CS266897B1

CS266897B1 - Wiring for automatic control of traction drives

Info

Publication number: CS266897B1
Application number: CS883535A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Mesicek; Jan Ing Kropacek
Original assignee: Mesicek Jan; Kropacek Jan
Priority date: 1988-05-25
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS353588A1

Abstract

Zapojení řeší rozlišování stavu regulace a druhu poruchy, přičemž preferuje energeticky výhodné vystřídané řízení. Automaticky přepíná způsob řízení trakčních pohonů při různých poruchách a umožňuje individuální řízení jednotlivých frakčních pohonů. Zapojení pro automatické přepínání řízení trakčních pohonů sestává z prvního a druhého odpojovače, prvního a druhého výkonového bloku, prvního a druhého trakčního motoru, prvního a druhého řídicího bloku, regulátorů proudu prvního trakčního motoru, druhého trakčního motoru a z prvního a druhého rozdělovače.The circuit solves the distinction between the control status and the type of fault, while preferring the energy-efficient alternated control. It automatically switches the control method of the traction drives in the event of various faults and enables individual control of individual fractional drives. The circuit for automatic switching of the control of the traction drives consists of the first and second disconnectors, the first and second power blocks, the first and second traction motors, the first and second control blocks, the current regulators of the first traction motor, the second traction motor and the first and second distributors.

Description

Vynález se týká zapojení pro automatické přepínání řízení Irakčních pohonů, zejména ti elektrických lokomotiv pro střídavou trakci s řízenými polovodičovými měniči.The invention relates to a circuit for automatically switching the control of Iraqi drives, in particular those of electric locomotives for alternating traction with controlled semiconductor converters.

Dosnil známé vlekli ické liukcní pohony lo komotiv pro střídavou trakci využívají pro zmenšení odběru jalové energie sériové spojení • řízených usměrňovačích můstků, z nichž pouze jeden má řídicí úhel různý od minima nebo maxima. To má za následek nutnosti použití větší» ho počtu řízených usměrňovačích prvků a napájecích vinutí. U trakčních vícemotorových pohonů stejné velikosti a zatížení lze použít tzv. vystřídané řízení, kterým se dosahuje stejného výsledku s polovičním počtem řízených prvků a napájecích vinutí. Při tomto způsobu řízení se vždy dva pohony řídí tak, aby si navzájem kompenzovaly vznikající stejnosměrnou složku ve vinutích napájecího transformátoru. Při poruše jednoho nebo více pohonů vznikající stejnosměrná složka se nekompenzuje, a proto nelze použít vystřídaného způsobu řízení, je nutno přejít na symetrický způsob řízení. Pokud není způsob řízení změněn automaticky bez zásahu obsluhy, je nutno okamžitě vypnout hlavní vypínač a ručně přepnout v řízení systém rozdělovače z vystřídaného na symetrický způsob řízení a odpojit řízení porouchaného pohonu.To date, the well-known traction drives of AC traction locomotives use a series connection of • controlled rectifier bridges to reduce reactive energy consumption, only one of which has a control angle other than a minimum or a maximum. This results in the need to use a larger number of controlled rectifiers and supply windings. For traction multi-motor drives of the same size and load, the so-called alternating control can be used, which achieves the same result with half the number of controlled elements and supply windings. In this method of control, the two drives are always controlled so as to compensate each other for the DC component in the windings of the supply transformer. In the event of a failure of one or more drives, the resulting DC component is not compensated, and therefore it is not possible to use the alternating control mode, it is necessary to switch to a symmetrical control mode. If the steering mode is not changed automatically without operator intervention, the main switch must be switched off immediately and the distributor system must be switched manually from the alternated to the symmetrical steering mode and the faulty drive control must be disconnected.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro automatické přepínání řízení trakčních pohonů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že první, druhý, třetí vstup prvního řídicího bloku jsou připojeny k odpovídajícím výstupům prvnímu, druhému, třetímu a čtvrtému prvního rozdělovače, jehož pátý výstup je připojen jednak ke svorce výstupního ovládacího signálu, jednak k pátému výstupu druhého rozdělovače, jehož první, druhý, třetí a čtvrtý výstup jsou připojeny k odpovídajícím vstupům prvnímu, druhému, třetímu a čtvrtému druhého řídicího bloku, jehož výstup je připojen k druhému vstupu druhého výkonového bloku, jehož první vstup je připojen k druhému výstupu druhého odpojovače, jehož vstup je připojen ke svorce ovládání druhého odpojovače. První výstup druhého odpojovače je připojen jednak k druhému vstupu druhého rozdělovače, jednak ke čtvrtému vstupu prvního rozdělovače, jehož první vstup je připojen jednak ke svorce vstupního ovládacího signálu, jednak k prvnímu vstupu druhého rozdělovače, jehož čtvrtý vstup je připojen jednak k druhému vstupu prvního rozdělovače, jednak k prvnímu výstupu prvního odpojovače, jehož vstup je připojen ke svorce ovládání prvního odpojovače. Druhý výstup prvního odpojovače je připojen k prvnímu vstupu prvního výkonového bloku, jehož druhý vstup je připojen k výstupu prvního řídicího bloku. Výstup prvního výkonového bloku je připojen jednak ke vstupu prvního trakčního motoru, jednak k druhému vstupu regulátoru proudu prvního trakčního motoru, jehož první vstup je připojen ke svorce požadavku proudu prvního trakčního motoru. Ke svorce požadavku proudu druhého trakčního motoru je připo jen první vstup regulátoru proudu druhého trakčního motoru, jehož výstup je připojen ke třetímu vstupu druhého rozdělovače. Výstup druhého výkonového bloku je připojen jednak ke vstupu druhého trakčního motoru, jednak ke druhému vstupu regulátoru proudu druhého trakčního motoru a výstup regulátoru proudu prvního trakčního motoru je připojen ke třetímu vstupu prvního rozdělovače.These disadvantages are eliminated by the circuit for automatic switching of traction drive control according to the invention, the essence of which consists in that the first, second, third inputs of the first control block are connected to the corresponding outputs of the first, second, third and fourth first distributor, the fifth output of which is connected on the one hand. to the output control signal terminal, on the one hand to the fifth output of the second splitter, the first, second, third and fourth outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first, second, third and fourth second control blocks, the output of which is connected to the second input of the second power block; the first input is connected to the second output of the second disconnector, the input of which is connected to the control terminal of the second disconnector. The first output of the second disconnector is connected to the second input of the second distributor and to the fourth input of the first distributor whose first input is connected to the input control signal terminal and to the first input of the second distributor whose fourth input is connected to the second input of the first distributor. , on the one hand, to the first output of the first disconnector, the input of which is connected to the control terminal of the first disconnector. The second output of the first disconnector is connected to the first input of the first power block, the second input of which is connected to the output of the first control block. The output of the first power block is connected to the input of the first traction motor and to the second input of the current regulator of the first traction motor, the first input of which is connected to the current demand terminal of the first traction motor. Only the first input of the current regulator of the second traction motor, the output of which is connected to the third input of the second distributor, is connected to the current demand terminal of the second traction motor. The output of the second power block is connected to the input of the second traction motor and to the second input of the current regulator of the second traction motor, and the output of the current regulator of the first traction motor is connected to the third input of the first distributor.

Hlavní předností vynálezu je automatický přechod řízení. Energeticky výhodné vystřídané řízení používané při normálním jízdním režimu musí být pro poruchovou jízdu s vyřazeným pohonem automaticky nahrazeno energeticky nevýhodným symetrickým řízením pro nouzové dojetí vozidla.The main advantage of the invention is the automatic control transition. The energy-efficient alternating steering used in normal driving mode must be automatically replaced by an energy-disadvantaged symmetrical emergency approach control for faulty driving with the drive switched off.

Další výhodou je individuální řízení jednotlivých pohonů umožněné automatickým přepnutím řízení. Jinak by bylo nutno vzhledem ke vznikající stejnosměrné složce řídit vždy dva pohony společně. Dále zařízení podle vynálezu rozlišuje druh poruchy a automaticky preferuje energeticky výhodné vystřídané řízení.Another advantage is the individual control of individual drives enabled by automatic control switching. Otherwise, due to the emerging DC component, it would always be necessary to control two drives together. Furthermore, the device according to the invention distinguishes the type of fault and automatically prefers energy-efficient alternating control.

Praktické provedení automatického přepínání řízení trakčních pohonů podle vynálezu je znázorněno blokovým schématem na přiloženém výkresu.A practical embodiment of the automatic switching of the traction drive control according to the invention is shown in the block diagram in the accompanying drawing.

Zapojení pro automatické přepínání řízení trakčních pohonů sestává z prvního a druhého odpojovače 1, 2, prvního a druhého trakčního motoru 5, 6 prvního a druhého výkonového bloku 3, 4, prvního a druhého řídicího bloku 7, 8, prvního a druhého rozdělovače 11, 12 a z prvního a druhého regulátoru 9, 10 proudu prvního motoru 5 a druhého motoru 6, kde první, druhý, třetí a čtvrtý vstup 71, 72, 73, 74 prvního řídicího bloku jsou připojeny k odpovídajícím výstupům prvnímu, druhému, třetímu, čtvrtému 115, 116, 117, 118 prvního rozdělovače 11, jehož pátý výstup 119 je připojen jednak ke svorce F výstupního ovládacího signálu, jednak k pátému výstupu 129 druhého rozdělovače 12, jehož první, druhý, třetí a čtvrtý výstup 125, 126, 127, 128 jsou připojeny k odpovídajícím vstupům prvnímu, druhému, třetímu a čtvrtému 81,82,83,84 druhého řídicího bloku 8, jehož výstup je připojen k druhému vstupu 42 druhého výkonového bloku 4, jehož první vstup 41 je připojen k druhému výstupu 22 druhého odpojovače 2, jehož vstup je připojen ke svorce D ovládání druhého odpojovače. První výstup 21 druhého odpojovače 2 je připojen jednak k druhému vstupu 122 druhého rozdělovače 12, jednak ke čtvrtému vstupu 114 prvního rozdělovče 11, jehož první vstup 111 je připojen jednak ke svorce E vstupního ovládacího signálu, jednak k prvnímu vstupu 121 druhého rozdělovače 12, jehož čtvrtý vstup 124 je připojen jednak k druhému vstupu 112 prvního rozdělovače 11, jednak k prvnímu výstupu 11 prvního odpojovače 1, jehož vstup je připojen ke svorce C ovládání prvního odpojovače 1. Druhý výstup 12 prvního odpojovače 1 je připojen k prvnímu vstupu 31 prvního výkonového bloku 3, jehož druhý vstup 32 je připojen k výstupu prvního řídicího bloku 7. Výstup prv ního výkonového bloku 3 je připojen jednak ke vstupu prvního trakčního motoru 5, jednak k druhému vstupu 92 regulátoru 9 proudu prvního trakčního motoru 5, jehož první vstup 91 je připojen ke svorce A požadavku proudu prvního lrakěního motoru 5. Ke svorce B poža dávku proudu druhého trakčního motoru 6 je připojen první vstup 101 regulátoru 10 proudu druhého trakčního motoru 6, jehož výstup je připojen ke třetímu vstupu 123 druhého rozdělovače 12. Výstup druhého výkonového bloku 4 je připojen jednak ke vstupu druhého trakčního motoru 6, jednak ke druhému vstupu 102 regulátoru 10 proudu druhého trakčního motoru 6 a výstup regulátoru 9 proudu prvního trakčního motoru 5 je připojen ke třetímu vstupu 113 prvního rozdělovače 11.The circuit for automatic switching of traction drive control consists of first and second disconnectors 1, 2, first and second traction motor 5, 6 of first and second power block 3, 4, first and second control block 7, 8, first and second distributor 11, 12 and from the first and second current regulators 9, 10 of the first motor 5 and the second motor 6, wherein the first, second, third and fourth inputs 71, 72, 73, 74 of the first control block are connected to corresponding outputs of the first, second, third, fourth 115, 116, 117, 118 of the first distributor 11, the fifth output 119 of which is connected to the output control signal terminal F and to the fifth output 129 of the second distributor 12, the first, second, third and fourth outputs 125, 126, 127, 128 of which are connected to the corresponding inputs of the first, second, third and fourth 81,82,83,84 second control blocks 8, the output of which is connected to the second input 42 of the second power block 4, the first input 41 of which is connected to the second output 22 of the second disconnector 2, whose input is connected to terminal D of the second disconnector control. The first output 21 of the second disconnector 2 is connected to the second input 122 of the second distributor 12 and to the fourth input 114 of the first distributor 11, the first input 111 of which is connected to the input control signal terminal E and to the first input 121 of the second distributor 12, the fourth input 124 is connected to the second input 112 of the first splitter 11 and to the first output 11 of the first disconnector 1, the input of which is connected to the control terminal C of the first disconnector 1. The second output 12 of the first disconnector 1 is connected to the first input 31 of the first power block 3, the second input 32 of which is connected to the output of the first control block 7. The output of the first power block 3 is connected to the input of the first traction motor 5 and to the second input 92 of the current regulator 9 of the first traction motor 5, the first input 91 of which is connected. the first input 101 is connected to the current demand terminal 2 of the first traction motor 5. The current input of the second traction motor 6 is connected to the current demand terminal 6. of the current regulator 10 of the second traction motor 6, the output of which is connected to the third input 123 of the second distributor 12. The output of the second power block 4 is connected to the input of the second traction motor 6 and to the second input 102 of the current regulator 10 of the second traction motor 6. 9 the current of the first traction motor 5 is connected to the third input 113 of the first distributor 11.

Zapojení pro automatické přepínání řízení trakčních pohonů podle vynálezu pracuje tak, že ze svorky A požadavku proudu prvního trakčního motoru 5 je přiveden signál na první vstup 91 regulátoru 9 proudu prvního trakčního motoru 5. Na druhý vstup 92 je přivedena skutečná hodnota proudu prvního trakčního motoru 5 z výstupu prvního výkonového bloku 3. Výstup regulátoru 9 proudu prvního trakčního motoru 5 představuje požadavek řídicího úhlu, ten je dále zpracován v prvním rozdělovači 11 a přiveden do prvního řídicího bloku 7, který řídí první výkonový blok 3. Při normálním provozu se signál požadavku řídicího úhlu na třetím vstupu 113 prvního rozdělovače 11 zpracovává tak, že při postupně rostoucí hodnotě tohoto signálu je nejprve regulován první výstup 115 od minima do maxima, potom je regulován druhý výstup 116, po něm třetí výstup 117 a naposled čtvrtý výstup 118. Jednotlivým výstupům odpovídají řídicí úhly spínacích pulsů tyristorů prvního výkonového bloku. Obdobným způsobem je regulován druhý trakční moThe circuit for automatic switching of traction drive control according to the invention operates in such a way that a signal is applied from the current demand terminal 5 of the first traction motor 5 to the first input 91 of the current controller 9 of the first traction motor 5. The actual current value of the first traction motor 5 is applied to the second input 92. from the output of the first power block 3. The output of the current regulator 9 of the first traction motor 5 represents the control angle request, which is further processed in the first distributor 11 and fed to the first control block 7, which controls the first power block 3. angle at the third input 113 of the first distributor 11 is processed so that as the value of this signal gradually increases, the first output 115 is first regulated from minimum to maximum, then the second output 116 is regulated, followed by the third output 117 and finally the fourth output 118. control angles of switching pulses of thyristors of the first power block. The second traction mo is regulated in a similar way

CS 266 897 B1 tor 6 regulátorem 10 proudu druhého trakčního motoru 6, druhým rozdělovačem 12, druhým řídicím blokem 8 a druhým výkonovým blokem 4.CS 266 897 B1 tor 6 by the current regulator 10 of the second traction motor 6, the second distributor 12, the second control block 8 and the second power block 4.

Při poruše prvního pohonu je vypnut první odpojovač 1, jehož blokovací signál z prvního výstupu 11 je přiveden na druhý vstup 112 prvního rozdělovače 11, čímž zablokuje spínací pulsy pro první výkonový blok 3 a zároveň je přiveden na čtvrtý vstup 124 druhého rozdělovače 12, kde změní způsob řízení z vystřídaného na symetrický způsob. To se projeví tím, že první a druhý výstup 125 a 126 jsou regulovány společně a mají shodnou hodnotu a potom následně dvojice třetí a čtvrtý výstup 127 a 128 mají opět shodný výstup. Zároveň na pátém výstupu 129 vznikne výstupní ovládací signál, připojený na svorku F, který způsobí změnu způsobu řízení jiné dvojice pohonů. Obdobným způsobem při poruše druhého pohonu je vypnut druhý odpojovač 2, který svým signálem přes druhý rozdělovač 12 blokuje spínací pulsy pro druhý výkonový blok 4 a zároveň v prvním rozdělovači 11 změní způsob řízení na symetrický způsob a na pátém výstupu 119 vznikne výstupní ovládací signál. Při poruše v jiné dvojici pohonů je možno změnit způsob řízení signálem ze svorky E vstupního ovládacího signálu, který je přiveden na první vstup 111 prvního rozdělovače 11 a na první vstup 121 druhého rozdělovače 12. Tímto signálem je vystřídaný způsob řízení přepnut na symetrický. Po odstranění poruchy se řízení automaticky přepne zpět na vystřídaný způsob.In the event of a failure of the first drive, the first disconnector 1 is switched off, the blocking signal from the first output 11 being applied to the second input 112 of the first distributor 11, thereby blocking switching pulses for the first power block 3 and at the same time to the fourth input 124 of the second distributor 12. control method from alternated to symmetrical method. This is reflected in the fact that the first and second outputs 125 and 126 are regulated together and have the same value, and then subsequently the pairs of third and fourth outputs 127 and 128 again have the same output. At the same time, an output control signal connected to terminal F is generated at the fifth output 129, which causes a change in the control method of another pair of drives. In a similar manner, in the event of a failure of the second drive, the second disconnector 2 is switched off, which by its signal via the second distributor 12 blocks switching pulses for the second power block 4 and at the same time changes the control mode to symmetrical mode in the first distributor 11 In the event of a fault in another pair of drives, the control mode can be changed by a signal from terminal E of an input control signal which is fed to the first input 111 of the first distributor 11 and to the first input 121 of the second distributor 12. With this signal the alternating control mode is switched to symmetrical. Once the fault has been rectified, the control automatically switches back to the alternating mode.

Zapojení pro automatické přepínání řízení trakčních pohonů podle vynálezu lze výhodně použít u trakčních vozidel, zejména elektrických lokomotiv pro střídavou trakci s řízenými polovodičovými měniči.The circuit for automatically switching the control of traction drives according to the invention can advantageously be used in traction vehicles, in particular electric locomotives for alternating traction with controlled semiconductor converters.

Claims

Circuit for automatic switching of traction drive control consisting of disconnectors, traction motors, power blocks, distributor control blocks and motor current regulators, characterized in that the first, second, third and fourth inputs (71, 72, 73, 74) of the first control block ( 7) are connected to the corresponding four outputs (115, 116, 117, 118) of the first distributor (11), the fifth output (119) of which is connected both to the output control signal terminal (F) and to the fifth output (129) of the second distributor (12), the first, second, third and fourth outputs (125, 126, 127, 128) of which are connected to the corresponding four inputs (81, 82, 83, 84) of the second control block (8), the output of which is connected to the second input (42) of the second power block (4), the first input (41) of which is connected to the second output (22) of the second disconnector (2), the input of which is connected to the control terminal (D) of the second disconnector (2), the first output (21) of the second disconnector (2) is connected on the one hand to the second input (122) of the second distribution to the fourth input (114) of the first distributor (11), the first input (111) of which is connected to the input control signal terminal (E) and to the first input (121) of the second distributor (12), the the fourth input (124) is connected to the second input (112) of the first distributor (11) and to the first output (11) of the first disconnector (1), the input of which is connected to the control terminal (C) of the first disconnector (1), while the second output (12) of the first disconnector (1) is connected to the first input (31) of the first power block (3), the second input (32) of which is connected to the output of the first control block (7) and the output of the first power block (3) is connected to the input of the first traction motor (5) and to the second input (92) of the current regulator (9) of the first traction motor (5), the first input (91) of which is connected to the current demand terminal (A) of the first traction motor (5). ), wherein the first input (101) of the controller is connected to the current demand terminal (B) of the second traction motor (6). oru (10) of the current of the second traction motor (6), the output of which is connected to the third input (I? t) a second separator (12). wherein the output of the second power block (4) is connected

CS 266 897 B1 only to the input of the second traction motor (6), to the second input (102) of the current regulator (10) of the second traction motor (6) and the output of the current regulator (9) of the first traction motor ('>) is connected to to the third inlet (113) of the first distributor (11).