RU2013230C1 - Unit for sample-data control of speed of vehicle traction motor - Google Patents
Unit for sample-data control of speed of vehicle traction motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013230C1 RU2013230C1 SU914922915A SU4922915A RU2013230C1 RU 2013230 C1 RU2013230 C1 RU 2013230C1 SU 914922915 A SU914922915 A SU 914922915A SU 4922915 A SU4922915 A SU 4922915A RU 2013230 C1 RU2013230 C1 RU 2013230C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulse
- thyristor
- output
- series
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам регулирования скорости тяговых электродвигателей постоянного тока транспортного средства. Оно может быть использовано на электрическом подвижном составе с тяговыми электродвигателями постоянного тока. The invention relates to a device for controlling the speed of a traction DC motor of a vehicle. It can be used on electric rolling stock with traction DC motors.
Известно устройство для импульсного регулирования тяговым электродвигателем транспортного средства [1] , содержащее главный, перезарядный коммутирующий и амплитудный тиристоры со своими формирователями импульсов и с системой управления. Недостатки этого устройства- сложность и ухудшенные массо-габаритные показатели, а также низкая надежность. A device for pulse control by a traction electric motor of a vehicle [1], comprising a main, rechargeable switching and amplitude thyristors with their pulse shapers and with a control system. The disadvantages of this device are the complexity and the deteriorated mass and dimensional indicators, as well as low reliability.
Наиболее лучшим по технической сущности к заявляемому объекту является устройство для импульсного регулирования тяговым электродвигателем транспортного средства [2] , содержащее главный тиристор, включенный последовательно с датчиком тока в цепь связи якоря и обмотки возбуждения тягового электродвигателя с токоприемником, коммутирующие конденсатор и дроссель, включенные последовательно между токоприемником и первым электродом первого вспомогательного диода, соединенного вторым электродом с выводом присоединения главного тиристора к тяговому электродвигателю, второй вспомогательный диод, включенный между выводом присоединения и токоприемником встречно-параллельно главному тиристору, перезарядный тиристор, включенный в цепь между токоприемником и первым электродом первого вспомогательного диода, первый и второй формирователи импульсов, выходы которых соединены с цепями управляющих электродов соответственно главного и перезарядного тиристоров, блок сравнения, входы которого подключены к выходам датчика и задатчика тока, а выход - к первому входу широтно-импульсного модулятора, соединенного вторым входом с выходной цепью генератора импульсов. The best technical essence of the claimed object is a device for pulse control by a traction electric motor of a vehicle [2], containing a main thyristor connected in series with a current sensor in the communication circuit of the armature and excitation winding of the traction electric motor with a current collector, switching capacitor and inductor connected in series between the current collector and the first electrode of the first auxiliary diode connected to the second electrode with the connection output of the main thyristor and to the traction motor, a second auxiliary diode connected between the connection terminal and the current collector counter-parallel to the main thyristor, a recharge thyristor connected to the circuit between the current collector and the first electrode of the first auxiliary diode, the first and second pulse shapers, the outputs of which are connected to the control electrode circuits, respectively main and recharge thyristors, a comparison unit whose inputs are connected to the outputs of the sensor and current setter, and the output to the first input of the pulse-width an ice modulator connected by a second input to the output circuit of a pulse generator.
Недостатки этого устройства - низкие помехоустойчивость и надежность из-за наличия гальванической связи между системой управления и силовой частью тиристорно-импульсного преобразователя. Эта цель осуществляется по проводам каналов управления формирователями импульсов и по проводам питания этих же элементов. The disadvantages of this device are low noise immunity and reliability due to the presence of galvanic communication between the control system and the power part of the thyristor-pulse converter. This goal is carried out through the wires of the control channels of pulse shapers and through the power wires of the same elements.
Цель изобретения - повышение надежности. The purpose of the invention is to increase reliability.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для импульсного регулирования тяговым электродвигателем транспортного средства, содержащее главный тиристор, включенный последовательно с датчиком тока в цепь связи якоря и обмотки возбуждения тягового электродвигателя с токоприемником, коммутирующие конденсатор и дроссель, включенные последовательно между токоприемником и первым электродом первого вспомогательного диода, соединенного вторым электродом с выводом присоединения главного тиристора к тяговому электродвигателю, второй вспомогательный диод, включенный между упомянутым выводом присоединения и токоприемником встречно-параллельно главному тиристору, перезарядный тиристор, включенный в цепь между токоприемником и первым электродом первого вспомогательного диода, первый и второй формирователи импульсов, выходы которых соединены с цепями управляющих электродов соответственного главного и перезарядного тиристоров, блок сравнения, входы которого подключены к выходам датчика и задатчика тока, а выход - к первому входу широтно-импульсного модулятора, соединенного вторым входом с выходной цепью генератора импульсов, введены дополнительно два узла накопления и трансформации электрической энергии, два блока питания и две системы оптической связи. Узлы накопления и трансформации электрической энергии включены последовательно или параллельно соответственно с главным и перезарядным тиристорами, входы блоков питания соединены с выходами соответствующих узлов накопления и трансформации электрической энергии, а выходы - с первыми входами соответствующих формирователей импульсов. Первая система оптической связи включена между выходом широтно-импульсного модулятора и вторым входом первого формирователя импульсов, а вторая система оптической связи - между выходом генератора импульсов и вторым входом второго формирователя импульсов. This goal is achieved by the fact that in the device for impulse regulation by the traction electric motor of the vehicle, containing the main thyristor, connected in series with the current sensor in the communication circuit of the armature and the excitation winding of the traction motor with the current collector, switching capacitor and inductor connected in series between the current collector and the first electrode of the first auxiliary diode connected by a second electrode to the output terminal of the main thyristor to the traction motor, W a swarm auxiliary diode connected between the aforementioned connection terminal and the current collector counter-parallel to the main thyristor, a recharge thyristor connected to the circuit between the current collector and the first electrode of the first auxiliary diode, the first and second pulse shapers whose outputs are connected to the control electrode circuits of the corresponding main and charge thyristors , a comparison unit, the inputs of which are connected to the outputs of the sensor and the current setter, and the output to the first input of a pulse-width modulator, Connections second input to the output of the pulse generator circuit, two nodes are introduced additionally accumulation and transformation of electric energy, two power supplies and two optical communication system. The nodes of the accumulation and transformation of electrical energy are connected in series or parallel, respectively, with the main and charge-exchange thyristors, the inputs of the power supplies are connected to the outputs of the corresponding nodes of the accumulation and transformation of electrical energy, and the outputs are connected to the first inputs of the corresponding pulse shapers. The first optical communication system is connected between the output of the pulse-width modulator and the second input of the first pulse shaper, and the second optical communication system is between the output of the pulse generator and the second input of the second pulse shaper.
Устройство может быть выполнено также так, что каждый узел накопления и трансформации электрической энергии выполнен в виде дросселя насыщения, включенного последовательно с соответствующим тиристором и снабженного дополнительной обмоткой, являющейся выходом узла. The device can also be made so that each unit of accumulation and transformation of electrical energy is made in the form of a saturation reactor, connected in series with the corresponding thyristor and equipped with an additional winding, which is the output of the unit.
Устройство может быть выполнено также так, что каждый узел накопления и трансформации электрической энергии выполнен в виде цепи, включенной параллельно соответствующему тиристору и состоящей из последовательно включенных накопительного конденсатора, токоограничивающего резистора и трансформатора с вторичной обмоткой, являющейся выходом узла. The device can also be designed so that each unit of accumulation and transformation of electrical energy is made in the form of a circuit connected in parallel with the corresponding thyristor and consisting of a series-connected storage capacitor, a current-limiting resistor and a transformer with a secondary winding, which is the output of the unit.
Устройство может быть выполнено также так, что каждый блок питания содержит подключенную к выходу соответствующего узла накопления и трансформации электрической энергии нагрузочную цепь из соединенных последовательно с чередованием первого, второго и третьего конденсаторов, первого, второго и третьего диодов, пятый, шестой, седьмой и восьмой диоды, каждый из которых включен встречно-параллельно одной из пар смежных конденсатора и диода из упомянутых нагрузочной цепи, исключая третий диод. Выходные выводы данного блока соединены с крайними в нагрузочной цепи обкладками первого и третьего конденсаторов. The device can also be designed so that each power supply unit contains a load circuit connected to the output of the corresponding unit for accumulating and transforming electric energy from a series of connected first, second, third capacitors, first, second and third diodes, fifth, sixth, seventh and eighth diodes, each of which is connected counter-parallel to one of the pairs of adjacent capacitor and diode from the mentioned load circuit, excluding the third diode. The output terminals of this unit are connected to the extreme in the load circuit plates of the first and third capacitors.
Устройство может быть выполнено также так, что каждый формирователь импульсов состоит из последовательно включенных тиристора, зашунтированного конденсатором дросселя и импульсного трансформатора со вторичной обмоткой, являющейся выходом формирователя. The device can also be designed so that each pulse shaper consists of a thyristor connected in series, shunted by a capacitor of a choke and a pulse transformer with a secondary winding, which is the output of the shaper.
На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема устройства для импульсного регулирования тяговым электродвигателем транспортного средства с накопителем электрической энергии в виде дросселя насыщения; на фиг. 2 - принципиальная схема нагрузочной цепи, состоящая из диодов и конденсаторов; на фиг. 3 - функциональная блок-схема устройства с накопителем электрической энергии, представляющем собой цепь, состоящую из конденсатора, резистора и трансформатора, подключенную параллельно тиристору. In FIG. 1 is a functional block diagram of a device for pulse control by a traction electric motor of a vehicle with an electric energy storage device in the form of a saturation inductor; in FIG. 2 is a schematic diagram of a load circuit consisting of diodes and capacitors; in FIG. 3 is a functional block diagram of a device with an electric energy storage device, which is a circuit consisting of a capacitor, a resistor, and a transformer connected in parallel with a thyristor.
Устройство для импульсного регулирования тяговым электродвигателем транспортного средства с обмоткой 1 якоря и обмоткой 2 возбуждения содержит тиристорно-импульсный преобразователь с главным тиристором 3, перезарядным тиристором 4, дросселями насыщения 5 и 6, диодами 7, 8 и 9, коммутирующими конденсатором 10 и дросселем 11, задатчиком тока 12, командоаппаратом 13, датчиком тока 14, устройство сравнения 15, входы которого подключены к выходу датчика 14 и выходу задатчика тока 12, выход - к выходу широтно-импульсного модулятора 16, к выходу которого подключен задающий генератор 17, к выходам 16 и 17 подключены также оптические передатчики 18 и 19, которые посредством оптических кабелей подключены к оптическим приемникам 20 и 21, а выходы приемников 20 и 21 подключены к входам формирователей импульсов силовыми тиристорами 22 и 23, а вторые входы блоков 22 и 23 - к выходам блоков питания 24 и 25. A device for impulse regulation by a traction electric motor of a vehicle with an armature winding 1 and an excitation winding 2 comprises a pulse-thyristor converter with a
Каждый блок питания содержит подключенную к выходу соответствующего узла накопления и трансформации электрической энергии нагрузочную цепь, состоящую из диодов 26, 27 и 28 и конденсаторов 29, 30 и 31. Между анодами диодов 26 и 28 включена цепь из диодов 32 и 33. Между конденсатором 29 катодом диода 27 включена цепь диодов 34 и 35. Между катодами диодов 28 и 34 включен формирователь импульсов 22, содержащий тиристор 36, индуктивность 37, емкость 38, импульсный трансформатор 39, аналогична конструкция формирователя импульсов 23. Each power supply unit contains a load circuit connected to the output of the corresponding unit for accumulating and transforming electric energy, consisting of
Устройство работает следующим образом. Коммутирующий конденсатор 10 предварительно заряжен от источника питания. Импульсы из генератора 17, задающего частоту коммутации тока двигателя поступают в оптический передатчик 18, где с помощью светоизлучающего диода превращаются в оптические сигналы и по волоконно-оптическому кабелю поступают в приемник оптического сигнала 21, где с помощью фотодиода производится обратное преобразование оптического сигнала в электрический сигнал, который поступает в блок 22, где формируется управляющий сигнал на отпирание тиристора 4. При отпирании тиристора 4 на выходной обмотке дросселя насыщения 6 формируется импульс, энергия которого служит для питания формирователя импульсов управления главного тиристора 3. С помощью блоков 12, 13, 15 и 16 формируется управляющий сигнал в оптический передатчик 19, в котором с помощью светоизлучающего диода происходит преобразование электрического импульcа в оптический сигнал, который по волоконно-оптическому кабелю поступает в оптический приемник 20, где с помощью фотодиода происходит обратное преобразование оптического сигнала в формирователь импульсов 23, который формирует импульс управления на тиристор 3. При отпирании тиристора 3 на вторичной обмотке дросселя насыщения 5, появляется импульс напряжения, энергия которого используется для питания формирователя импульсов тиристора 4. Таким образом, осуществляется полная гальваническая развязка между силовым блоком тиристорно-импульсного преобразователя и его системой управления, что делает невозможным наведение ложных сигналов в каналах управления силовыми тиристорами. The device operates as follows. The switching
Система работает в режиме широтно-импульсной модуляции при постоянной частоте регулирования. Увеличение коэффициента заполнения по мере разгона электродвигателя осуществляется благодаря смещению управляющего сигнала тиристора 3 по отношению к управляющему сигналу тиристора 4. The system operates in pulse width modulation mode at a constant control frequency. The increase in fill factor as the motor accelerates is due to the displacement of the control signal of the
Нагрузочная цепь блока питания 29, 26, 30, 27, 31 и 28 служит для деления напряжения выходного импульса дросселя насыщения. Диодные цепи 32, 33 и 35, 34 служат для параллельного включения конденсаторов 29, 39 и 31 при отпирании тиристора 36. The load circuit of the
Цепь 37 и 38 позволяет формировать форсирующую часть импульса управления. Импульсный трансформатор 39 содержит для связи с управляющей цепью силового тиристора. The
Устройство (фиг. 3) для импульсного регулирования тяговым электродвигателем транспортного средства с обмоткой 40 якоря и обмоткой 41 возбуждения содержит тиристорно-импульсный преобразователь с главным тиристором 43, диодами 44, 45 и 46, защитными резисторами 47, 48, 49 и 50 и защитными конденсаторами 51, 52, 53 и 54, трансформаторами 55 и 56, коммутирующими конденсатором 57 и дросселем 58, задатчик тока 59, командоаппарат 60, датчик тока 61, блок сравнения 62, входы которого подключены к выходам датчика и задатчика тока, а выходы к входу широтно-импульсного модулятора 63, к выходу которого подключен задающий генератор 64, к выходам элементов 63 и 64 подключен также оптический передатчик 66, который посредством оптических кабелей подключен к оптическим приемникам 67 и 68, а выходы приемников 67 и 68 - к входам формирователей импульсов силовыми тиристорами 69 и 70, а блоки 69 и 70 включены на выходы блоков питания 71, 72. The device (Fig. 3) for pulsed control by a traction electric motor of a vehicle with an armature winding 40 and an excitation winding 41 contains a thyristor-pulse converter with a main thyristor 43,
Устройство работает аналогично устройству, изображенному на фиг. 2. The device operates similarly to the device shown in FIG. 2.
При отпирании тиристоров 42 и 43 происходит разряд конденсаторов 51 и 52, при этом на вторичных обмотках трансформаторов импульсов 55 и 56 появляется импульс напряжения, энергия которого используется для питания формирователей импульсов 69 и 70. When
Схемотехническое решение также обеспечивает полную гальваническую развязку между силовым блоком тиристорно-импульсного преобразователя и системой управления. The circuitry solution also provides complete galvanic isolation between the power unit of the thyristor-pulse converter and the control system.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914922915A RU2013230C1 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Unit for sample-data control of speed of vehicle traction motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914922915A RU2013230C1 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Unit for sample-data control of speed of vehicle traction motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013230C1 true RU2013230C1 (en) | 1994-05-30 |
Family
ID=21567201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914922915A RU2013230C1 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Unit for sample-data control of speed of vehicle traction motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2013230C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478490C2 (en) * | 2008-10-23 | 2013-04-10 | Мицубиси Электрик Корпорейшн | Device to control electrified transport facility power plant |
RU2482978C2 (en) * | 2008-03-13 | 2013-05-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Railway vehicle drive motor control circuit |
-
1991
- 1991-03-29 RU SU914922915A patent/RU2013230C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482978C2 (en) * | 2008-03-13 | 2013-05-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Railway vehicle drive motor control circuit |
US8453814B2 (en) | 2008-03-13 | 2013-06-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Motor activation circuit for a rail vehicle and method for the operation thereof |
RU2478490C2 (en) * | 2008-10-23 | 2013-04-10 | Мицубиси Электрик Корпорейшн | Device to control electrified transport facility power plant |
US8615341B2 (en) | 2008-10-23 | 2013-12-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Propulsion control apparatus for electric vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0193366B1 (en) | Power booster switching at zero current | |
RU2175918C2 (en) | Method of and device for direct voltage supply of traction system | |
EP0227382A2 (en) | Forward converters used in switching power supplies | |
CA2290807C (en) | A method and a circuit for resonance inversion | |
US4189764A (en) | Current controlled inverter | |
US4737899A (en) | Electric power supply device for radar | |
US3579078A (en) | Constant current high-voltage power supply | |
RU2013230C1 (en) | Unit for sample-data control of speed of vehicle traction motor | |
US4028559A (en) | Regenerative repeater circuit arrangement for use in digital data transmission systems | |
US5936851A (en) | Regulated resonant converter | |
KR100205269B1 (en) | Turn-off circuit | |
RU2125334C1 (en) | Method for reverse pulsed conversion of dc voltage | |
SU1473037A1 (en) | Dc-to-dc converter | |
SU936365A1 (en) | Two-cycle inverter control method | |
PL213859B1 (en) | The manner of forming of high voltage impulse in generator's module and high voltage impulse in generator | |
RU1795533C (en) | Bridge-type inverter | |
SU1758891A1 (en) | Device for discrete information transfer | |
SU993472A1 (en) | Switching apparatus | |
SU1198688A1 (en) | Device for controlling thyristors | |
SU1023591A1 (en) | Self-sustained inverter | |
SU1283902A1 (en) | Pulsed d.c.voltage converter | |
SU1417147A1 (en) | High-voltage inverter | |
SU908627A1 (en) | Device for regulating vehicle truction motor rotational speed | |
SU828363A1 (en) | Inverter control device | |
SU1181083A1 (en) | Stabilized d.c.voltage converter |