SU768674A1 - Устройство дл автоматического управлени током т говых двигателей электроподвижного состава - Google Patents

Description

одному из входов блока фиксации, два других входа которого соединены соответственно с входом третьего усилител -формировател  и с выходом блока слежени , причем блок вычитани  подключен входами к выходу контроллера машиниста и выходу блока задани  интенсивности изменени  напр жени  преобразовател , выходом к входу измерительного узла, а также тем, что блок разрешени  содержит включенный на его входе нуль-орган, соединенный с его другим входом задатчик уровн  срабатывани , а с выходом - логический элемент «НЕ, выход которого  вл етс  одним из выходов блока разрешени , другой выход которого соединен с выходом нуль-органа , а блок фиксации содержит на своем входе логический элемент «И, второй и третий вход которого соединены со входами двух логических элементов «НЕ, подключенных к входу другого логического элемента «И, выход которого соединен с одним из входов включенного на выходе блока фиксации триггера, другой вход которого соединен с выходом первого логического элемента «И, причем логический блок поочередного включени  ступеней состоит из трех каналов, каждый из которых содержит триггер, к входам которого в первом и третьем каналах подключеиы выходы логических элементов «НЕ и «И, а во втором канале выходы двух логических элементов «И-НЕ, причем выход триггера первого канала подключен через элемент задержки ко входу первого логического элемента «И-НЕ второго канала, а выходы триггеров второго канала подключены через элемент задержки ко входам логических элементов «И - НЕ первого и третьего канала, а выход триггера третьего канала подключен через элемент задержки к одному из входов другого логического элемента «И - НЕ второго канала, при этом одни входы логических элементов «И - НЕ первого и второго каналов и вход логического элемента «НЕ третьего канала соединены с одним из входов логического блока поочередного включени  ступеней регулировани , другой вход которого соединен с выходом логического элемента «НЕ первого канала и входами логического элемента «И - НЕ второго и третьего каналов . На чертеже изображена схема устройства дл  автоматического управлени  током т говых двигателей электровоза. Устройство содержит тиристорный преобразователь 1, подключенный на выход блока выходных усилителей 2, на вход которого подключен блок коммутаторов 3, входы которого соединены с выходами усилителей-формирователей 4-6 и выходом блока 7 слежени  за углом коммутации, выход которого подключен также на входы усилителей-формирователей 5 и 6, а входы - к узлам фазового управлени  8-10. Выход узла фазового управлени  8 подключен также на вход усилител -формировател  4. Выходы узлов фазового управлени  8-10 .подключеиы к выходу блока синхронизации 11, соединенного своим выходом с входом блока логики 12, выход которого подключен на вход блока диодных коммутаторов 3. Выход измерительного узла 13 подключен ко входам узлов фазового управлени  9 и 10. Контроллер машиниста 14 подключен на вход блока вычитани  15, выход которого соединен с входом измерительного узла 13. Выход контроллера машиниста подключен также на вход блока разрешени  16, предназначенного дл  выдачи команды на включение и отключение ступеней регулировани  возбуждени  и содержаш,его нульорган 17, один из входов которого подключен к задатчику уровн  срабатывани  18, а выход - на вход логического элемента «НЕ 19. На два входа блока фиксации 20 момента выбора четвертой зоны регулировани  подключены выходы блока слежени  за углом коммутации и узла фазового управлени  8, а третий вход блока фиксации 20 подключен к выходу блока разрешени  16. Блок фиксации 20 содержит логический элемент «И 21, два входа которого соединены со входами логических элементов «НЕ 22, 23, выходы которых подключены на входы логического элемента «И 24, выход которого, также как и выход логического элемента «И 21 подключен на входы триггера 25. Выход блока фиксации 20 подключен на вход блока задани  интенсивности 26, предназначенного дл  изменени  выходного напр жени  преобразовател , содержащего диод 27, резисторы 28, 29 и конденсатор 30. Два входа логического устройства 31, предназначенного дл  поочередного включени  и отключени  ступеней регулировани  возбуждени  подключены к выходам блока фиксации 20 и блока разрешени  16. Логическое устройство 31 состоит из трех каналов (по числу ступеней регулировани ), каждый из которых содержит триггеры 32-34. На входы триггера 32 подключены выходы логических элементов «НЕ 35 и «И-НЕ 36. Выходы триггера 33подключень к выходам логических элементов «И-НЕ 37, 38, а входы триггера 34подключены к выходам логических элементов «И-НЕ 39 и «НЕ 40. Выход триггера 32 подключен через элемент задержки 41 на вход логического элемента «И-НЕ 3. Выходы триггера 33 подключены через элементы задержки 42 и 43 на ходы соответственно элемента «И-НЕ 39 и элемента «И-НЕ 36. Выход триггера 4 через элемент задержки 44 подключен на вход элемента «И-НЕ 38. Входы логиеских элементов «НЕ 35, «И-НЕ 37, «И-НЕ 39 объединены, также как и входн элементов «И-НЕ 36, «И-НЕ 38 и «НЕ 40.

Процесс регулнровашг  токов т говых двигателей происходит следующим образом .

Фаза уиравл ющих импульсов тиристорпого преобразовател  1, состо щего из четырех параллельно соединенных управл емых выпр мителей, измен етс  в зависимости от выходного напр жени  контроллера мащиниста 14, которое пропорционально углу поворота руко тки последнего. Импульсы управлени  тиристорами, регулируемые по фазе, генерируют узлы фазового управлени  9 и 10. Эти импульсы формируютс  и усиливаютс  в усилител х-формировател х импульсов 4-6 и в блоке выходных усилителей 2.

В блоке диодных коммутаторов 3 происходит распределеиие импульсов управлени  по соответствующим полупериодам переменного напр жени , питающего тиристорный преобразователь, и по соответствующим плечам преобразовател . Блок слежеии  за углом коммутации 7 ограничивает фазу управл ющих импульсов на величину суммарной основной коммутации.

Выходное напр жение контроллера мащиниста 14 через блок вычитани  15 подаетс  па вход измерительного узла 13, который в зависимости от величины входного напр жени  подключает к нему узлы фазового управлени  9 или 10. В диапазоне О-10 В изменени  выходного напр жени  контроллера мащиниста 14 регулируетс  фаза унравл ющих импульсов на выходе узла фазового управлени  9. При этом напр жение на выходе тиристорного преобразовател  повыщаетс  от нул  до V4 от номинальной , так как регулируетс  перва  зона, т. е. один мост тиристорного преобразовател . В диапазоне 10-20 В выходного нанр жени  контроллера мащиниста 14 регулируетс  фаза унравл ющих импульсов узла фазового управлени  10 и нанр жение на выходе тиристорного преобразовател  1 растет от.1/4 до Vs от номинального, так как регулируетс  втора  зона, т. е. второй мост тиристорного преобразовател  1, напр жение на выходе которого складываетс  с напр жением первого моста. При напр жении на выходе контроллера мащиниста 14 равном 20 В блок логики 12 возвращает узлы фазового управлени  9, 10 в исходное состо ние и подключает выходи узлов фазового управлени  9 и 10 (через соответствующие блоки) на управл ющие входы тиристоров третьего и четвертого мостов тиристорного преобразовател  I. При этом первый и второй мосты тиристорного преобразовател  1 подключаютс  к узлу фазового управлени  8, выходные импульсы которого не регулируютс  по фазе, а выдаютс  все врем  в один момент, соответствующий максимальному углу открыти  тиристоров.

т. с. при регзлированни третьего и четвертого мостов первый и второй мосты полностью открыты. В диапазоне напр жений 20-30 В снова регулируетс  фаза управл ющнх импульсов на выходе узла фазового управлени  9, но только подаютс  они на тиристоры третьего моста тиристорного преобразовател , выходное нанр жение которого увеличиваетс  от /о до зд от номиналыюго , т. е. регулируетс  треть  зона. При увеличении напр жени  от 30 до 40 В анллогичньш образом регз лируетс  четвертый мост преобразовател  1, выходное напр жение которого при этом растет от /4

до номинального значени , т. е. выбираетс  четверта  зона регулировани . На этом регулирование тиристорным преобразователем 1 заканчиваетс . Дальнейщее регулирование скорости движени  электровоза

осуществл етс  путем ступенчатого регулировани  возбуждени  т говых двигателей. Это происходит следующим образом.

При определенном, фиксированном уровне выходного напр жени  контр.оллера мащиниста 14 в диапазоне 30-40В изменени  последнего, на вход блока фиксации 20 поступает логическа  единица с блока разрещенн  16, а на вход логнческого устройства 31 - логический нуль с другого выхода блока разрешени  16. Поступление этих сигналов означает, что осуществлен выход на четвертую зону регулировани  тиристорного преобразовател  I. Но полпостью зона еще не выбрана. Блок фиксации 20 и логическое устройство 31 устанавливаютс  в исходное состо ние, т. е. на их выходах устанавливаютс  нули. Таким образом, с выходом на четвертую зону регулировани  на выходе блока фиксации 20 одновременно

по вл ютс  сигналы на двух входах - на входе подсоединенном к выходу блока разрещени  16 и на входе подсоединенном к выходу узла фазового управлени  8, генерирующего импульса управлени  с посто нной фазой. В момент выбора четвертой зоны регулировани  на входе блока фиксации 20 по вл ютс  одновременно все три сигнала и блок фиксации 20 выдаст команду на включение первой ступени регулировани  возбуждени : логическа  единица поступает на вход блока задани  интенсивности 26 и на вход логического устройства 31, включа  первую ступень- регулировани  возбуждени . С блока задани  интенсивности 26 на вход блока вычитани  15 поступает напр жение, которое вычитаетс  из выходного напр жени  контроллера мащиниста 14, увеличивает фазу управл ющих импульсов четвертого моста тиристорного

преобразовател  I, а затем плавно с заданным темпом уменьща  ее.

Рассмотрим, что происходит при этом в силовой цепи электровоза, так как перед включением ступени регулировани  возбуждени  фаза управл ющих импульсов

тиристорного преобразовател  1 увеличиваетс , то выходное напр жение уменьшаетс , предвар   толчок тока в силовой цепи. И при включении ступени регулировани  возбуждени  тока в силовой цепи остаетс , примерно, посто нным.

Таким образом, при включении регулировани  возбуждени , напр жение на выходе преобразовател  1 быстро уменьплаетс , примерно одинаковую величину тока в силовой цепи, а затем плавно, с заданным темпом увеличиваетс  по мере разр да конденсатора 30, обеспечива  разгон электровоза . Как только снова наступит момент полного выбора четвертой ступени, так поступит команда на включение следующей ступени регулировани  возбуждени . Процесс повтор етс . При необходимости снижени  скорости электровоза выходное напр жение контроллера машиниста снижаетс , следовательно снимаютс  сигналы с блоков разрешени , фиксации, задани  интенсивности и логического устройства. Происходит цобчередное, с задержкой по времени , отключение ступеней регулировани . Блок вычитани  15 представл ет собой обычную схему выделени  разности двух напр жений. На входы нуль-органа 17, блока разрешени  16 подаютс  сигналы с задатчика уровн  срабатывани  18 и с выхода контроллера машиниста 14. В момент превышени  выходным напр жением контроллера машиниста 14 заданного уровн  (уровень выбираетс  таким образом, чтобы превышение происходило только на четвертой зоне регулировани  преобразователи) нуль-орган срабатывает и выдает сигналы - инвертированный в элементе «НЕ 19 на вход блока фиксации 20 и неинвертированный на вход логического устройства 31. Сигналы, приход щие из блоков слежени  за углом коммутации 7 и узла фазового управлени  8 поступают на входы триггера 25 блока фиксации 20 в пр мом и инверсном виде, обесиечива  включеиие и отключение триггера 25. При поступлении сигнала с выхода блока фиксации 20 .коиденсатор 30 через малое сопротивление резистора 28 быстро зар жаетс , а затем медленно через резистор 29 разр жаетс , обеспечива  соответствующее изменение выходного напр жени  контроллера машиниста 14 при включении очередной ступени регулировани  возбуждени . С выходов триггеров 32- 34 логического устройства 31, служащего дл  поочередного включени  и отключени  ступеней регулировани  возбуждени , выдаетс  команда на вклЪчение ступени регулировани  возбуждени . Элементы задержки 41-44 предотвращают одновременное включение и выключение нескольких ступеней . Два входа каждого из триггеров 32- 34 через, элементы логические «НЕ 35, «И,-НЕ 36 длЯ;Первого,к анала логические элементь «И-НЕ 37, Зё дл  второго канала и логические элементы «И-НЕ 39 и «НЕ 40 дл  третьего канала, обеспечивают по команде с блоков разрешени  16 и блока фиксации 20 автоматическое включение и отключение соответствующих ступеней регулировани  возбуждени .

Claims (4)

1.Устройство дл  автоматического управлени  током т говых двигателей электроподвижного состава, содержащее контроллер машиниста, выпр мительно-инверторный преобразователь, подключенный к выходу блока усилителей, вход которого подключен к выходу блока диодных коммутаторов , одни из входов которого соединены с выходами усилителей-формирователей а другие соответственно с выходом блока логики и одним из выходов блока слежени , другой выход которого соединен с входом двух усилителей-формирователей импульсов , а вход третьего - подключен к выходу одного из блоков фазового управлени , которые своими выходами соединены с выходами блока слежени , а один из входов блока фазового управлени  -- с одним из выходов блока синхронизации, причем другие входы двух других подключены к измерительиому узлу, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, оно снабжено соединенным входом .с контроллером машиниста, блоком разрешени , блоком фиксации, блоком вычитани , блоком задани  интенсивности изменени  напр жени  преобразовател  и логическим блоком иоочередного включени  ступеней регулировани , один из входов которого соединен с выходом блока фиксации и входом блока задани  интенсивности изменени  напр жени  преобразовател , а другой - с одним из выходов блока разрешени , другой выход которого подключен к одному из входов блока фиксации, два других входа которого соединены соответственно с входом третьего усилител -формировател  и с выходом блока слежени , причем блок вычитани  подключен входами к выходу контроллера машиниста и выходу блока задани  интенсивности изменени  напр жени  преобразовател , выходом - к входу измерительного узла. .. . , .

2.Устройство по п. 1, от л ич а,ю щеес  тем, что блок разрешени  содержит .включенный на его входе нуль-орган, соединенный с его другим входом задатчик уровн , а с выходом - логический элемент «НЕ, выход которого  вл етс  одним из выходов блока разрешени , другой выход которого соединен с выходом нуль-органа.,.., ,,

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок фиксации содержит .на своем входе логический элемент «И, второй и третий входы которого соедйиены.со входами двух .логиче.ских элементов «.НЕ, .под-, ключенных к входу другого логического

элемента «И, выход которого соединен с одним из входов включенного на выходе блока фиксации триггера, другой вход которого соединен с выходом нервого логического элемента «И.

4. Устройство пон. 1, отличающеес  тем, что логический блок поочередного включени  стуиеней регулировани  состоит из трех каналов, каждый из которых содержит триггер, к входам которого в первом и третьем каналах нодклю.чены выходы логических элементов «НЕ и «И-НЕ, а во втором канале выходы двух логических элементов .«И-НЕ, причем выход триггера первого канала подключен через элемент задержки ко входу первого логического элемента «И-НЕ второго канала, а выходы триггера второго канала подключены

через элемент задержки ко входам логических элементов «И-НЕ первого и третьего каналов, а выход триггера третьего канала подключен через элемент задержки

к одному из входов другого элемента «PIHE второго канала, при этом одни входы элементов «И-НЕ первого и второго каналов и вход элемента «НЕ третьего канала соединены с одним из входов логического блока поочередного включени  ступеней регулировани , другой вход которого соединен с входом элемента «НЕ первого канала и входами элементов «И-НЕ второго и третьего каналов.

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе 1. «Электрическа  и тепловозна  т га. 1976, №9, с. 25.

± гп

Ш4

.

J/