накоротко, что обеспечивает эффективное торможение почти до полной остановки локомотива.0.5 to 1. The braking process control is carried out by changing the relative time of simultaneous turning on of the converters 5 and 6. Scheme of the described device into the brake; This mode consists of three parallel circuits: a braking resistor 10, a series-connected Korea 1 and 2, and a series-connected thyristor converters 5 and 6 with excitation windings 3 and 4. The middle points of the last two circuits are interconnected. The average current cor is equal to the sum of the average currents in the braking resistance and the excitation winding, and with a relative Pulse width less than 1 the excitation winding current is less than the current cor. Since the current sensor 17 is included in the crust circuit, and the current sensor 16 into the circuit of the excitation windings, and the voltage at the output of the sensor 17 is higher with a relative pulse duration less than 1, the current is monitored by the current, the value of which is kept constant . In this case, the current in the excitation windings changes depending on the rotation speed of the motor and automatically weakens its field with increasing speed and vice versa. With a relative pulse duration of 1, the motors are short-circuited, which ensures effective braking almost to the full stop of the locomotive.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A device for controlling a traction electric drive containing a power source, thyristor converters and traction motors connected in a cross-circuit, current sensors, braking resistance with a series-connected brake contact, connected in parallel to the thyristor LTE.

motor converters, power contacts, thyristor converter control systems with duty cycle and current limiting blocks, as well as a generator

current pulses, characterized in that, in order to reduce the number of power contacts and increase the speed control of the braking t, it is equipped with a relay r connected in parallel with one

from the resistors of the divider unit for setting the duty ratio of the control system, and the logic element "NOT, the input of which is connected to the common point of the brake contact and the brake resistance, and the output to the relay element.

2. The device according to claim 1, dated Hieec by the fact that, in order to eliminate overvoltage on the motors, and increase the reliability of electrical braking, the current sensor

one motor is connected to the field of its excitation winding, and the current sensor of the second motor to the main circuit, the outputs of the current sensors through the diodes in the forward direction are connected to the input of the current-limited unit

management

3. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with a diode connected in series with a power contact connecting the common core and excitation windings of the motors in the direction of current flow to the pole connected to the positive pole of the thread source, and the connection point of the power pole the contact and the diode is connected to the positive pole of the source

power supply through the current pulse generator.

/

And w