Устройство для автоматического управления электроприводом автономного транспортного средства

союз совнтсних социдлистичвсних РЕОПУБЛИНгосиддрстввнный номитвт по изоврггвнням и оп-ярытиям при гннт СССР ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯИ технологический институт кранового и тяговогоэлектрооборудования(57) Иврбретение относится к транс порту.и может бьпь использовано для автоматического регулирования тягоч вык электроприводов, например, в тепловозах, дизель-электрическихкарьерных автссамосвалах. Цель изобРЗТЭПЯ ДОСТОИТ В ПОВЫШЕНИИ ПРОРЕЗИ возбуждения электродвигателя, дат чики 17 и 19 настот вращения теплового двигателй И электродвигатеця,функциональные преобразователи дчб и блокиуправленин тяговым 11 и тормозным 12 режимами, блок 10 умножения,выход которого соединен с входом блока 11 управления тяговым режимом через усилитель 20, к управляющемутепловогодвигателя.Устройствообеснпечивает использована на тягу мощ. ности теплового двигателя, которая высвобождается. при отключении вен типятора. 1 ив.Изобретение относится к транспорту, в частности к автоматическому регулированию тяговым электроприводонЦелью изобретения является повышение производительности транспортного средствагНа чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства для автоматического управления электроприводом автономного транспортного средства.Устройство состоит из датчиков напряжения 1 генератора, токов яко ря 2 и возбуждения 3 двигателя, под ключенных ко входам Ц функциональны преобразователей Д-6, входы Ь и с которых соединены соответственно с вьшодамм генератора 7 импульсов и интегратора 8, соединенным входами а с выиодомдфункциоиального преобразователя 4, сумматора 9, блоков умножения 10, управления тяговым 11,и тормозным 12 режимам, с входами Ь, с, а В последнего из которых соот-25.-но являются входамиъ с , Ы , ветственно соединены выходы источника 13 стабилизированного напряжена,преобразователя 14 частоты, датчика 15 полоэкеъшя тормозной педали и функционального преобразователя-6,регулятора 16 нагрузки, к входу которого подключен датчик 17 частоты вращения теплового двигателя, а к выходу вход ц переключателя 18 режимов работы транспортного средства, с входом Ь которого соединен выходисточника 13 стабилзированного напряжения, а с выходом один из входов интегратора 8, и датчик 19 частоты вращения двигателя. Входы Ьсумматора 9 и.вход С блока 11 управ ЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ РЕЖИМОМ СОЕДИНВНЫ С ВЫХОДОМ ФУНКШЖОНЗЛЪНОГО ПВЕОРЗЗОВЗ.теля 5. Вход в блок 10 умножения под ключен к вьшоду сумматора 9, а выход блока 10 умножения соединен с входом д блока 11 черезусилитель 20 с регулируемымкоэффициентом усиления, управляющий вход которого подключен к выиоду датчика 21 выключенного состояния вентилятора теплового двигателя.кажды из функциональны преобразователей 4-6 вьшолнен на соединенньш последовательнокомпараторе 22,формирователе 23 коротких импульсов и оптрона 24, подключенном одним из входов к выходу оптрона 24, блоке 25 памяти, интеграторе 26 и подклю 10ченном к его входу оптроне 27, причем вьшод интегратора 26 соединен с одним из входов компаратора 22, другой вход которого, вход оптрона 27,другой вход и выход блока 25 памяти являются соответственно входами Ырежимом вьшолнен на сумматорах 28 и 29,элементах сравнения 30-32 и выделения 33 максимального сигнала,входы последнего ив которых соединенЫвыходамиэлементовзо-32 сравнеч ния Один из выходов элементов 30 и 31 сравнения соединены с выходами сумматоров 28 и 29. Один из входов элемента 32 сравненияобъединен с входом асумматора 29,вход в которого объеди нен с входом Ь сумматора 28. Другие входы элементов 30-31 сравнения, дру гой вход элемента 32 сравнения, вход, Ь сумматора 29, выход ч сумматора 28. е а блока 12 управления тормозным ре 1 жимом. Блок 11 управленя тяговым режимом выполнен на элементах 34-36 сравнения и Подключением к их высдам элементе 37 выделения максимального сигнала. Объединенные меиду собой и другие входы элементов 34-36 сравнения ЯВЛЯЮТСЯ СООТВЕТСТВННО входами Ь, Ы , ы с блока 11 уп равлениятяговьш режимом.Устройство работает следующим образом. цРассмотрим режим работы устройства, когда вентилятор теплового дигателя включен и будем считать, что в этом режиме коэффициент (КУ) передачи усилителя 20 равен единице.Поскольку функциональные преобразователи 4-6 работают идентично, рассмотрим их работу на примере преобразователя 4. Генератор-7 импульсов формирует узкие импульсы с периодом следования Т, и обеспечивает синхронизацию работы интеграторов 8 и 26 со сбросом, которые формрукт линейно нарастающеенапряжение. Обнуление интеграторов происходит в моменты появленя на выходе генератора 7 положительного импульса. Выходное напряжение П датчика на компаратора 22 СРЗВНИБЗСТСЯ С ТЕКУПЪИМ ЗНЗЧЕННЕМ сигнала интегратора 26. При этом наизменение состояния компаратора 22 13 - ток электродвигателя происходит В МОМЕНТ, КОГДВ напряжение 5 Г напряжение генератора. на вьшоде интегратора 26 становится поступая 3 сумматор 9 Эти ндпрд равньпч напряжению на выходе датчика женин сумьшруются. При этом на вьтхо 2. В СИЛУ ЛИНЕЙНОСТН ИЗМЕНЕНИЯ ВО де блокаумножения напряжение времени напряжения на выходе-интегра- равномн соседними имулвсами на вьшоде пр К 4 51 КБ-г 1 екомпаратора 22 пропорционален значе Где р павнию измеряемого напряжения Н. Формирователь 23 по переднему фронту нмпульсов компаратора 22 формирует 15где К 4 К 1 К 1 кк,. ч 7 Ед - регулируемый-коэффициент, учитывающй джоулевые поте 7 и 1щееся на выходе интегратора 8 В этот 2 П датиик 21 состояня вентилятора теплового двигателя-формирует логичес кий сигнал на управляющем входе уснлителя 20, по которому последний уменьшает свой коэффициент усиленияТаким образом функциональный преобразователь 4 является преобраэователем входного напряжения датчика 2 с использованием оптронньш раавн.эок как по сигналу синхронизации работы интеграторов 26 и 8 оптроном 27, так и по сигналу передачи информации через оптрон 2 д при этом оптраны 24 и 27 работают в импульсном .3 о-где р р- мощность теплового дви Режиме. с т гателя отбираемая на Устройство в тяговом режиме рабо- тдрув режиме вкдюченноц.тает следующим образом. го и выключенного вентиПерекпючателъ 18 подключаетвыод лятора соответственно. РВГУЛЯТОРЗ 16 НЗГРУЗКИ К ЗНЗЛОГОВОМУЦЗ 5 Выходное напряжение Пр блока 10 входу интегратора 8.Регулятор 16 умножения масштабируется на входе нагрузки преобразует период частоты Ы блока 11 управления тябовы режимом 51.45 вращения теплового двигателя В и становится равным кдпрд . напряжение П. Сигнал напряжения, Сигналы пУО.п 5 ПР поступаютл пропорциональный периоду частоты дд на входы элементов 34-36 сравнения.Еддв, алгебраически суммируется с При этом на их выходах формируется постоянны напряженем которое кор- сигнал разности с постоянны напряректирует зависимость мощности элект- жением Е, поступающм от источнка родвипателн Р от частоты Ед. 13. Считая, что коэффициент усиленя 45 элементов Зд-36 достаточно велик,Величина текущего значения.выщод- и если параметр, задающий уставку ного напряжения интегратора 8 пропор- К/Едд заменить на некоторую функциональна величине входного напряже . цию К,/5 (Етдд) полученную в рения Пир. При этом сигнал на выоде зультате коррекции в регуляторе 16 блока 25 памяти пропорционаленвелич.5 о нагрузки, то предельная и частичные чине напряжения Пдр И ЕХОДНОМУ напря- внешние характеристики генератора пению датчика. Тогда напряжения на остаются подобными, а изменяются выиодах функционалъныш ПРг 0 бРаЗ 0 ВВТе только расстояния между характелей 4 и 5 равны л ристикамщ соответствующмм разным. 55 значениям Еддд. П К 1 я р . т В режиме выключенного вентилятора Ф 1 Еддъ мощность электропривода увеличивает сятв К рае по отношению к режимуи 5 Кд с включенным вентилятором как напредельной, так и на частичным внешних характеристиках. Поскольку для вентилятора зависимость мощности от оборотовблиака к кубической, а оптимальная настройка зависимости1/57 (ЕАЬ) имеет более крутой характер, то перегрузкн теплового двигателя на частичньж характеристи дкак не происходит, а указанная корърекция мощности электропривода эф фективна только на предельной (иблизких к ней) характеристиках Максимальный из выходным сигналов элементов Зд-36 сравнения вьщеляет ся элементом 37 выбора максимального сигнала. .В тормозном режиме переключатель. 18 подключает аналоговый вход интегратора 8 к источнику 13 стабилизиро ванного напряжеия. На выходах функ циональиых преобразователей 4-6 фор мируются сигналы, пропорциональные значениям входных сигналов датчиковСигнал с выхода датчика 15 постулает на входысумматоров 28 и 29,где он суммируется с сигналами, пропорциональным величинам токов 1 н и 1, (на предельнойхарактеристике значение Пг 0). Суммарные сигналы поступают на входы элементов 30 и 31 сравнения, где он сравниваютсядругой вход которого поступает сиг-. нал Н уоф К 1. При этом регулро Ване осуществляется В соответствии с уравнениемКГ Максимальный сигнал рассогласова ния, по которому ведется регулирова ние в тормозном-режиме, снимается сс постоянны напряженем Е источни ка 13. По аналогии с тяговы режимом формируются следующие условия регулирования в тормозном режимек, К,- долевые коэффициенты соответствующих слагаемым при сумммровании в сумматорах 28 и 29. уПреобраэователь 14 частоты осу ществляет обратно пропорцональноепреобразование частоты вращения пр К 9/гавНапряжение П поступаетна один из входовзлемента 32 сравнения, наФОРМРУЮТСЯ ТРВХЗОННЫЕ характерис ТНКИ С ОГРЗНЧЗНИЯНМ ПРЕДЕЛЬНЫХ зна чений токов возбуждения 1 и якоря 1 а также реактивный ЭДСзлектро двигателя, ПРИЧЕМ ПОСЛВДНЗЕ ограни учение реализованопутем стабилизации пронзведеиия Щяйдв косвеннымПредлагаемое устройство обеспечивает автоматнческое регулрование электропривода в тяговом и тормозном режимах с реализацией наиболее экономичных характеристик, возмож ностъюих коррекции в тяговом режимеи с повышением эффективноститорможеня в области высоких частотзоване На ТЯГУ МОЩНОСТИ ТЕПЛОВОГОдвигатели, высвобождающейся при отключении вентилятора, позволяет повы СИТЬ производительность ТРЗНСПОРТНО ГО средства.Устройстводляавтоматического управления электроприводом автоном.ного транспортного средства по авт.св. Ю 1289711,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности транспортного оно снабжено усилителем с регулируемым коэффициентом усиле-нияи датчиком выключенного состояния вентилятора теплового двигателя, вьшод которого подключен к управляющему входу усилителя, причем выод блока умножения связан с третьим входом блока управления тяговым режимом через усилитель.