SU740554A1 - Устройство дл управлени тиристорным регул тором т говых электродвигателей - Google Patents

Description

I Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств с тиристорно-импульсным регулированием режимов пуска и торможения тяговых электродвигателей.

Известно устройство для управления ти—⁵ ристорным регулятором тяговых электродвигателей, содержащее сравнивающий элемент, выполненный на транзисторе, соединенный входами с датчиком тока тяговых электродвигателей и источником опорного напряжения, транзисторный ключ, диоды, резисторы, основной и вспомогательный формирователи управляющих импульсов тиристорных регуляторов, вход основного фор- { мирователя соединен с генератором тактовых импульсов, а вход вспомогательного формирователя - с управляющим транзистором, в цепи эмиттер-база которого включен конденсатор £1]. ₂₀ . Недостатком известного устройства является нелинейность его выходной характеристики наличие динамического сопротивления что приводит к возникновению низко— частотных автоколебаний тока тяговых I электродвигателей при регулировании.

Целью изобретения является повышение устойчивости' процесса регулирования тяговых электродвигателей.

Цель достигается тем, что сравнивающий элемент снабжен включенным в коллекторную цепь RG- фильтром, к которому через диод и транзисторный ключ подключен упомянутый конденсатор, одной из обкладок соединенной с базой управляющего транзистора, а через высокоомный”резйотор - с источником опорного напряжения, а другой обкладкой через другие диоды к Е(С фильтру сравнивающего элемента.

На чертеже показана электрическая схема предлагаемого устройства?.

Сравнивающий элемент, содержащий . транзистор 1, диод 2, нагрузочные резисторы 3 и 4 и конденсатор 5, подключен через резисторы 6 и 7 к датчику 8 тока тяговых электродвигателей к источнику 9 опорного напряжения, задающего необходимое значение тока двигателей. Выход сра&10 ниваюЩего элемента через диоды 10 и 11, транзисторный ключ 12 и диод 13 соединен с конденсатором 14, который через диод 15 включен параллельно конденсатору 16 и переходу эмиттер-база управляющего транзистора 17, а через резистор 18 соединен с источником напряжения Е_А . Управляющий транзистор 17 имеет в коллекторной цеди резистор 19 и соединен со входом вспомогательного формирователя 20 импульсов для регулятора 21. Ос-| новной формирователь 22 импульсов соединен с генератором 23 тактовых импульсов, который через разделительный трансформатор 24 управляет т.акже транзисторным ключом 12.

Транзистор 1 обеспечивает заряд конденсатора 5 от источника питания Е до напряжения Uc , прямо пропорционального разности напряжений, поступающих от дат- 20 чика 8 и источника 9 опорного напряжения. Постоянная времени цепи нагрузочные резисторы 3, 4, - конденсатор 5 выбрана значительно большей периода регулирования, что обеспечивает минимальные пуль- : сации напряжения иа конденсаторе 5.Генератор 23 тактовых импульсов в начале каждого периода регулирования кратковременно включает основной формирователь 22 импульсов управления и через разделительный трансформатор 24 - транзисторный ключ 12. 'При включении основного формирователя 22 основные тиристоры регулятора 21 открываются. При включении транзисторного ключа 12 происходит ; заряд конденсатора 14 до разности напряжений = E^-Ue (полярность напряжения д1)_с· показана на чертеже) и выключение управляющего транзистора 17. По окончании действия тактового импульса транзисторный ключ 12 закрывается, а конденсатор 14 начинает перезаряжаться под действием напряжения Е₄ , которое на порядок выше максимально возможной разности Δ Dq « по закону где X - постоянная времени RC цепи: конденсатор 14 - резистор 18, При уменьшении напряжения на конденса- ⁵⁰ торе 14 до нуля управляющий транзистор 17 включается и разрешает вспомогательному формирователю 20 генерацию управляющих импульсов для вспомогательных тиристоров регулятора 21, тиристорный ре^⁵ гулятор 21 включается. Отсюда следует, что угол сдвига между импульсами управления; генерируемыми основным 22 и вспо30 ¢1)

740554 ' ₄ 'могательным 20 формирователями, пропорционален времени разряда конденсатора 14 от напряжения A до нулевого уровня.

Выше было отмечено,что Έ^» Δ Ος. , поэтому при разряде конденсатора 14 от значения A U _с до нуля выражение (1) без существенной погрешности может быть приведено к виду

Uc^EZ-ALTyt/r

Из (2) следует, что время разряда конденсатора 14 от напряжения д0_с до нуля равно а так как принять ~ε_Α·ν_Δυ_€ Ед» Δ U_c , то можно

В выражении (3) величины х и Ед постоянны, а напряжение А 1)_с линейно зависит от разности сигналов, поступающих на сравнивающий транзистор от датчика тока и источника опорного напряжения, следовательно, угол сдвига между управляющими импульсами, подаваемыми на тиристорный регулятор, также линейно зависит от разности сигналов датчика тока и источника опорного напряжения.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализована линейная регулировочная характеристика. Использование этого устройства для управления тиристорным регулятором тяговых электродвигателей обеопечивает устойчивый процесс регулирования.

В предлагаемом устройстве введен ряд элементов, обеспечивающих его нормальную работу в нестационарных режимах.Диоды 10 и 11 ограничивают напряжение на конденсаторе 4 на уровне, соответствующем напряжению Ej, при редких скачках тока тяговых двигателей в моменты изменения напряжения в контактной сети. Диод 13 предотвращает переход транзисторного ключа 12 в инверсный pexiHM работы, Диод 15 предохраняет от пробоя низковольтный переход эмиттер—база управляющего транзистора 17. Конденсатор 16 предотвращает включение управляющего транзистора 17 от импульсных помех.

Claims (1)

1. кивающего элемента через диоды 10 и 11, транзиоторный ключ 12 и диод 13 соединен с конденсатором 14, который через диод 15 включен параллельно конденса.тору 16 и переходу эмиттер-база управл ющего транзистора 17, а через резистор 18 соединен с источником напр жени  Е . Управл ющий транзистор 17 имеет в колле1сторной цеди резистор 19 и соединен со входом вспомогательного формировател  20 импульсов дл  регул тора 21. Основнрй формирователь 22 импульсов соеди нен с генератором 23 тактовых импульсов , который через разделительный трансформатор 24 управл ет т.акже транзисторным ключом 12. Транзистор 1 обеспечивает зар д конденсатора 5 от источника питани  Е ао напр жени  , пр мо пропорционального разности напр жений, поступающих от дат чика 8 и источника 9 опорного напр жени . Посто нна  времени цепи нагрузоч а1е резисторы 3, 4, - конденсатор 5 выбрана значительно большей периода регулировани , что обеспечивает минимальные пульсации напр жен.и  иа конденсаторе 5.Генератор 23 тактовых импульсов в начале каждого периода регулировани  кратковременно включает основной формирователь 22 импульсов управлени  и через разделительный трансформатор 24 - транзистор ный лслюч 12. При нкшочении основного формировател  22 основные тиристоры регул тора 21 открываютс . При включении транзисторного ключа 12 происходит зар д конденсатора 14 до разности напр жений ди (пол рность напр жени  Д УС-показана на чертеже) и выклк чение управл ющего транзистора.17, По окончании действи  тактового импульса транзисторный ключ 12 закрываетс , а конденсатор 14 начинает перезар жатьс  под действием напр жени  Е , которое на пор док выше максимально возможной разности UQ , по закону Jc.-(E.). где t - посто нна  времени RC цепи: конденсатор 14 - резистор 1 При уменьщении напр жени  на конденсаторе 14 до нул  управл ющий транзистор 17 включаетс  и разрешает вспомогатель ному формирователю 2О генерацию управл ющих импульсов дл  вспомогательных тиристоров регул тора 21, тиристорный р гул тор 21 включаетс . Отсюда следует, что угол сдвига между импульсами управлени ; генерируемыми основным 22 и вспомогательным 20 формировател ми, пропорионален времени разр да конденсатора 14 от напр жени  Д Uc до нулевого уровн . Выше было отмечено,что А U. , поэтому при разр де конденсатора 14 от значени  д и Q до нул  выражение (1) без существенной погрешности может быть приведено к виду (E/AU Yt/-cИз (2) следует, что арем  разр да конденсатора 14 от напр жени  дО до нул  равно а так как E;j Д UQ ТО можно прин ть L. ГГГ В выражении (3) величины т; и Е посто нны , а напр жение AL/c линейно зависит от разности сигналов, поступающих на cpasf нивающий транзистор от датчика тока и источншса опорного напр жени , следова-г тельно, угол сдвига между управл ющими импульсами, подаваемыми на Т1фисторный регул тор, также линейно зависит от разности сигналов датчика тока и источника опорного напр жени . Таким образом, в предлагаемом устройстве реализована линейна  регулировочна  характеристика. Использование этого устройства дл  управлени  тиристориьш регулатором т говых электродвигателей обеспечивает устойчивый процесс регулировани . В предлагаемом устройстве введен р д элементов, обеспечивающих его нормальную работу в нестационарных режимах.Диоды 10 и 11 ограничивают напр жение на конденсаторе 4 на уровне, соответствующем , напр жению Ео, при редких скачках тока т говых двигателей в моменты изменегш  напр жени  в контактной сети. Диод 13 предотвращает переход транзисторного ключа 12 Б инверсньтй режим работы , Диод 15 предохран ет от пробо  низковольтный переход эмиттер-база управл ющего транзистора 17. Конденсатор 16 предотвращает включение управл ющего транзистора 17 от импульсных помех. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  тиристорным регул тором т говых электродвигателей, содержащее сравнивающий элемент, выполненный на транзисторе, соединенный своими входами с датчиком тока т говых эпек-рродвигателей и источником опорного напр жени , транзисторный ключ, диоды, резисторы , основной и вспомогательный фс мирователш управл ющих импульсов тиристор- 5 ных регул торов, вход основного формировател  соединен с генератором тактовых импульсов, а вход вспомогательного формировател  - с управл ющим траваистором, в цепи-эмиттер-база которого включен Koif-JO денсатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  устойчивости процесса регулировани , сравнивающий элемент снабжен включенным в коллекторную цепь

   транзистора R-C фильтром, i к. которому через диод н транзисторный ключ подключен упом нутый выше конденсатор одной из своих обкладок, соединенной с базой управл ющего транзистора, а через высокоомный резистор - с источником опорного напр жени , а другой обкладкой через другие диоды к R-C фильтру сравнивающе го элемента.

   Источники информации, ггрин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СХЗСР , 440284, кл. В 6OU 15/08 (протс ran).