Импульсный регулятор

Объект полезной модели: Регулятор "ИРБИС"

Область применения: В электровозах (серии ВЛ11М, ВЛ11/8, ВЛ10У, ВЛ15) для автоматического управления режимом рекуперативного торможения Суть полезной модели: В регулятор введены модуль фильтра, источник питания, блок автоматического контроля, модуль релейных коммутаций, модуль электронного прерывателя, модуль устройств согласования, блок обработки сигналов, функциональные узлы ИЛИ и И.

Технический результат: Расширение функциональных возможностей, повышение надежности, повышение эффективности работы, снижение энергопотребления.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в электровозах серии ВЛ11М, ВЛ11/8, ВЛ10У, ВЛ15 для автоматического управления режимом рекуперативного торможения, как со стабилизацией тока рекуперации, так и со стабилизацией скорости движения по спуску.

Известен наиболее близкий по сути бесконтактный регулятор возбуждения генератора АМГ электромашинных преобразователей (см. Техническое описание системы автоматического управления рекуперативным торможением САУРТ-034ДЖИТ.656.116.034 ТО стр.5,,14.) СКБ-06 п/о "Электровозостроитель" Тбилиси 1987 г.), который содержит элемент сравнения скорости, элементы защиты от юза, корректирующий дифференциальный узел, выходы которых через элемент сравнения токов подключены к первому входу элемента ИЛИ, элемент сравнения напряжений, элемент сравнения отношения токов, выходы которых подключены ко второму и третьему входам элемента ИЛИ, соответственно, выход элемента ИЛИ через усилитель, реле, блок транзисторного прерывателя подсоединен к выходу регулятора.

Недостатками этого регулятора являются: низкая надежность; высокое энергопотребление; отсутствие стабилизации скорости движения в режиме рекуперативного торможения; низкие точностные характеристики при контролировании параметров; отсутствие оперативного контроля работоспособности; отсутствие учета изменений критических параметров систем электровоза в процессе эксплуатации.

В основу полезной модели поставлена задача расширения функциональных возможностей за счет введения функции стабилизации скорости движения в режиме рекуперативного торможения, автоматического контроля работоспособности, защиты выходного каскада от перегрузки по току, снижение энергопотребления.

Поставленная задача решается тем, что в регулятор, в соответствии с полезной моделью, введены модуль фильтра, выход которого соединен со входом источника питания, выход которого соединен с модулем питания датчиков, который в своем составе содержит модуль источника питания сельсина, с модулем питания регулятора, с блоком автоматического контроля, который в своем составе содержит модуль автоматического контроля, с модулем релейных коммутаций, с модулем электронного прерывателя, выходы модуля питания датчиков подсоединены к датчикам тока якоря и возбуждения, к датчику напряжения и к задатчику тока/скорости, выходы модуля питания блока подключены к блоку автоматического контроля, к модулю релейных коммутаций, к модулю устройств согласования, который содержит в своем составе четыре модуля гальванической развязки, к блоку обработки сигналов, который содержит четыре модуля обработки сигналов, функциональные узлы ИЛИ и И, первый вход модуля релейных коммутаций соединен с выходом датчика напряжения, второй вход соединен с третьим выходом блока автоматического контроля, третий вход соединен с выходом датчика тока якоря, четвертый вход соединен с четвертым выходом блока автоматического контроля, пятый вход соединен с выходом датчика тока возбуждения, шестой вход соединен с пятым выходом блока автоматического контроля, седьмой вход соединен с выходом блока контроля скорости данной секции, десятый вход соединен с седьмым выходом блока автоматического контроля, первый и второй выходы которого подключены к исполнительному устройству подсыпки песка, выходы модуля релейных коммутаций соединены со входами модуля устройств согласования, первый выход которого соединен с первым входом блока автоматического контроля и с первым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения напряжений, второй выход соединен со вторым входом блока автоматического контроля, со вторым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов и с первым входом модуля обработки сигнала, выполняющего функцию сравнения отношения токов, третий выход соединен с третьим входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, со вторым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения отношения токов, с третьим входом блока автоматического контроля, четвертый выход соединен с четвертым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, с первым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию стабилизации скорости, с четвертым входом блока автоматического контроля, пятый выход соединен с третьим входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию стабилизации скорости, с пятым входом блока автоматического контроля, шестой вход которого подключен к междусекционной линии связи и соединен с четвертым входом модуля обработки сигналов, который выполняет функцию стабилизации скорости, первый вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, подключен к междусекционной линии связи для проведения проверки функционирования блока регулятора, второй вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения напряжения, пятый вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, третий вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения отношения токов и второй вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию стабилизации скорости, подключены к междусекционной линии связи для работы в режиме рекуперативного торможения, второй выход модуля обработки сигналов, выполняющий функцию стабилизации скорости, соединен с четвертым входом функционального узла ИЛИ, первый выход соединен с восьмым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, шестой вход которого соединен с цепью ЮЗ, а седьмой вход соединен с цепью стаб.J, третий выход соединен с четвертым входом функционального узла И, второй выход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения напряжений, соединен с первым входом функционального узла И, а первый выход соединен с первым входом функционального узла ИЛИ, первый выход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, соединен со вторым входом функционального узла ИЛИ, а второй выход соединен со вторым входом функционального узла И, второй выход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения отношения токов, соединен с третьим входом функционального узла И, а первый выход соединен с третьим входом функционального узла ИЛИ, пятый вход которого соединен с выходом функционального узла И, а выход функционального узла ИЛИ соединен с четвертым входом модуля электронного прерывателя, третий вход которого подключен к междусекционной линии связи, выход подключен к обмотке возбуждения генератора электромашинного преобразователя, первый вход соединен с цепью C, второй вход соединен с цепью C_вед, а первая цепь подачи питающего напряжения подключена к модулю электронного прерывателя, вторая цепь подачи питающего напряжения подключена к модулю фильтра питания, информационная магистраль подключена к блоку обработки сигналов и к блоку автоматического контроля, четвертый вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения отношения токов, подключен к междусекционной линии связи для определения группирования тяговых двигателей, пятый вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию стабилизации скорости подключен к междусекционной линии связи стаб.V.

Суть предложения поясняется чертежом, где на фиг. представлена функциональная блок-схема предложенного регулятор "ИРБИС".

Предложенный регулятор "ИРБИС" содержит модуль фильтра 1, выход которого соединен с источником питания 2, выход которого соединен с источником питания датчиков 3, который содержит модуль источника питания сельсина 4, с модулем питания регулятора 5, с блоком автоматического контроля 6, который содержит модуль автоматического контроля 7, с модулем релейных коммутаций 8, с модулем электронного прерывателя 21, первый выход модуля питания датчиков 3 подсоединен с датчиком тока якоря, второй выход соединен с датчиком тока возбуждения, третий выход соединен с датчиком напряжения, четвертый выход соединен с задатчиком тока/скорости, выходы модуля питания блока 5 соединены с блоком автоматического контроля 6, с модулем релейных коммутаций 8, с модулем устройств согласования 9, который содержит четыре модуля гальванической развязки 10-13, с блоком обработки сигналов 14, который содержит четыре модуля обработки сигналов 15-18, функциональный узел ИЛИ 19 и функциональный узел И 20, первый и второй выходы блока автоматического контроля 6 подключены к исполнительному устройству подсыпки песка, третий выход соединен со вторым входом модуля релейных коммутаций 8, четвертый выход соединен с четвертым входом модуля релейных коммутаций 8, пятый выход соединен и шестым входом модуля релейных коммутаций 8, шестой выход соединен с восьмым входом модуля релейных коммутаций 8, седьмой выход соединен с десятым входом модуля релейных коммутаций 8, первый вход которого соединен с датчиком напряжения, третий вход соединен с датчиком тока якоря, пятый вход соединен с датчиком тока возбуждения, седьмой вход соединен с задатчиком тока/скорости, девятый вход соединен с блоком контроля скорости, первый-пятый выходы модуля релейных коммутаций 8 соединены соответственно, с первым-пятым входами модуля устройств согласования 9, четвертый и пятый выходы модуля устройств согласования 9 соединены с междусекционной линией связи, первый выход соединен с первым входом блока автоматического контроля 6 и с первым входом модуля обработки сигналов 15, выполняющего функцию сравнения напряжения, второй выход соединен со вторым входом блока, автоматического контроля 6, со вторым входом модуля обработки сигналов 16, выполняющего функцию сравнения токов, и с первым входом модуля обработки сигналов 17, выполняющего функцию сравнения отношения токов, третий выход соединен с третьим входом блока автоматического контроля 6, с третьим входом модуля обработки сигналов 16 и со вторым входом Модуля обработки сигналов 17, четвертый выход соединен с четвертым входом модуля обработки сигналов 16, с первым входом модуля обработки сигналов 18 и с четвертым входом блока автоматического контроля 6, пятый выход соединен с третьим входом модуля обработки сигналов 18 и с пятым входом блока автоматического контроля 6, второй выход модуля обработки сигналов 15 соединен с первым входом функционального узла И 20, первый выход соединен с первым входом функционального узла ИЛИ 19, первый выход модуля обработки сигналов 16 соединен со вторым входом функционального узла ИЛИ 19, второй выход соединен со вторым входом функционального узла И 20, второй выход модуля обработки сигналов 18 соединен с четвертым входом функционального узла ИЛИ 19, первый выход соединен с восьмым входом модуля обработки сигналов 16, третий выход соединен с четвертым входом функционального узла И 20, первый выход модуля обработки сигналов 17 соединен со вторым входом функционального узла ИЛИ 19, второй выход соединен с третьим входом функционального узла И 20, внешний сигнал "ПРОВЕРКА" подключен к первому входу модуля обработки сигналов 16, внешний сигнал на начало функционирования в режиме рекуперативного торможения подключен ко второму входу модуля обработки сигналов 15, к пятому входу модуля обработки сигналов 16, к третьему входу модуля обработки сигналов 17 и ко второму входу модуля обработки сигналов 18, четвертый вход которого соединен с шестым входом блока автоматического контроля бис междусекционной линией связи, шестой вход модуля обработки сигнала 16 подключен к внешней линии связи ЮЗ, седьмой вход модуля обработки сигналов 16 подключен к внешней линии связи СтабJ, четвертый вход модуля обработки сигнала 17 подключен к внешней линии связи Псоед, пятый вход модуля обработки сигналов 18 подключен к внешней линии связи СтабV, выход функционального узла И 20 соединен с пятым входом функционального узла ИЛИ 19, выход которого соединен с четвертым входом модуля электронного прерывателя 21, шестой вход которого подключен к первой цепи подачи питающего напряжения, второй вход подключен к внешней цепи по Cвед приоритета управления, первый вход подключен к внешней линии связи C, третий вход подключен к междусекционной линии связи ИУ МЭП, а выход подключен к обмоткам возбуждения генератора электромашинного преобразователя, вторая цепь подачи питающего напряжения подключена к модулю фильтра, внешняя информационная магистраль 22 подключена к блоку обработки сигналов 14 и к блоку автоматического контроля 6.

Регулятор "ИРБИС" работает следующим образом. Подача питающего напряжения осуществляется двумя цепями. Первая цепь подачи питающего напряжения подключена к выходному каскаду модуля электронного прерывателя 21, который имеет электронную и релейную защиту по току перегрузки. Вторая цепь подачи питающего напряжения подключена к модулю фильтра 1, который обеспечивает фильтрацию поступающего напряжения. Выход модуля фильтра 1 соединен с источником питания 2, который понижает входное напряжение со стабилизацией его уровня. Выход источника питания 2 соединен с модулем питания блока 5, с блоком автоматического контроля 6, с модулем релейных коммутаций 8, с модулем электронного прерывателя 21 и с модулем питания датчиков 3, который содержит модуль источника питания сельсина 4, выход которого подключен к задатчику тока/скорости. Выходы с первого по третий модуля питания датчиков 3 подключены к датчикам тока якоря, тока возбуждения и напряжения, соответственно. Выходы модуля питания блока 5, с необходимыми уровнями напряжения, соединены с блоком автоматического контроля 6, который содержит модуль автоматического контроля 7, с модулем релейных коммутаций 8, с модулем устройств согласования 9, который содержит модули гальванической развязки 10-13, с блоком обработки сигналов 14, который содержит модули обработки сигналов 15-18, функциональный узел ИЛИ 19 и функциональный узел И 20. Первый вход модуля релейных коммутаций 8 подключен к датчику напряжения, второй вход соединен с третьим выходом блока автоматического контроля 6, третий вход подключен к датчику тока якоря, четвертый вход соединен с четвертым выходом блока автоматического контроля 6, пятый вход подключен к датчику тока возбуждения, шестой вход соединен с пятым выходом блока автоматического контроля 6, седьмой вход подключен к задатчику тока/скорости, восьмой вход соединен с шестым выходом блока автоматического контроля, девятый вход подключен к блоку контроля скорости, десятый вход соединен с седьмым выходом блока автоматического контроля 6, выход 1 и выход 2 которого подключены к исполнительному устройству подсыпки песка, выходы, с первого по пятый, модуля релейных коммутаций 8 соединены соответственно со входами модуля устройств согласования 9, а четвертый и пятый входы соединены с междусекционной линией связи, в модуле устройств согласования 9 входные сигналы нормируются по уровню и через модули гальванической развязки 10-13 поступают на соответствующие выходы, из которых первый выход соединен с первым входом автоматического контроля 6 и первым входом модуля обработки сигналов 15, второй соединен со вторым входом модуля обработки сигналов 16, с первым входом модуля обработки сигналов 17 и со вторым входом блока автоматического контроля 6, третий выход соединен с третьим входом модуля обработки сигналов 16, со вторым входом модуля обработки сигналов 17 и с третьим входом блока автоматического контроля 6, четвертый выход соединен с четвертым входом модуля обработки сигналов 16, с первым входом модуля обработки сигнала 18 и с четвертым входом блока автоматического контроля 6, пятый выход соединен с третьим входом модуля обработки сигнала 18 и с пятым входом блока автоматического контроля 6, междусекционная линия связи, по которой поступает команда на функционирование в режиме рекуперативного торможения, подключена ко второму входу модуля обработки сигнала 15, к пятому входу модуля обработки сигналов 16, к третьему входу модуля обработки сигналов 17 и ко второму входу модуля обработки сигналов 18, междусекционная линия связи, по которой поступает команда на функционирование в режиме проверки, подключена к первому входу модуля обработки сигналов 16, сигнал о наличии буксования колесных пар поступает по линии связи, которая подключена к шестому входу модуля обработки сигналов 16, команда на стабилизацию тока в режиме рекуперации поступает по междусекционной линии связи, которая подключена к седьмому входу модуля обработки сигналов 16, четвертый вход модуля обработки сигналов 17 подключен к междусекционной линии связи, по которой поступает сигнал о способе группировании тяговых двигателей, пятый вход модуля обработки сигналов 18 подключен к междусекционной линии связи, по которой поступает команда на стабилизацию скорости в режиме рекуперации, четвертый вход этого модуля подключен к междусекционной линии связи, второй выход его соединен с четвертым входом функционального узла ИЛИ 19, первый выход соединен с восьмым входом модуля обработки сигналов 16, а третий выход соединен с четвертым входом функционального узла И 20, третий вход которого соединен со вторым выходом модуля обработки сигналов 17, первый вход соединен со вторым выходом модуля обработки сигналов 15, второй вход соединен со вторым выходом модуля обработки сигналов 16, а выход соединен с пятым входом функционального узла ИЛИ 19, первый вход которого соединен с первым выходом модуля обработки сигналов 15, второй вход соединен с первым выходом модуля обработки сигналов 16, третий вход соединен с первым выходом модуля обработки сигналов 17, а выход соединен с четвертым входом модуля электронного прерывателя 21, третий вход которого подключен к междусекционной линии связи ИУ МЭП, первый вход подключен к междусекционной линии связи C, по которой поступает сигнал о способе группирования тяговых двигателей, второй вход подключен к междусекционной линии связи Cвед, по которой передается сигнал о приоритете секции в управлении процессом рекуперации, обмен информационными данными осуществляется по информационной магистрали 22 (CAN-интерфейс), которая подключена через блок автоматического контроля 6 к модулю автоматического контроля 7, через блок обработки сигналов 14 к модулям обработки сигналов 15-18.

Таким образом, предлагаемый регулятор "ИРБИС" обеспечивает автоматическое управление режимом рекуперативного торможения со стабилизацией тока рекуперации или со стабилизацией скорости движения при движении по спуску, а также оперативный автоматический контроль работоспособности.

Импульсный регулятор, отличающийся тем, что в него введены модуль фильтра, выход которого соединен со входом источника питания, выход которого соединен с модулем питания датчиков, который в своем составе содержит модуль источника питания сельсина, с модулем питания регулятора, с блоком автоматического контроля, который в своем составе содержит модуль автоматического контроля, с модулем релейных коммутаций, с модулем электронного прерывателя, выходы модуля питания датчиков подсоединены к датчикам тока якоря и возбуждения, к датчику напряжения и к задатчику тока/скорости, выходы модуля питания блока подключены к блоку автоматического контроля, к модулю релейных коммутаций, к модулю устройств согласования, который содержит в своем составе четыре модуля гальванической развязки, к блоку обработки сигналов, который содержит четыре модуля обработки сигналов, функциональные узлы ИЛИ и И, первый вход модуля релейных коммутаций соединен с выходом датчика напряжения, второй вход соединен с третьим выходом блока автоматического контроля, третий вход соединен с выходом датчика тока якоря, четвертый вход соединен с четвертым выходом блока автоматического контроля, пятый вход соединен с выходом датчика тока возбуждения, шестой вход соединен с пятым выходом блока автоматического контроля, седьмой вход соединен с выходом блока контроля скорости данной секции, десятый вход соединен с седьмым выходом блока автоматического контроля, первый и второй выходы которого подключены к исполнительному устройству подсыпки песка, выходы модуля релейных коммутаций соединены со входами модуля устройств согласования, первый выход которого соединен с первым входом блока автоматического контроля и с первым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения напряжений, второй выход соединен со вторым входом блока автоматического контроля, со вторым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов и с первым входом модуля обработки сигнала, выполняющего функцию сравнения отношения токов, третий выход соединен с третьим входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, со вторым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения отношения токов, с третьим входом блока автоматического контроля, четвертый выход соединен с четвертым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, с первым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию стабилизации скорости, с четвертым входом блока автоматического контроля, пятый выход соединен с третьим входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию стабилизации скорости, с пятым входом блока автоматического контроля, шестой вход которого подключен к междусекционной линии связи и соединен с четвертым входом модуля обработки сигналов, который выполняет функцию стабилизации скорости, первый вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, подключен к междусекционной линии связи для проведения проверки функционирования блока регулятора, второй вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения напряжения, пятый вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, третий вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения отношения токов и второй вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию стабилизации скорости, подключены к междусекционной линии связи для работы в режиме рекуперативного торможения, второй выход модуля обработки сигналов соединен с четвертым входом функционального узла ИЛИ, первый выход соединен с восьмым входом модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, шестой вход соединен с цепью ЮЗ, а седьмой вход соединен с цепью стаб.J, третий выход соединен с четвертым входом функционального узла И, второй выход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения напряжений, соединен с первым входом функционального узла И, а первый выход соединен с первым входом функционального узла ИЛИ, первый выход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения токов, соединен со вторым входом функционального узла ИЛИ, а второй выход соединен со вторым входом функционального узла И, второй выход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения отношения токов, соединен с третьим входом функционального узла И, а первый выход соединен с третьим входом функционального узла ИЛИ, пятый вход которого соединен с выходом функционального узла И, а выход функционального узла ИЛИ соединен с четвертым входом модуля электронного прерывателя, третий вход которого подключен к междусекционной линии связи, а выход подключен к обмотке возбуждения генератора электромашинного преобразователя, первый вход соединен с цепью С, второй вход соединен с цепью Свед, первая цепь подачи питающего напряжения подключена к модулю электронного прерывателя, вторая цепь подачи питающего напряжения подключена к модулю фильтра питания, информационная магистраль подключена к блоку обработки сигналов и к блоку автоматического контроля, четвертый вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию сравнения отношения токов, подключен к междусекционной линии связи для определения группирования тяговых двигателей, пятый вход модуля обработки сигналов, выполняющего функцию стабилизации скорости подключен к междусекционной линии связи стаб.V.