SU956326A1 - Device for regulating electrified rolling stock traction motors rotational speed - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА(54) DEVICE FOR ADJUSTING THE ROTATION FREQUENCY OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION ROTATION

1one

Изобретение относитс  к электрифици-. рованному транспорту, в частности к устройствам дл  регулировани  т говой и тормозной силы электроподвижного состава.The invention relates to electrification. transport, in particular, to devices for regulating traction and braking force of electric rolling stock.

Известно устройство дл  регулировани  частоты вращени  т говых двигателей электроподвижного состава, содержащее тиристорные преобразователи, датчики частоты вращени  т говых двигателей, подключенные к входам соответствующих регул торов скорости, датчики тока двигателей, св занные с входом регул тора тока, к другому входу которого подключен задатчик тока 1A device for controlling the frequency of rotation of traction motors of an electric rolling stock is known, which contains thyristor converters, rotational speed sensors of traction motors connected to the inputs of the respective speed regulators, current sensors of the motors connected to the input of the current regulator, to the other input of which the current indicator is connected one

Это устройство обеспечивает силу т ги (или торможени ) на уровне возможной по услови м сценлеки . Это происходит потому , что при буксовании одной колесной пары из-за снижени  силы сцеплени  при уменьщении осевой нагрузки, вызванном динамической составл ющей, блок управлени  выдает команду на снижение  корных токов всех т говых электродвигателей, которые запитаны от одного тиристорного преобразовател , вместо того чтобы обеспечивать изменение их в соответствии с изменени ми сил сцеплени  этих колесных пар из-за динамических составл ющих осевых нагрузок.This device provides the force of pulling (or braking) at the level of a possible scene. This is because when slipping one wheelset due to a decrease in grip force with a decrease in the axial load caused by the dynamic component, the control unit issues a command to reduce the crust currents of all the traction motors that are powered from one thyristor converter, instead of providing their change in accordance with the changes in the adhesion forces of these wheelsets due to the dynamic components of the axial loads.

поддержива  посто нство суммарного тока всех т говых электродвигателей.maintaining the constant current of all the traction motors.

Целью изобретени   вл етс  повыщение т говой и тормозной силы.The aim of the invention is to increase traction and braking force.

Поставленна  цель достигаетс  тем, чтоThe goal is achieved by the fact that

5 устройство снабжено сумматором, к входам которого подключены датчики тока двигателей , а выход соединен с входом регул тора тока. При этом выход регул тора тока соединен с другими входами регул торов5, the device is equipped with an adder, to the inputs of which the current sensors of the motors are connected, and the output is connected to the input of the current regulator. In this case, the output of the current regulator is connected to other inputs of the regulators

,Q скорости, выходы которых подключены к входам соответствующих тиристорных преобразователей ., Q speed, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding thyristor converters.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма зависимостей момента сцеплени  момента т гово15 го электродвигател  М в функции частоты вращени  скольжени  колесной пары Пс Устройство содержит т говые электродвигатели 1, сочлененные с колесными парами 2 и подключенные к тиристорным пре2Q образовател м 3. Электродвигатели снабжены датчиками 4 тока и датчиками 5 частоты вращени . Выходы датчиков 4 подключены к входам сумматора 6, выход которого подключен к одному входу регул тора 7 тока, а к другому его входу подключен задатчик 8 тока. Выход регул тора 7 тока подключен к входам регул торов 9 скорости, к другим входам которых подключены датчики 5 частоты вращени , а к выходам - входы соответствующих тиристорных преобразователей 3.FIG. 1 is a block diagram of the device; in fig. 2 is a diagram of dependencies of the moment of adhesion of the torque of the motor T of the motor M as a function of the rotational speed of the wheelset PS The device contains traction motors 1 coupled to the wheel pairs 2 and connected to the thyristor equipment of the generators 3. The motors are equipped with current sensors 4 and frequency sensors 5 rotation The outputs of the sensors 4 are connected to the inputs of the adder 6, the output of which is connected to one input of the current regulator 7, and the current setting indicator 8 is connected to its other input. The output of current regulator 7 is connected to the inputs of speed regulators 9, to the other inputs of which rotational speed sensors 5 are connected, and the outputs to the inputs of the corresponding thyristor converters 3.

На диаграмме изображены кривые «а и «б зависимостей моментов сцеплени  колесных пар, соответствующих максимальному и минимальному давлению на ось, от частоты вращени  скольжени , и кривые «в и «г зависимостей момента двигател  от частоты вращени  скольжени  колесной пары соответственно при бесконечной жесткости характеристики и реальной.The diagram shows the curves "a and" b of dependencies of the moments of coupling of wheel sets corresponding to the maximum and minimum pressure on the axle, on the slip rotation frequency, and curves "c and" on the dependences of the engine torque on the slip rotation frequency of the wheel pair, respectively, with infinite rigidity and real.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При пуске задатчик 8 тока выдает задание суммарного  корного тока т говых двигателей. В регул торе 7 тока из задани  вычитываетс  величина действительного суммарного  корного тока  корей двигателей . Так как в первый момент токи двигателей равны нулю, на вход регул торов 9 скорости поступает полный сигнал задани . В регул торе из сигнала задани  вычитаетс  сигнал обратной св зи по скорости. Так как в первый момент скорость колеса равна. нулю, весь сигнал поступает на вход тиристорного преобразовател  3. Тиристорный преобразователь, полностью открывшись, выдает максимальное напр жение на зажимы  кор  двигател  1. Это вызывает форсированное нарастание тока  кор . Сигналы с датчиков 4 токов поступают на вход сумматора 6. Сигнал с выхода сумматора поступает на вход регул тора 7 тока. Таким образом работает контур обратной св зи по суммарному току  корей двигателей. Работа этого контура обеспечивает поддержание суммарного тока на уровне заданного.During start-up, the current setting device 8 issues a task for the total ground current of the traction motors. In the current regulator 7, the actual total core current of the motor cores is subtracted from the reference. Since at the first moment the motor currents are zero, the full reference signal is sent to the input of the speed regulators 9. In the controller, the speed feedback signal is subtracted from the reference signal. Since at the first moment the wheel speed is equal. zero, the entire signal arrives at the input of the thyristor converter 3. The thyristor converter, when fully opened, outputs the maximum voltage to the terminals of the motor 1 1. This causes a forced increase in the current of the core. The signals from the sensors of 4 currents are fed to the input of the adder 6. The signal from the output of the adder is fed to the input of the current regulator 7. Thus, the feedback loop for the total current of the motor cores operates. The operation of this circuit maintains the total current at a given level.

Протекание тока по  корю двигател  1 вызывает по вление момента двигател . Двигатель начинает разгон тьс . После того как момент двигател  станет равным моменту сопротивлени , разгон двигател  прекратитс .The flow of current along the motor pole 1 causes the engine torque to appear. The engine starts to accelerate. After the engine moment becomes equal to the moment of resistance, engine acceleration stops.

Сигнал с датчика 5 частоты вращени  двигател  поступает на вход регул тора 9 скорости. Таким образом работает контур обратной св зи по частоте вращени .The signal from the engine speed sensor 5 is fed to the input of the speed controller 9. In this way, the feedback loop in terms of frequency of operation operates.

Работа этого контура обеспечивает поддержание частоты вращени  на уровне задани , поступающего от регул тора 7 на вход регул тора 9.The operation of this circuit maintains the rotational speed at the reference level from the regulator 7 to the input of the regulator 9.

Теперь, если вследствие колебаний давлени  колесной пары на рельс характеристика «а (см. фиг. 2) перейдет в характеристику «б, момент двигател  изменитс  от MI до Мг. Пропорционально изменитс  и ток  кор  двигател . Таким образом ток  кор  двигател  будет колебатьс  вокруг среднего значени , однако вследствие посто нства суммарного давлени  колес на рельс сумма токов  корей двигателей будетNow, if, due to fluctuations in the pressure of the wheelset on the rail, the characteristic "a (see Fig. 2) goes into characteristic" b, the engine torque changes from MI to Mg. The current of the engine core will also change proportionally. Thus, the motor core current will fluctuate around the mean value, however, due to the constant total wheel pressure on the rail, the sum of the motor currents will be

оставатьс  посто нной. Если же по какойлибо причине, например, вследствие изменени  физического состо ни  контактов колесо - рельс, значени  суммарного тока отклонитс  от заданного, это изменит сигналremain constant. If for some reason, for example, due to a change in the physical state of the wheel-rail contacts, the value of the total current deviates from the set value, this will change the signal

ощибки суммарного тока на выходе регул тора 7, а следовательно, и сигнал задани  скорости всем колесным парам. Скорости колесных пар измен тс  так, чтобы ликвидировать отклонение суммарного тока от заданного. Предлагаемое нами устройство позвол ет по сравнению с известным иметь значительное увеличение реализуемой силы т ги при сохранении всех других показателей без изменени .The errors of the total current at the output of the regulator 7, and, consequently, the speed reference signal for all wheel pairs. The speeds of the wheelsets are changed so as to eliminate the deviation of the total current from the set one. The device we propose makes it possible, compared with the known one, to have a significant increase in realizable traction force while maintaining all other indicators without change.

По данным Омского института инженеровAccording to the Omsk Institute of Engineers

5 транспорта динамическа  составл юща  осевой нагрузки находитс  в пределах ±20% от посто нной составл ющей, завис щей от веса электровоза. В таких же пределах колеблютс  максимумы кривых сцеплени  колесных пар. В известном устройстве система защиты от буксовани  построена на принципе удержани  т ги электровоза на уровне, исключающем возможность буксовани  отдельных колесных пар, т.е. на 20% ниже т ги, определ емой весом электровоза. При использовании предлагаемого изобретени , вследствие слежени  т ги каждой колесной пары за колебани ми сил сцеплени  может быть реализована сила сцеплени , определ ема  сцепным весом, т.е. на 20% выще базового образца. Таким образом, 0 если за единицу прин ть реализуемую силу т ги, обеспечиваемую устройством регулировани  силы т ги по известному устройству , то сила т ги, реализуема  предлагаемым устройством, может быть оценена величиной 1,2.5 transport, the dynamic component of the axial load is within ± 20% of the constant component, depending on the weight of the locomotive. In the same range, the coupling curves of the wheel pairs fluctuate. In the known device, the anti-skidding system is based on the principle of holding an electric locomotive at a level that excludes the possibility of skidding individual wheel sets, i.e. 20% lower than ti, determined by the weight of the locomotive. When using the proposed invention, due to the tracking of the pull of each wheelset for vibrations of traction forces, the traction force determined by the towing weight, i.e. 20% higher than the base sample. Thus, 0 if for a unit we take realizable traction force provided by the traction force control device according to the known device, then the traction force realized by the proposed device can be estimated as 1.2.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  регулировани  частоты вращени  т говых двигателей электроподвижного состава, содержащее тиристорные преобразователи, датчики частоты вращени Apparatus of the Invention A device for controlling the rotation frequency of electric rolling stock traction engines, comprising thyristor converters, rotation frequency sensors 0 т говых двигателей, подключенные к одним входам соответствующих регул торов скорости , датчики тока двигателей, св занные с одним входом регул тора тока, к друго.му входу которого подключен задатчик тока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  т говой и тормозной силы, оно снабжено сум.матором, к входам которого подключены датчики тока двигателей, а выход соединен с другим входом регул тора тока, при этом выход регул тора тока соединен с другими0 traction motors connected to one input of the corresponding speed regulators, current sensors of the motors connected to one input of the current regulator, to the other input of which a current indicator is connected, characterized in that in order to increase traction and braking force , it is equipped with a summator, to the inputs of which the current sensors of the motors are connected, and the output is connected to another input of the current controller, while the output of the current controller is connected to others 50 входами, регул торов скорости, выходы которых подключены к входам соответствующих тиристорных преобразователей.50 inputs, speed regulators, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding thyristor converters. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Жулев О. Н. и др. Электровоз SV1-3000,Sources of information taken into account during the examination 1. 0. N. Zhulev and others. Electric locomotive SV1-3000, 55 «Электротехническа  промышленность. Сери  «Т говое и подъемно-транспортное электрооборудование , № 6(39), Москва, 1975, с. 6-10.55 "Electrical industry. Seri “T govoy and hoisting-and-transport electrical equipment, No. 6 (39), Moscow, 1975, p. 6-10. ф1/г.f1 / g.