Пристрій контролю енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму рудникового електровоза

Номер патенту: 102320

Опубліковано: 26.10.2015

Автори: Ханкишиєва Марина Сергіївна, Чорна Вікторія Олегівна

Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Пристрій контролю енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму рудникового електровоза, що складається з тягового електроприводу з живленням від контактної мережі постійного струму, що містить тягові електродвигуни постійного струму, обмотка якоря першого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження першого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з першим датчиком струму, з'єднані з виходом першого напівпровідникового перетворювача, обмотка якоря другого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження другого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з другим датчиком струму, з'єднані з виходом другого напівпровідникового перетворювача, вхідні кола напівпровідникових перетворювачів з'єднані паралельно та підключені до виходу згладжуючого LC-фільтра, вхід згладжуючого LC-фільтра паралельно з'єднаний з нульовим діодом, який послідовно з'єднаний з загороджувальним діодом, автоматичним вимикачем та струмоприймачем, паралельно струмоприймачу та вузлу заземлення під'єднаний третій датчик напруги, між вузлом заземлювача та нульовим діодом включений третій датчик струму, вихід першого датчика струму з'єднаний з першим входом першого елемента порівняння, вихід другого датчика струму з'єднаний з першим входом другого елемента порівняння, вихід третього датчика струму з'єднаний через диференціюючу ланку з третім входом першого елемента порівняння і з третім входом другого елемента порівняння, до другого входу першого елемента порівняння і до другого входу другого елемента порівняння під'єднаний вихід першого елемента завдання, вихід першого елемента порівняння з'єднаний з входом першого керуючого елемента, вихід другого елемента порівняння з'єднаний з входом другого керуючого елемента, вихід першого керуючого елемента з'єднаний з другим входом першого блока управління першого напівпровідникового перетворювача, вихід другого керуючого елемента з'єднаний з другим входом другого блока управління другого напівпровідникового перетворювача, третій датчик напруги своїм виходом з'єднаний з першим входом третього елемента порівняння, до другого входу третього елемента порівняння під'єднаний вихід другого елемента завдання, вихід третього елемента порівняння з'єднаний з першим входом першого блока управління і з першим входом другого блока управління, який відрізняється тим, що додатково введено перший датчик напруги, з'єднаний паралельно з якірною обмоткою першого тягового електродвигуна постійного струму, другий датчик напруги, з'єднаний паралельно з якірною обмоткою другого тягового електродвигуна постійного струму, вихід першого датчика напруги з'єднаний з першим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, а вихід другого датчика напруги з'єднаний з четвертим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, вихід першого датчика струму з'єднаний з першим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, вихід другого датчика струму з'єднаний з третім входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, вихід третього елемента порівняння з'єднаний з першим входом панелі машиніста, перший вихідблока мікропроцесорної системи збору і обробки даних з'єднаний з другим входом панелі машиніста, другий вихід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних з'єднаний з входом блока пам'яті, вихід блока пам'яті з'єднаний з п'ятим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних.

Текст

Дивитися

Реферат: Пристрій контролю енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму рудникового електровоза складається з тягового електроприводу з живленням від контактної мережі постійного струму, що містить тягові електродвигуни постійного струму, обмотка якоря першого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження першого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з першим датчиком струму, з'єднані з виходом першого напівпровідникового перетворювача, обмотка якоря другого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження другого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з другим датчиком струму, з'єднані з виходом другого напівпровідникового перетворювача, вхідні кола напівпровідникових перетворювачів з'єднані паралельно та підключені до виходу згладжуючого LC-фільтра, вхід згладжуючого LC-фільтра паралельно з'єднаний з нульовим діодом, який послідовно з'єднаний з загороджувальним діодом, автоматичним вимикачем та струмоприймачем, паралельно струмоприймачу та вузлу заземлення під'єднаний третій датчик напруги, між вузлом заземлювача та нульовим діодом включений третій датчик струму, вихід першого датчика струму з'єднаний з першим входом першого елемента порівняння, вихід другого датчика струму з'єднаний з першим входом другого елемента порівняння, вихід третього датчика струму з'єднаний через диференціюючу ланку з третім входом першого елемента порівняння і з третім входом другого елемента порівняння, до другого входу першого елемента порівняння і до другого входу другого елемента порівняння під'єднаний вихід першого елемента завдання, вихід першого елемента порівняння з'єднаний з входом першого керуючого елемента, вихід другого елемента порівняння з'єднаний з входом другого керуючого елемента, вихід першого керуючого елемента з'єднаний з другим входом першого блока управління першого напівпровідникового перетворювача, вихід другого керуючого елемента з'єднаний з другим входом другого блока управління другого напівпровідникового перетворювача, третій датчик напруги своїм виходом з'єднаний з першим входом третього елемента порівняння, до другого входу третього елемента порівняння під'єднаний вихід другого елемента завдання, вихід третього елемента порівняння з'єднаний з першим входом першого блока управління і з першим входом другого блока управління, причому додатково введено перший датчик напруги, з'єднаний паралельно з якірною обмоткою першого тягового електродвигуна постійного струму, другий датчик напруги, з'єднаний паралельно з якірною обмоткою другого тягового електродвигуна постійного струму, вихід першого датчика напруги з'єднаний з першим входом UA 102320 U (12) UA 102320 U блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, а вихід другого датчика напруги з'єднаний з четвертим входом блока мікропроцесорної системи UA 102320 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електротехніки та може бути застосована при керуванні транспортними засобами з тяговим електроприводом, наприклад рудникових електровозів. Відоме технічне рішення (Тяговий привід постійного струму пат. Російської Федерації 2440900, МПК B60L 9/00. Опубл. 27.01.2012 Бюл. № 3, 2012 р. Ким С.І., Набатчиков Ю.М., Федотов М.В., Журавльов С.М, Уткін О.Є.), що складається з тягових електродвигунів постійного струму послідовного збудження, які підключені до виходу перетворювача напруги, вхід якого призначений для підключення джерела трифазної напруги, до якірної обмотки першого тягового електродвигуна постійного струму підключені послідовно з'єднані обмотка збудження першого тягового електродвигуна постійного струму, перший датчик струму, в якірній обмотці другого тягового електродвигуна постійного струму підключені послідовно з'єднані обмотка збудження другого тягового електродвигуна постійного струму, другий датчик струму, вільні виходи якірних обмоток першого і другого тягових двигунів постійного струму підключені до плюсової клеми перетворювача напруги, вільні виходи першого і другого датчиків струму з'єднані з колекторами відповідно першого і другого біполярних транзисторів з ізольованими затворами, емітери біполярних транзисторів з ізольованими затворами з'єднані між собою і підключені до мінусового виводу перетворювача напруги, до плюсового виводу джерела живлення і до колекторів кожного біполярного транзистора з ізольованим затвором підключені два датчики напруги, виводи яких з'єднані, відповідно, з третім та четвертим входами блока управління, паралельно-послідовно з'єднаним якірним обмоткам і обмоткам збудження кожного тягового електродвигуна постійного струму підключені діоди, причому катоди діодів підключені до плюсової клеми джерела живлення, а аноди підключення до колекторів першого і другого біполярного транзистора з ізольованим затвором. Спільними ознаками аналога та корисної моделі, що заявляється, є: наявність тягових електродвигунів постійного струму послідовного збудження, підключених до виходів перетворювачів напруги, першого датчика струму з'єднаного послідовно та першого датчика напруги з'єднаного паралельно з якірною обмоткою першого тягового електродвигуна постійного струму та другого датчика струму з'єднаного послідовно та другого датчика напруги з'єднаного паралельно з якірною обмоткою другого тягового електродвигуна постійного струму. Недоліками відомого технічного рішення є: відсутність вхідного фільтра, який згладжує низькочастотні пульсації струму у вхідному ланцюзі тягового електроприводу, відсутність блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних величин струму, напруги та енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму, що не забезпечує визначення потужності та обсягів споживаної енергії в тягових електродвигунах постійного струму. Відоме технічне рішення (Тяговий електропривод з живленням від контактної мережі постійного струму пат. Російської Федерації 2179934, МПК B60L 9/04, B60L 9/18. Опубл. 27.02.2002 Литовченко В.В., Феоктистов В.П.), що містить тягові електродвигуни, які за допомогою напівпровідникового перетворювача електроенергії з вхідним згладжуючим LCфільтром підключені до струмоприймача, датчик струму тягових електродвигунів і елемент завдання, виходи яких підключені до елемента порівняння, а вихід останнього - до входу керуючого елемента, вихід якого з'єднаний з входом блока управління напівпровідникового перетворювача, введені датчик струму і диференціююча ланка, причому введений датчик струму своїми входами включений до вхідного ланцюга LC-фільтра, а виходами - через диференціюючу ланку до додаткового входу елемента порівняння. Спільними ознаками найближчого аналога та корисної моделі, що заявляється, є: тягові електродвигуни з живленням від контактної мережі постійного струму, які за допомогою напівпровідникових перетворювачів електроенергії з вхідним згладжуючим LC-фільтром підключені до струмоприймача, датчик струму і диференціююча ланка, причому датчик струму своїми входами підключений до вхідного ланцюга LC-фільтра, а виходами - через диференціюючу ланку до входу елемента порівняння. Недоліками відомого технічного рішення є: відсутність датчика напруги мережі, що унеможливлює контроль напруги та корекцію режиму роботи електропривода за рівнем напруги, порівнюючи значення напруги в елементі завдання та значення напруги мережі в елементі порівняння, першого датчика напруги з'єднаного паралельно з якірною обмоткою першого тягового електродвигуна постійного струму, другого датчика напруги з'єднаного паралельно з якірною обмоткою другого тягового електродвигуна постійного струму, що не забезпечує контроль напруги тягових електродвигунів постійного струму, відсутність блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних величин струму, напруги та енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму, що не забезпечує визначення потужності та обсягів споживаної енергії в тягових електродвигунах постійного струму. 1 UA 102320 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Найбільш близьким технічним рішенням до корисної моделі, що заявляється, є пристрій контролю електричних параметрів тягового електроприводу (Пристрій контролю електричних параметрів тягового електроприводу пат. України 74409, МПК B60L 15/00. Опубл. 25.10.2012 Бюл. № 20, 2012 р. Бялобржеський О.В., Чорна В.О., Грицай І.Д.), що складається з тягового електроприводу з живленням від контактної мережі постійного струму, що містить тягові електродвигуни, які за допомогою напівпровідникового перетворювача електроенергії з вхідним згладжуючим LC-фільтром підключені до струмоприймача, датчик струму тягових електродвигунів і елемент завдання, виходи яких підключені до елемента порівняння, а вихід останнього - до входу керуючого елемента, вихід якого з'єднаний з входом блока управління напівпровідникового перетворювача, введені датчик струму і диференціююча ланка, причому вказаний введений датчик струму своїми входами включений до вхідного ланцюга LC-фільтра, а виходами - через диференціюючу ланку до додаткового входу елемента порівняння, датчик напруги на вході в силовий ланцюг підключений до струмоприймача та до входу елемента порівняння, а на виході до вузла заземлення, до другого входу елемента порівняння підключений вхід елемента завдання, сигнал з виходу елемента завдання надходить на блок індикації, а другий вихід елемента порівняння підключений до блоків управління напівпровідникових перетворювачів, до струмоприймача підключений автоматичний вимикач, до якого приєднаний загороджувальний діод, до входу згладжуючого фільтра підключений нульовий діод. Спільними ознаками найближчого аналога та корисної моделі, що заявляється, є: обмотка якоря першого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження першого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з першим датчиком струму, з'єднані з виходом першого напівпровідникового перетворювача, обмотка якоря другого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження другого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з другим датчиком струму, з'єднані з виходом другого напівпровідникового перетворювача, вхідні кола напівпровідникових перетворювачів з'єднані паралельно та підключені до виходу згладжуючого LC-фільтра, вхід згладжуючого LC-фільтра паралельно з'єднаний з нульовим діодом, який послідовно з'єднаний з загороджувальним діодом, автоматичним вимикачем та струмоприймачем, паралельно струмоприймачу та вузлу заземлення під'єднаний датчик напруги, між вузлом заземлювача та нульовим діодом включений третій датчик струму, вихід першого датчика струму з'єднаний з першим входом першого елемента порівняння, вихід другого датчика струму з'єднаний з першим входом другого елемента порівняння, вихід третього датчика струму з'єднаний через диференціюючу ланку з третім входом першого елемента порівняння і з третім входом другого елемента порівняння, до другого входу першого елемента порівняння і до другого входу другого елемента порівняння під'єднаний вихід першого елемента завдання, вихід першого елемента порівняння з'єднаний з входом першого керуючого елемента, вихід другого елемента порівняння з'єднаний з входом другого керуючого елемента, вихід першого керуючого елемента з'єднаний з другим входом першого блока управління першого напівпровідникового перетворювача, вихід другого керуючого елемента з'єднаний з другим входом другого блока управління другого напівпровідникового перетворювача, датчик напруги своїм виходом з'єднаний з першим входом третього елемента порівняння, до другого входу третього елемента порівняння під'єднаний вихід другого елемента завдання, вихід третього елемента порівняння з'єднаний з входом першого блока управління і першим входом другого блока управління. Недоліками відомого технічного рішення є: відсутність першого датчика напруги з'єднаного паралельно з якірною обмоткою першого тягового електродвигуна постійного струму, другого датчика напруги з'єднаного паралельно з якірною обмоткою другого тягового електродвигуна постійного струму, що не забезпечує контроль напруги тягових електродвигунів постійного струму, відсутність блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних величин струму, напруги та енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму, що не забезпечує визначення потужності та обсягів споживаної енергії в тягових електродвигунах постійного струму, відсутність блока індикації параметрів тягових електродвигунів, розташованого на пульті в кабіні машиніста, що унеможливлює візуальний контроль за показниками струму, напруги, потужності та споживаної енергії тягових електродвигунів постійного струму та суттєво знижує достовірність інформації щодо роботи тягового електротехнічного комплексу в цілому. Дане технічне рішення вибрано як прототип корисної моделі, що заявляється. В основу корисної моделі поставлена задача контролю енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму рудникового електровоза, шляхом введення блока 2 UA 102320 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мікропроцесорної системи збору і обробки даних величин струму та напруги тягових електродвигунів постійного струму, що забезпечить визначення потужності та обсягів споживаної енергії в тягових електродвигунах постійного струму, та індикацію на панелі машиніста передаварійних та аварійних режимів енергоспоживання. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої контролю енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму рудникового електровоза, що складається з тягового електроприводу з живленням від контактної мережі постійного струму, що містить тягові електродвигуни постійного струму, обмотка якоря першого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження першого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з першим датчиком струму, з'єднані з виходом першого напівпровідникового перетворювача, обмотка якоря другого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження другого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з другим датчиком струму, з'єднані з виходом другого напівпровідникового перетворювача, вхідні кола напівпровідникових перетворювачів з'єднані паралельно та підключені до виходу згладжуючого LC-фільтра, вхід згладжуючого LC-фільтра паралельно з'єднаний з нульовим діодом, який послідовно з'єднаний з загороджувальним діодом, автоматичним вимикачем та струмоприймачем, паралельно струмоприймачу та вузлу заземлення під'єднаний третій датчик напруги, між вузлом заземлювача та нульовим діодом включений третій датчик струму, вихід першого датчика струму з'єднаний з першим входом першого елемента порівняння, вихід другого датчика струму з'єднаний з першим входом другого елемента порівняння, вихід третього датчика струму з'єднаний через диференціюючу ланку з третім входом першого елемента порівняння і з третім входом другого елемента порівняння, до другого входу першого елемента порівняння і до другого входу другого елемента порівняння під'єднаний вихід першого елемента завдання, вихід першого елемента порівняння з'єднаний з входом першого керуючого елемента, вихід другого елемента порівняння з'єднаний з входом другого керуючого елемента, вихід першого керуючого елемента з'єднаний з другим входом першого блока управління першого напівпровідникового перетворювача, вихід другого керуючого елемента з'єднаний з другим входом другого блока управління другого напівпровідникового перетворювача, третій датчик напруги своїм виходом з'єднаний з першим входом третього елемента порівняння, до другого входу третього елемента порівняння під'єднаний вихід другого елемента завдання, вихід третього елемента порівняння з'єднаний з першим входом першого блока управління і з першим входом другого блока управління, згідно з корисною моделлю, додатково введено перший датчик напруги, з'єднаний паралельно з якірною обмоткою першого тягового електродвигуна постійного струму, другий датчик напруги, з'єднаний паралельно з якірною обмоткою другого тягового електродвигуна постійного струму, вихід першого датчика напруги з'єднаний з першим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, а вихід другого датчика напруги з'єднаний з четвертим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, вихід першого датчика струму з'єднаний з першим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, вихід другого датчика струму з'єднаний з третім входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, вихід третього елемента порівняння з'єднаний з першим входом панелі машиніста, перший вихід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних з'єднаний з другим входом панелі машиніста, другий вихід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних з'єднаний з входом блока пам'яті, вихід блока пам'яті з'єднаний з п'ятим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних. Це дозволяє забезпечити визначення обсягів споживаної енергії тяговими електродвигунами постійного струму, що дасть змогу контролювати режими енергоспоживання та своєчасно виявити передаварійні та аварійні режими енергоспоживання. Корисна модель пояснюється кресленням, де представлена схема тягового електроприводу рудникового контактного електровозу, на якій прийняті позначення: 1 - струмоприймач (пантограф); 2 - автоматичний вимикач; 3 - загороджувальний діод; 4 - нульовий діод; 5 згладжуючий LC-фільтр; 6 - перший напівпровідниковий перетворювач; 7 - другий напівпровідниковий перетворювач; 8 - обмотка якоря першого тягового електродвигуна постійного струму; 9 - обмотка якоря другого тягового електродвигуна постійного струму; 10 обмотка збудження першого тягового електродвигуна постійного струму; 11 - обмотка збудження другого тягового електродвигуна постійного струму; 12 - перший датчик струму; 13 другий датчик струму; 14 - третій датчик струму; 15 - перший датчик напруги; 16 - другий датчик напруги; 25 - третій датчик напруги, 17 - диференціююча ланка; 18 - перший елемент порівняння; 19 - другий елемент порівняння; 26 - третій елемент порівняння; 20 - перший елемент завдання; 27 - другий елемент завдання; 21 - перший керуючий елемент; 22 - другий 3 UA 102320 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 керуючий елемент; 23 - перший блок управління; 24 - другий блок управління; 28 - вузол заземлення; 29 - блок мікропроцесорної системи збору і обробки даних; 30 - панель машиніста; 31 - блок пам'яті. Запропонований пристрій складається з двох тягових електродвигунів постійного струму, обмотка якоря першого тягового електродвигуна постійного струму 8 послідовно з'єднана з обмоткою збудження першого тягового електродвигуна постійного струму 10, а іншим виводом з першим датчиком струму 12, з'єднані з виходом першого напівпровідникового перетворювача 6, обмотка якоря другого тягового електродвигуна постійного струму 9 послідовно з'єднана з обмоткою збудження другого тягового електродвигуна постійного струму 11, а іншим виводом з другим датчиком струму 13, з'єднані з виходом другого напівпровідникового перетворювача 7. Паралельно обмотці якоря першого тягового електродвигуна 8 під'єднаний перший датчик напруги 15. Паралельно обмотці якоря другого тягового електродвигуна 9 під'єднаний другий датчик напруги 16. Вхідні кола напівпровідникових перетворювачів 6 та 7 з'єднані паралельно та підключені до виходу згладжуючого LC-фільтра 5. Вхід згладжуючого LC-фільтра 5 паралельно з'єднаний з нульовим діодом 4, який послідовно з'єднаний з загороджувальним діодом 3, автоматичним вимикачем 2 та струмоприймачем 1. Паралельно струмоприймачу 1 та вузлу заземлення 28 під'єднаний третій датчик напруги 25, між вузлом заземлення та нульовим діодом 4 включений третій датчик струму 14. Вихід першого датчика струму 12 з'єднаний з першим входом першого елемента порівняння 18 та з першим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29. Вихід другого датчика струму 13 з'єднаний з першим входом другого елемента порівняння 19 та з третім входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29, вихід третього датчика струму 14 через диференціюючу ланку 17 з'єднаний з третім входом першого елемента порівняння 18 і з третім входом другого елемента порівняння 19. До другого входу першого елемента порівняння 18 і до другого входу другого елемента порівняння 19 під'єднаний вихід першого елемента завдання 20. Вихід першого елемента порівняння 18 з'єднаний з входом першого керуючого елемента 21, вихід другого елемента порівняння 19 з'єднаний з входом другого керуючого елемента 22. Вихід першого керуючого елемента 21 з'єднаний з другим входом першого блока управління 23 першого напівпровідникового перетворювача 6, вихід другого керуючого елемента 22 з'єднаний з другим входом другого блока управління 24 другого напівпровідникового перетворювача 7. Вихід першого датчика напруги 15 з'єднаний з другим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29, а вихід другого датчика напруги 16 з'єднаний з четвертим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29. Третій датчик напруги 25 своїм виходом з'єднаний з першим входом третього елемента порівняння 26. До другого входу третього елемента порівняння 26 під'єднаний вихід другого елемента завдання 27, вихід третього елемента порівняння 26 з'єднаний з першим входом панелі машиніста 30, та з першим входом першого блока управління 23 і з першим входом другого блока управління 24. Перший вихід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29 з'єднаний з другим входом панелі машиніста 30, а другий вихід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29 з'єднаний з входом блока пам'яті 31, вихід блока пам'яті 31 з'єднаний з п'ятим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29. Пристрій працює наступним чином. В тяговому режимі контакт 2 ввімкнений, струм протікає через загороджувальний діод 3, згладжуюючий LC-фільтр 5, перший напівпровідниковий перетворювач 6 та другий напівпровідниковий перетворювач 7, які працюють в режимі широтноімпульсної модуляції, обмотку збудження 10 та обмотку якоря 8 першого тягового електродвигуна двигуна постійного струму, обмотку збудження 11 та обмотку якоря 9 другого тягового електродвигуна постійного струму. Перший датчик струму 12 вимірює струм в якірній обмотці першого тягового електродвигуна постійного струму 8, в першому елементі порівняння 18 порівнюють сигнал з першого датчика струму 12 та сигнал з першого елемента завдання 20. Другий датчик струму 13 вимірює струм в якірній обмотці другого тягового електродвигуна постійного струму 9, в другому елементі порівняння 19 порівнюють сигнал з другого датчика струму 13 та сигнал з першого елемента завдання 20. Третій датчик струму 14 вимірює струм у згладжуючому LC-фільтрі 5 та через диференційну ланку 17 подає сигнал на вхід першого елемента порівняння 18, в якому відбувається порівняння сигналів. Якщо виміряні значення струмів відрізняються від заданих, то з першого елемента порівняння 18 подаються сигнали на перший керуючий елемент 21, а з другого елемента порівняння 19 подаються сигнали на другий керуючий елемент 22. З виходу першого керуючого елемента 21 подаються сигнали на переший блок управління 23 звідки сигнали надходять на вхід напівпровідникового перетворювача 6, який корегує роботу провідного стану тиристорів, з виходу другого керуючого елемента 22 подаються сигнали на другий блок управління 24 звідки сигнали надходять на вхід 4 UA 102320 U 5 10 15 20 25 30 35 напівпровідникового перетворювача 7, який корегує роботу провідного стану тиристорів. Перший датчик напруги 15 вимірює напругу в якірній обмотці тягового електродвигуна постійного струму 8, другий датчик напруги 16 вимірює напругу в якірній обмотці тягового електродвигуна постійного струму 9, а третій датчик напруги 25, що підключений до струмоприймача 1, дозволяє контролювати напругу мережі та коректувати режими роботи електропривода за рівнем напруги, порівнюючи значення напруги в другому елементі завдання 27 та значення напруги мережі в третьому елементі порівняння 26. Якщо значення напруги мережі живлення нижче мінімально допустимого або вище максимально допустимого значень, то з третього елемента порівняння 26 надходить сигнал на перший блок управління 23 напівпровідникового перетворювача 6 та на другий блок управління 24 напівпровідникового перетворювача 7, які блокують роботу перетворювачів. Автоматичний вимикач 2 розмикається при перевищенні напругою допустимого значення і не пропускає струм через силовий ланцюг. Про зміну рівня напруги сигналізує блок індикації на панелі машиніста 30. При відновленні напруги контактної мережі вище мінімально допустимого значення вмикається автоматичний вимикач 2. У разі короткого замикання в мережі живлення загороджувальний діод 3 запобігає розряду конденсатора через дросель в місце виникнення короткого замикання, не посилюючи тим самим аварію. В будь-якому випадку дросель згладжуючого LC-фільтра 5 через нульовий діод 4 розряджається на конденсатор, перший напівпровідниковий перетворювач 6 та другий напівпровідниковий перетворювач 7. Дані з виходу першого датчика струму 12 першого тягового електродвигуна постійного струму надходять на перший вхід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29, дані з виходу другого датчика струму 13 другого тягового електродвигуна постійного струму надходять на третій вхід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29, дані з першого датчика напруги 15 першого тягового електродвигуна постійного струму надходять на другий вхід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29, дані з другого датчика напруги 16 другого тягового електродвигуна постійного струму надходять на четвертий вхід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29, де відбувається обробка даних струму, напруги тягових електродвигунів постійного струму та визначення потужності та обсягів споживаної енергії в тягових електродвигунах постійного струму. В блоці пам'яті 31 попередньо записані вирази для визначення потужності, споживаної енергії в тягових електродвигунах постійного струму та масиви ознак передаварійних та аварійних режимів енергоспоживання тягових електродвигунів постійного струму у вигляді допустимого значення струму тягових електродвигунів більше 50 % від номінального струму, що характерно для передаварійного режиму роботи, у вигляді значення струму більше 100 %, що характерно для аварійного режиму роботи, у вигляді значення напруги менше 70 % та більше 30 % від номінального, що характерно для аварійного режиму роботи. Потужність тягових електродвигунів постійного струму визначається виразом: P  Uср.я  І я , (1) Де Uср.я - середнє значення напруги в якірному колі тягового електродвигуна постійного 40 струму; Ія - струм в якірному колі тягового електродвигуна постійного струму. Споживана енергія тяговими електродвигунами постійного струму визначається за виразом: t  E  P  dt , (2) 0 45 50 55 де P - потужність тягового електродвигуна постійного струму; t - час циклу. Оброблені дані струму, напруги, потужності та споживаної енергії тягових електродвигунів постійного струму з першого виходу блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29 надходять на другий вхід панелі машиніста 30, де у випадку передаварійних та аварійних режимів енергоспоживання тягових електродвигунів постійного струму відображають відповідні сигнали на блоці індикації. Якщо значення параметра межує з нормально-допустимим, то відбувається індикація на панелі машиніста 30, наприклад жовтим індикатором, що свідчить про можливість передаварійної ситуації. У випадку, коли значення параметра не межує з нормальнодопустимим, виконують перевірку на перевищення граничнодопустимого значення параметра. При перевищенні граничнодопустимого значення параметра відбувається індикація на панелі машиніста 30, наприклад червоним індикатором, що свідчить про наявність аварійної ситуації. Якщо значення параметра не перевищує граничнодопустиме, то відбувається індикація на панелі машиніста 30, наприклад зеленим індикатором, що свідчить про нормальний режим роботи рудникового електровоза. 5 UA 102320 U 5 З другого виходу блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29 оброблені дані струму, напруги, потужності та споживаної енергії тягових електродвигунів постійного струму надходять на вхід блока пам'яті 31, який виконує функцію запису та збереження інформації поточного стану роботи тягових електродвигунів постійного струму рудникового електровоза. Обмін даними між блоком мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29 та блоком пам'яті 31 здійснюється передачею інформації з другого виходу та п'ятого входу блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних 29. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Пристрій контролю енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму рудникового електровоза, що складається з тягового електроприводу з живленням від контактної мережі постійного струму, що містить тягові електродвигуни постійного струму, обмотка якоря першого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження першого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з першим датчиком струму, з'єднані з виходом першого напівпровідникового перетворювача, обмотка якоря другого тягового електродвигуна постійного струму послідовно з'єднана з обмоткою збудження другого тягового електродвигуна постійного струму, а іншим виводом з другим датчиком струму, з'єднані з виходом другого напівпровідникового перетворювача, вхідні кола напівпровідникових перетворювачів з'єднані паралельно та підключені до виходу згладжуючого LC-фільтра, вхід згладжуючого LC-фільтра паралельно з'єднаний з нульовим діодом, який послідовно з'єднаний з загороджувальним діодом, автоматичним вимикачем та струмоприймачем, паралельно струмоприймачу та вузлу заземлення під'єднаний третій датчик напруги, між вузлом заземлювача та нульовим діодом включений третій датчик струму, вихід першого датчика струму з'єднаний з першим входом першого елемента порівняння, вихід другого датчика струму з'єднаний з першим входом другого елемента порівняння, вихід третього датчика струму з'єднаний через диференціюючу ланку з третім входом першого елемента порівняння і з третім входом другого елемента порівняння, до другого входу першого елемента порівняння і до другого входу другого елемента порівняння під'єднаний вихід першого елемента завдання, вихід першого елемента порівняння з'єднаний з входом першого керуючого елемента, вихід другого елемента порівняння з'єднаний з входом другого керуючого елемента, вихід першого керуючого елемента з'єднаний з другим входом першого блока управління першого напівпровідникового перетворювача, вихід другого керуючого елемента з'єднаний з другим входом другого блока управління другого напівпровідникового перетворювача, третій датчик напруги своїм виходом з'єднаний з першим входом третього елемента порівняння, до другого входу третього елемента порівняння під'єднаний вихід другого елемента завдання, вихід третього елемента порівняння з'єднаний з першим входом першого блока управління і з першим входом другого блока управління, який відрізняється тим, що додатково введено перший датчик напруги, з'єднаний паралельно з якірною обмоткою першого тягового електродвигуна постійного струму, другий датчик напруги, з'єднаний паралельно з якірною обмоткою другого тягового електродвигуна постійного струму, вихід першого датчика напруги з'єднаний з першим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, а вихід другого датчика напруги з'єднаний з четвертим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, вихід першого датчика струму з'єднаний з першим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, вихід другого датчика струму з'єднаний з третім входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних, вихід третього елемента порівняння з'єднаний з першим входом панелі машиніста, перший вихід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних з'єднаний з другим входом панелі машиніста, другий вихід блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних з'єднаний з входом блока пам'яті, вихід блока пам'яті з'єднаний з п'ятим входом блока мікропроцесорної системи збору і обробки даних. 6 UA 102320 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Device of control power parameters of dc traction motor of mine locomotive

Автори англійською

Chorna Viktoria Olehivna, Khankishyieva Maryna Serhiivna

Назва патенту російською

Устройство контроля энергетических параметров тяговых электродвигателей постоянного тока рудничного электровоза

Автори російською

Чорная Виктория Олеговна, Ханкишиева Марина Сергеевна

МПК / Мітки

МПК: B60L 3/00, B60L 15/00

Мітки: пристрій, параметрів, рудникового, тягових, електродвигунів, енергетичних, контролю, електровоза, струму, постійного

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/9-102320-pristrijj-kontrolyu-energetichnikh-parametriv-tyagovikh-elektrodviguniv-postijjnogo-strumu-rudnikovogo-elektrovoza.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій контролю енергетичних параметрів тягових електродвигунів постійного струму рудникового електровоза</a>

Подібні патенти