CS266619B1

CS266619B1 - Braking torque regulator connection of the excited traction motor

Info

Publication number: CS266619B1
Application number: CS881047A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Ing Skala; Jaroslav Ing Susa
Original assignee: Skala Vaclav; Jaroslav Ing Susa
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS104788A1

Abstract

Zapojení je určeno zejména pro elektrické lokomotivy vybavené tyristorovými měniči. V brzdném režimu, kdy stejnosměrný trakční motor je zapojen jako generátor, jehož kotevní obvod je připojen na brzdový odporník, regulace budicího proudu se provádí na základě požadovaného brzdného momentu. Zapojení sestává z nelineárního členu, součtového členu, výběrového členu, násobičky, regulátoru, dále z omezovače proudu, omezovače napětí, omezovače požadované hodnoty a prvního, druhého a třetího obvodu.The circuit is intended especially for electric locomotives equipped with thyristor converters. In the braking mode, when the DC traction motor is connected as a generator, the armature circuit of which is connected to the braking resistor, the excitation current is regulated based on the required braking torque. The circuit consists of a nonlinear element, a summing element, a selection element, a multiplier, a regulator, a current limiter, a voltage limiter, a setpoint limiter and the first, second and third circuits.

Description

Vynález se týká zapojení regulátoru brzdného momentu cize buzeného trakčního motoru zejména u elektrických lokomotiv s tyristorovými měniči.The invention relates to the connection of a braking torque regulator of an externally excited traction motor, in particular for electric locomotives with thyristor converters.

Dosavadní stav je charakterizován tím, že regulátory vytvářejí, na základě zadaných parametrů, požadovanou hodnotu budicího proudu cize buzeného trakčního motoru zapojeného v režimu brzda jako generátor stejnosměrného proudu. Požadovaná hodnota budicího proudu se nejjednodušeji odvozuje od požadované brzdné síly. Tento způsob řízení má nevýhodu v tom, že brzdná síla při konstantním kotevním proudu značně závisí na otáčkách motoru a tedy na rychlosti lokomotivy. Požadovaného průběhu brzdné síly se musí dosahovat použitím složitých nelineárních obvodů.The current state is characterized in that the controllers generate, based on the entered parameters, the desired value of the excitation current of the externally excited traction motor connected in the brake mode as a direct current generator. The required value of the excitation current is most easily derived from the required braking force. This method of control has the disadvantage that the braking force at a constant anchoring current depends considerably on the engine speed and thus on the speed of the locomotive. The required course of the braking force must be achieved by using complex non-linear circuits.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že první vstupní svorka je připojena jednak na vstup prvního indikačního obvodu a jednak na zadávací vstup regulátoru a druhá vstupní svorka je připojena jednak na signálový vstup součtového členu a jednak na řídicí vstup omezovače proudu, jehož kontrolní vstup je připojen jednak na třetí vstupní svorku a jednak na diagnostický vstup součtového členu, jehož výstup je připojen na druhý vstup násobičky, jejíž první vstup je připojen na výstup nelineárního členu. Výstup násobičky je připojen na momentový vstup regulátoru, jehož výběrový vstup je připojen jednak na vstup druhého indikačního obvodu a jednak na výstup výběrového členu, jehož proudový vstup je připojen na výstup omezovače proudu a jehož nápěňový vstup je připojen na výstup omezovače napětí a jehož vstup je připojen na Čtvrtou vstupní svorku. Pátá vstupní svorka je připojena na skluzový vstup regulátoru, jehož blokovací vstup je připojen na šestou vstupní svorku a jehož omezovači vstup je připojen na výstup omezovače požadované hodnoty. Výstup regulátoru je připojen jednak na vstup omezovače požadované hodnoty, jednak na vstup nelineárního členu, jednak na vstup třetího indikačního obvodu a jednak na výstupní svorku.These disadvantages are eliminated by the circuit according to the invention, the essence of which consists in that the first input terminal is connected to the input of the first indication circuit and to the input of the controller and the second input terminal is connected to the signal input of the sump and to the control input of the current limiter. , whose control input is connected to the third input terminal and to the diagnostic input of the summing element, the output of which is connected to the second input of the multiplier, the first input of which is connected to the output of the nonlinear member. The output of the multiplier is connected to the torque input of the controller, whose selection input is connected to the input of the second indication circuit and to the output of the selection member whose current input is connected to the current limiter output and whose voltage input is connected to the voltage limiter output and whose input is connected to the fourth input terminal. The fifth input terminal is connected to the slip input of the controller, whose blocking input is connected to the sixth input terminal and whose limiting input is connected to the output of the setpoint limiter. The output of the controller is connected to the input of the setpoint limiter, to the input of the nonlinear member, to the input of the third indication circuit and to the output terminal.

Hlavní předností zapojení vynálezu je regulace požadované hodnoty budicího proudu podle požadovaného brzdného momentu, který je úměrný žádané brzdné síle bez ohledu na rychlost lokomotivy. Při přerušení signálu o kotevním proudu nebo ztrátě signálu o kotevním napětí motoru nemůže dojít k přebuzení motoru. Jednoduchá změna parametrů jen jednoho členu zapojení umožňuje použít vynález pro jiné parametry motoru. Zásah skluzové ochrany do regulátoru pro snížení brzdné síly při smyku je plynulý a jeho provedení je jednoduché. Zapojení nevyžaduje signál o skutečném budicím proudu, ale vytváří si jej z požadovaného budicího proudu. Zapojení umožňuje diagnostikovat zařízení pomocí diagnostického vstupu v případě, že nejsou k dispozici signály o skutečné hodnotě kotevního proudu. .The main advantage of the invention is the regulation of the desired value of the excitation current according to the required braking torque, which is proportional to the required braking force regardless of the speed of the locomotive. If the armature current signal is interrupted or the motor armature voltage signal is lost, the motor cannot be over-excited. A simple change of the parameters of only one circuit member allows the invention to be used for other motor parameters. The intervention of the slip protection into the regulator to reduce the braking force during skidding is smooth and its design is simple. The connection does not require a signal of the actual excitation current, but generates it from the required excitation current. The connection allows the device to be diagnosed via a diagnostic input if no signals on the actual value of the armature current are available. .

Příklad praktického provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese.An example of a practical embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing.

Zapojení podle vynálezu sestává z regulátoru 4_ opatřeného šesti vstupy, na jehož zadávací vstup 41 je připojena první vstupní svorka A a na ní vstup prvního indikačního obvodu Druhá vstupní svorka B je připojena jednak na signálový vstup 21 součtového členu 2 a jednak na řídicí vstup 51 omezovače proudu 5, jehož kontrolní vstup 52 je připojen jednak na třetí vstupní svorku C a jednak na diagnostický vstup 22 součtového členu 2, Výstup součtového členu 2 je připojen na druhý vstup 3 2 násobičky 3., jejíž první vstup 31 je připojen na výstup nelineárního členu 1., přičemž její výstup je připojen na momentový vstup 42 regulátoru, jehož výběrový vstup 43 je připojen jednak na vstup druhého indikačního obvodu 10 a jednak na výstup výběrového členu 2 opatřeného dvěma vstupy. Jeho proudový vstup 71 je připojen na výstup omezovače proudu 2 ^a jeho napěťový vstup 72 je připojen na výstup omezovače napětí 2, jehož vstup je připojen na čtvrtou vstupní svorku D. Pátá vstupní svorka E je připojena na skluzový vstup 44 regulátoru £, na jehož blokovací vstup 45 je připojena šestá vstupní svorka 2 ^{a na} jehož omezovači vstup 46 je připojen výstup omezovače požadované hodnoty 8.’. Výstup regulátoru £ je připojen jednak na vstup omezovače požadované hodnoty Έ, jednak na vstup nelineárního členu .1, jednak na vstup třetího indikačního obvodu 11 a jednak na výstupní svorku G.The circuit according to the invention consists of a controller 4 provided with six inputs, to the input input 41 of which the first input terminal A is connected and to which the input of the first indication circuit is connected. current 5, whose control input 52 is connected on the one hand to the third input terminal C and on the other hand to the diagnostic input 22 of the summing element 2. The output of the summing element 2 is connected to the second input 32 of the multiplier 3. 1, its output being connected to the torque input 42 of the controller, the selection input 43 of which is connected to the input of the second indication circuit 10 and to the output of the selection member 2 provided with two inputs. Its current input 71 is connected to the output of the current limiter 2 ^and its voltage input 72 is connected to the output of the voltage limiter 2, the input of which is connected to the fourth input terminal D. The fifth input terminal E is connected to the slip input 44 of the regulator. the input 45 is connected to the sixth input terminal 2 ^{and to} the limiter input 46 the output of the setpoint limiter 8 is connected. The output of the controller £ is connected to the input of the setpoint limiter Έ, to the input of the nonlinear member .1, to the input of the third indication circuit 11 and to the output terminal G.

CS 266 619 Bl 3CS 266 619 Bl 3

Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že analogový signál o požadované hodnotě brzdné ‘ síly je veden jednak do prvního indikačního členu a jednak na zadávací vstup 41 regulátoru £. Analogový signál o skutečné hodnotě kotevního proudu motoru je veden z druhé vstupní svorky B jednak na signálový vstup 21 součtového členu 2 ^a jednak na řídicí vstup 51 omezovače proudu 2, ^na jehož kontrolní vstup 52 je přiveden diagnostický signál o kotevním napětí a zároveň je tento signál přiveden na diagnostický vstup 22. součtového členu í. Jeho výstup je připojen na druhý vstup 32 násobičky X na jejíž první vstup 31 je připojen výstup nelineárního členu 2· Analogový signál úměrný skutečnému brzdnému momentu je z výstupu násobičky 2 veden do momentového vstupu 42 regulátoru 4, přičemž na jeho výběrový vstup 43 je přiveden signál z výstupu výběrového členu 2 ^a tento signál je indikován druhým indikačním obvodem 20- Výběrový člen 7 vybírá signál bud z proudového vstupu 71, který je připojen na výstup omezovače proudu 2 nebo z napěťového vstupu 72, který je připojen na omezovač napětí 2· Vstup omezovače napětí 2 j^e připojen na čtvrtou vstupní svorku D, na kterou je přiveden analogový signál o kotevním napětí motoru. Z páté vstupní svorky E je analogový signál úměrný velikosti skluzu veden na skluzový vstup 4_4 regulátoi'u 2 3 na blokovací vstup 45 je přiveden ze šesté vstupní svorky F logický signál, který v režimu brzda odblokuje výstup regulátoru £. Na jeho omezovači vstup 46 je přiveden signál z výstupu omezovače požadované hodnoty 2' jehož vstup je připojen na výstup regulátoru £ a zabraňuje překročení maximální dovolené hodnoty brzdného momentu. Signál z výstupu regulátoru o požadovaném brzdném momentu je veden jednak jako zpětnovazební signál do nelineárního členu 2' kde pomocí řady nelinearit se z něj vytváří signál úměrný magnetickému toku motoru, dále do vstupu třetího indikačního obvodu 11 a konečně do výstupní svorky G.The device according to the invention operates in such a way that an analog signal of the required value of the braking force is fed both to the first display element and to the input input 41 of the controller 6. The analog signal of the actual value of the motor armature current is fed from the second input terminal B to the signal input 21 of the summing element 2 ^and to the control input 51 of the current limiter 2, ^to the control input 52 of which the diagnostic voltage signal is applied. brought to the diagnostic input of the 22nd summator í. Its output is connected to the second input 32 of the multiplier X, to the first input 31 of which the output of the nonlinear member 2 is connected. An analog signal proportional to the actual braking torque from the output of the selection element 2 ^and this signal is indicated by the second indication circuit 20. The selection element 7 selects a signal either from the current input 71 which is connected to the output of the current limiter 2 or from the voltage input 72 which is connected to the voltage limiter 2. voltage ^e 2 j is connected to the fourth input terminal D to which the analog signal of the anchor motor voltage. From the fifth input terminal E, an analog signal proportional to the amount of slip is fed to the slip input 44 of the controller 23. Its limiting input 46 is fed with a signal from the output of the setpoint limiter 2 ', the input of which is connected to the output of the controller 6 and prevents the maximum permissible value of the braking torque from being exceeded. The signal from the controller output of the required braking torque is fed as a feedback signal to the nonlinear member 2 'where a signal proportional to the magnetic flux of the motor is generated by a series of nonlinearities, to the input of the third indication circuit 11 and finally to the output terminal G.

Zapojení regulátoru brzdného momentu cize buzeného trakčního motoru lze použít zejména na elektrických lokomotivách s tyristorovými měniči s individuálním řízením motorů v brzdném režimu, kdy stejnosměrný trakční motor je zapojen jako generátor proudu, jehož kotevní obvod je připojen na brzdový odporník.The connection of the brake torque regulator of an externally excited traction motor can be used especially on electric locomotives with thyristor converters with individual control of motors in braking mode, when the DC traction motor is connected as a current generator whose armature circuit is connected to the brake resistor.

Claims

Connection of a brake torque regulator of an externally excited traction motor consisting of a non-linear member, summing element, multiplier, regulator, current limiter, voltage limiter, selection element, setpoint limiter, first, second and third indication circuit characterized by the first input terminal (A) is connected to the input of the first indication circuit (9) and to the input input (41) of the controller (4) and the second input terminal (B) is connected to the signal input (21) of the summing element (2) and to the control input ( 51) a current limiter (5), the control input (52) of which is connected to the third input terminal (Č) and to the diagnostic input (22) of the summing element (2), the output of which is connected to the second input (32), multipliers (3), the first input (31) of which is connected to the output of the nonlinear member (1), the output of the multiplier (3) being connected to the torque input (42) of the controller (4), the selection input (43) of which is connected to the input of the second indication circuit (10) and is bottom to the output of the selection member (7), whose current input (71) is connected to the output of the current limiter (5) and whose voltage input (72) is connected to the output of the voltage limiter (6), whose input is connected to the fourth input terminal ( D), wherein the fifth input terminal (E) is connected to the slip input (44) of the controller (4), the blocking input (45) of which is connected to the sixth input terminal (F) and whose limiting input (46) is connected to the output of the setpoint limiter (8) and the output of the controller (4) is connected to the input of the setpoint limiter (8), to the input of the nonlinear member (1), to the input of the third indication circuit (11) and to the output terminal (G) ).