RU2208528C1

RU2208528C1 - Braking control device

Info

Publication number: RU2208528C1
Application number: RU2001131604A
Authority: RU
Inventors: В.В. Скобельцин; М.И. Минаев; В.В. Борейша
Original assignee: Открытое акционерное общество "Экспериментальный завод"
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-07-20

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: invention relates to electrical equipment of rail vehicles with electric traction, especially, to device designed to control process of electric braking of train with dc traction motors. Proposed braking control device contains input signal shaping circuit, traction motors armature current, setting shaping circuit, maximum excitation relay cut-in circuit, first summing device, first reference signal source, differential unit, first amplifier, regulating unit, exciter supplying field winding of traction motors. According to invention, device contains also second amplifier, traction motor field current sensor, functional converter, equalizing amplifier, second summing device, second reference signal source, three-channel switch and matching circuit. Output of first summing device is connected with first input of second summing device, output of second summing device is connected with first input of differential unit, input of second amplifier is connected with output of traction motor field current sensor. Output of second amplifier is connected with input of functional converter whose output is connected with input of equalizing amplifier whose first output is connected with second input of second summing device. Second output of equalizing amplifier is connected through first key of three-channel switch. Matching circuit is provided with input which is coupled with electric train mode setting unit by signal. Input of maximum excitation relay cut-in circuit is connected with output of second amplifier, and output of said circuit is connected with control input of three-channel switch. EFFECT: provision of regenerative braking within wide range of train speeds. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрооборудованию рельсовых транспортных средств с электротягой, а именно к устройствам, предназначенным для управления процессом электрического торможения поезда с тяговыми электродвигателями постоянного тока. The invention relates to the electrical equipment of rail vehicles with electric traction, and in particular to devices designed to control the process of electric braking of a train with traction DC motors.

Для управления режимом электрического торможения используются специальные автоматические устройства, адаптированные к силовым схемам электропоезда. Так, например, известно устройство управления торможением, применяемое в электропоезде ЭР2Р [З. М. Рубчинский и др. Электропоезда. М.: 1983 г., с. 337-350] , которое выбрано авторами в качестве ближайшего аналога. Данное устройство предназначено для управления режимом рекуперативного торможения с независимым возбуждением с последующей выдачей сигнала на переход в режим реостатного торможения с самовозбуждением. To control the electric braking mode, special automatic devices are used, adapted to the power circuit of the electric train. So, for example, it is known a braking control device used in the electric train ER2R [Z. M. Rubchinsky and others. Electric trains. M .: 1983, p. 337-350], which is selected by the authors as the closest analogue. This device is designed to control regenerative braking with independent excitation, followed by a signal to switch to rheostatic braking with self-excitation.

Устройство содержит схему формирования входного сигнала, схему формирования уставки, суммирующее устройство, разностный узел, усилитель, возбудитель, питающий обмотку возбуждения тяговых электродвигателей. Первый и второй входы суммирующего устройства соединены соответственно с выходом схемы формирования входного сигнала, на вход которой подается сигнал от датчика тока якорей тяговых электродвигателей, и с выходом схемы формирования уставки, на вход которой из электрической схемы поезда поступает сигнал задания уставки тока якорей тяговых электродвигателей. Сигнал U_S, соответствующий сумме сигнала U_ДТЯ от датчика тока якорей и сигнала U_У от схемы формирования уставки тока якорей, с выхода суммирующего устройства поступает в разностный узел, где он сравнивается с эталонным сигналом U_Э. На выходе данного узла формируется разностный сигнал, который усиливается в усилителе. С выхода усилителя сформированный управляющий сигнал U_УПР, который подается в узел регулирования. Узел регулирования формирует последовательности импульсов с углом α регулирования, величина которого пропорциональна величине сигнала U_УПР. Указанные последовательности импульсов управляют работой возбудителя. При этом увеличение угла α регулирования приводит к уменьшению тока возбуждения I_В, а уменьшение угла α - к увеличению тока возбуждения I_В.The device comprises a circuit for generating an input signal, a circuit for generating a setpoint, a summing device, a difference unit, an amplifier, a pathogen supplying an excitation winding of traction electric motors. The first and second inputs of the summing device are connected respectively to the output of the input signal generating circuit, to the input of which a signal from the current sensor of the traction electric motor anchors is fed, and to the output of the setpoint formation circuit, to the input of which the signal of setting the current setting of the traction electric motor anchors is supplied from the electric circuit of the train. The signal U _S corresponding to the sum of the signal U _DTJ from the armature current sensor and the signal U _U from the circuit for generating the armature current setpoint is fed to the difference node from the output of the summing device, where it is compared with the reference signal U _E. At the output of this node, a difference signal is formed, which is amplified in the amplifier. From the output of the amplifier, the generated control signal U _UPR , which is supplied to the control unit. The control unit generates a sequence of pulses with an angle α of regulation, the value of which is proportional to the value of the signal U _UPR . The indicated pulse sequences control the operation of the pathogen. In this case, an increase in the angle of regulation α leads to a decrease in the excitation current I _B , and a decrease in the angle α leads to an increase in the excitation current I _B.

Рассматриваемое устройство обеспечивает алгоритм регулирования, при котором поддерживается (с учетом статической ошибки) равенство сигналов U_S и U_Э. При этом за счет изменения тока возбуждения I_В достигается поддержание тока якорей I_Я на заданном уставкой уровне.The device in question provides a control algorithm in which the equality of the signals U _S and U _{E is} maintained (taking into account the static error). In this case, due to a change in the excitation current I _B , the current of the armature I I _{I is} achieved at a predetermined set level.

Устройство также содержит схему включения реле предельного возбуждения. Данная схема вырабатывает сигнал при достижении током возбуждения I_В заданного максимального значения, в соответствии с которым осуществляется переход силовой схемы электропоезда в режим реостатного торможения с самовозбуждением.The device also includes a limit switching relay circuit. This circuit generates a signal when the excitation current I _B reaches the specified maximum value, in accordance with which the power circuit of the electric train switches to rheostatic braking with self-excitation.

Кроме того, устройство содержит схему фиксации тока возбуждения, предназначенную для поддержания неизменным тока возбуждения I_В при отрыве токоприемника от контактного провода.In addition, the device contains a circuit for fixing the excitation current, designed to keep the excitation current I _B unchanged when the current collector is disconnected from the contact wire.

Таким образом в процессе работы устройства ток якорей I_Я поддерживается неизменным в соответствии с уставкой, а ток возбуждения I_В постепенно возрастает до своего максимального значения. При этом тормозное усилие также плавно нарастает, так как его величина пропорциональна произведению токов I_Я и I_В.Thus, during operation of the device, the current of the anchors I _{I is} kept constant in accordance with the setting, and the excitation current I _B gradually increases to its maximum value. In this case, the braking force also gradually increases, since its value is proportional to the product of the currents I _I and I _B.

Однако регулирование по данному алгоритму обеспечивает процесс электрического торможения с независимым возбуждением до скорости электропоезда порядка (50-40) км/ч, так как при данной скорости угол регулирования становится минимальным, а ток возбуждения I_В достигает своего максимального значения.However, regulation according to this algorithm provides an electric braking process with independent excitation up to an electric train speed of the order of (50-40) km / h, since at this speed the control angle becomes minimal, and the excitation current I _B reaches its maximum value.

При достижении током I_В максимального значения в соответствии с сигналом, вырабатываемым реле предельного возбуждения, осуществляется переход силовой схемы электропоезда в режим реостатного торможения с самовозбуждением, при котором I_Я=I_В. В режиме реостатного торможения при переключениях реостатного контроллера происходят скачкообразные изменения тока якорей I_Я и тока возбуждения I_В. Скачкообразные изменения токов приводят к резким изменениям тормозного усилия и ощутимым "рывкам" электропоезда, что снижает комфортность пассажирских перевозок.When the current I _B reaches its maximum value in accordance with the signal generated by the limit excitation relay, the power train switches to the rheostatic braking mode with self-excitation, at which I _I = I _V. In the mode of rheostatic braking during switching of the rheostatic controller, abrupt changes in the current of the armature I _I and the excitation current I _B occur. Sudden changes in currents lead to sharp changes in braking force and tangible "jerks" of the electric train, which reduces the comfort of passenger traffic.

Задачей заявляемого технического решения является создание устройства, позволяющего обеспечить режим рекуперативного и рекуперативно-реостатного торможения с независимым возбуждением в широком диапазоне скоростей поезда. The objective of the proposed technical solution is to create a device that allows for the mode of regenerative and regenerative-rheostatic braking with independent excitation in a wide range of train speeds.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство управления торможением, содержащее схему формирования входного сигнала, датчик тока якорей тяговых электродвигателей, схему формирования уставки, схему включения реле предельного возбуждения, первое суммирующее устройство, первый источник эталонного сигнала, разностный узел, первый усилитель, узел регулирования, возбудитель, питающий обмотку возбуждения тяговых электродвигателей, согласно изобретению содержит также второй усилитель, датчик тока возбуждения тяговых электродвигателей, функциональный преобразователь, выравнивающий усилитель, второе суммирующее устройство, второй источник эталонного сигнала, трехканальный коммутатор, схему согласования. Вход схемы формирования входного сигнала соединен с выходом датчика тока якорей тяговых электродвигателей, а ее выход соединен с первым входом первого суммирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом схемы формирования уставки, вход которой связан с поступающим из электрической схемы электропоезда сигналом задания уставки тока якорей тяговых электродвигателей, выход разностного узла соединен с входом первого усилителя, выход первого усилителя соединен с входом узла регулирования, выход которого соединен с входом возбудителя. При этом согласно изобретению выход первого суммирующего устройства соединен с первым входом второго суммирующего устройства, выход второго суммирующего устройства соединен с первым входом разностного узла, вход второго усилителя соединен с выходом датчика тока возбуждения тяговых электродвигателей, выход второго усилителя соединен с входом функционального преобразователя, выход которого соединен с входом выравнивающего усилителя, первый выход выравнивающего усилителя соединен со вторым входом второго суммирующего устройства, второй выход выравнивающего усилителя через первый ключ трехканального коммутатора соединен с первым выходом трехканального коммутатора, подключенным к нулевому проводу, второй выход трехканального коммутатора соединен со вторым входом разностного узла и через второй ключ трехканального коммутатора подключен к выходу первого источника эталонного сигнала, а через третий ключ трехканального коммутатора подключен к выходу второго источника эталонного сигнала, управляющий вход трехканального коммутатора соединен с выходом схемы согласования, вход которой связан с поступающим из электрической схемы электропоезда сигналом задания режима регулирования, вход схемы включения реле предельного возбуждения соединен с выходом второго усилителя. The essence of the invention lies in the fact that the braking control device comprising an input signal generating circuit, a traction motor anchor current sensor, a setpoint generating circuit, a limit excitation relay switching circuit, a first adder, a first reference signal source, a difference unit, a first amplifier, a regulation unit , the pathogen supplying the field winding of the traction electric motors, according to the invention also contains a second amplifier, a sensor of the excitation current of the traction electric motor Ateliers, a functional converter, a leveling amplifier, a second summing device, a second source of a reference signal, a three-channel switch, a matching circuit. The input of the input signal generating circuit is connected to the output of the current sensor of the anchors of the traction electric motors, and its output is connected to the first input of the first summing device, the second input of which is connected to the output of the setpoint formation circuit, the input of which is connected to the signal for setting the current setting of the traction anchors from the electric circuit of the electric train motors, the output of the differential node is connected to the input of the first amplifier, the output of the first amplifier is connected to the input of the control unit, the output of which is connected to the input uditelya. Moreover, according to the invention, the output of the first summing device is connected to the first input of the second summing device, the output of the second summing device is connected to the first input of the difference node, the input of the second amplifier is connected to the output of the drive current sensor of the traction electric motors, the output of the second amplifier is connected to the input of the functional converter, the output of which connected to the input of the equalizing amplifier, the first output of the equalizing amplifier is connected to the second input of the second summing device, W The second output of the equalizing amplifier through the first key of the three-channel switch is connected to the first output of the three-channel switch connected to the neutral wire, the second output of the three-channel switch is connected to the second input of the difference node and, through the second key of the three-channel switch, is connected to the output of the first source of the reference signal, and through the third key of the three-channel the switch is connected to the output of the second source of the reference signal, the control input of the three-channel switch is connected to the output of the circuit Hovhan whose input is connected with the inlet of the electric circuit of an electric signal job control mode, the input switching circuit limiting drive relay connected to the output of the second amplifier.

Кроме того, устройство включает схему фиксации тока возбуждения и компаратор, причем первый вход компаратора соединен с выходом второго суммирующего устройства, второй вход компаратора соединен со вторым выходом трехканального коммутатора, выход компаратора соединен с первым входом схемы фиксации тока возбуждения, второй вход схемы фиксации тока возбуждения соединен с выходом второго усилителя, выход схемы фиксации тока возбуждения соединен с входом первого усилителя. In addition, the device includes a drive current fixation circuit and a comparator, the first input of the comparator connected to the output of the second summing device, the second input of the comparator connected to the second output of the three-channel switch, the comparator output connected to the first input of the drive current fixation circuit, the second input of the drive current fixation circuit connected to the output of the second amplifier, the output of the circuit for fixing the excitation current is connected to the input of the first amplifier.

Дополнительное введение в устройство второго усилителя, функционального преобразователя, выравнивающего усилителя, второго суммирующего устройства, второго источника эталонного сигнала, трехканального коммутатора, схемы согласования позволяет реализовать два режима регулирования: 1) режим рекуперативного торможения с независимым возбуждением, в процессе которого обеспечивается поддержание неизменного тока якорей I_Я в соответствии с уставками, при этом происходит плавное возрастание тормозного усилия; 2) режим рекуперативно-реостатного торможения с независимым возбуждением, в процессе которого обеспечивается поддержание неизменного суммарного значения тока якорей I_Я, уставки и тока возбуждения I_В, при этом в данном режиме обеспечивается поддержание неизменным тормозного усилия в соответствии с уставкой.An additional introduction to the device of a second amplifier, a functional converter, an equalizing amplifier, a second summing device, a second source of a reference signal, a three-channel switch, a matching circuit allows for two control modes: 1) regenerative braking with independent excitation, during which the armature current is maintained constant I _I in accordance with the settings, while there is a smooth increase in braking force; 2) the regenerative-rheostatic braking mode with independent excitation, during which the constant total value of the armature current I _I , the set point and the excitation current I _B are maintained, while in this mode the braking force is maintained unchanged in accordance with the set point.

Схема согласования управляет переключением трехканального коммутатора, при этом в зависимости от сигнала, поступающего на ее вход из электрической схемы электропоезда, задается либо первый, либо второй режим регулирования. The matching circuit controls the switching of the three-channel switch, while depending on the signal arriving at its input from the electric circuit of the electric train, either the first or the second control mode is set.

На чертеже представлена функциональная схема заявляемого устройства. The drawing shows a functional diagram of the inventive device.

Устройство управления торможением содержит первое суммирующее устройство 1, второе суммирующее устройство 2, выравнивающий усилитель 3, первый источник 4 эталонного напряжения, второй источник 5 эталонного напряжения, трехканальный коммутатор 6. Устройство также содержит последовательно соединенные разностный узел 7, первый усилитель 8, узел 9 регулирования и возбудитель 10, питающий обмотку возбуждение ОВ тяговых электродвигателей. В узле 9 регулирования могут быть применены (на чертеже не показаны) схемы с использованием широтно-импульсной модуляции. Устройство также содержит схему 11 формирования входного сигнала, вход которой связан с выходом датчика 12 тока якорей, схему 13 формирования уставки тока якорей, на вход которой поступает поездной сигнал задания уставки тока якорей, а также последовательно соединенные второй усилитель 14, и функциональный преобразователь 15, причем вход усилителя 14 связан с выходом датчика 16 тока возбуждения, установленного в цепи возбуждения тяговых электродвигателей. Устройство также содержит схему 17 согласования, на вход которой поступает из электрической схемы электропоезда сигнал задания режима регулирования, и схему 18 включения реле предельного возбуждения. Кроме того, устройство содержит компаратор 19 и схему 20 фиксации тока возбуждения. The braking control device comprises a first summing device 1, a second summing device 2, a leveling amplifier 3, a first reference voltage source 4, a second reference voltage source 5, a three-channel switch 6. The device also comprises a difference unit 7, a first amplifier 8, a regulation unit 9, connected in series and the pathogen 10, which feeds the winding excitation of the OB of traction electric motors. In the control unit 9, circuits using pulse width modulation can be applied (not shown). The device also contains an input signal generating circuit 11, the input of which is connected to the output of the armature current sensor 12, a circuit 13 for generating an armature current setpoint, to the input of which a train signal for setting the armature current setpoint is supplied, as well as a second amplifier 14 connected in series, and a functional converter 15, moreover, the input of the amplifier 14 is connected with the output of the sensor 16 of the excitation current installed in the excitation circuit of the traction motors. The device also contains a matching circuit 17, the input of which from the electric circuit of the electric train receives a signal for setting the control mode, and a switching circuit 18 of the limit excitation relay. In addition, the device includes a comparator 19 and a circuit 20 for fixing the excitation current.

Выход схемы 11 формирования входного сигнала соединен с первым входом суммирующего устройства 1, второй вход которого соединен с выходом схемы 13 формирования уставки тока якорей. Выход суммирующего устройства 1 соединен с первым входом суммирующего устройства 2, второй вход которого связан с первым выходом выравнивающего усилителя 3. Второй выход выравнивающего усилителя 3 соединен через первый ключ К1 с первым выходом коммутатора 6, подсоединенным к нулевому проводу, а вход усилителя 3 соединен с выходом функционального преобразователя 15. Первый вход разностного узла 7 соединен с выходом суммирующего устройства 2, а второй вход разностного узла 7 соединен со вторым выходом коммутатора 6, который в свою очередь через ключ К2 соединен с источником 4 эталонного напряжения, а через ключ К3 - с источником 5 эталонного напряжения. Выход суммирующего устройства 2 также соединен с первым входом компаратора 19, второй вход которого соединен со вторым выходом коммутатора 6. Выход компаратора 19 соединен с первым входом схемы 20 фиксации тока возбуждения. Выход разностного узла 7 соединен с входом первого усилителя 8. Вход усилителя 8 также соединен с выходом схемы 20 фиксации тока возбуждения. Вход узла 9 регулирования соединен с выходом усилителя 8. Выход узла 9 регулирования подключен к входу возбудителя 10. Выход схемы 17 согласования соединен с управляющим входом коммутатора 6. Вход схемы 18 включения реле предельного возбуждения и второй вход схемы 20 фиксации тока возбуждения соединены с выходом усилителя 14. The output of the input signal generating circuit 11 is connected to the first input of the summing device 1, the second input of which is connected to the output of the armature current setting circuit 13. The output of the summing device 1 is connected to the first input of the summing device 2, the second input of which is connected to the first output of the equalizing amplifier 3. The second output of the equalizing amplifier 3 is connected via the first key K1 to the first output of the switch 6 connected to the neutral wire, and the input of the amplifier 3 is connected to the output of the functional Converter 15. The first input of the difference node 7 is connected to the output of the summing device 2, and the second input of the difference node 7 is connected to the second output of the switch 6, which in turn through the key K2 is connected to the source 4 of the reference voltage, and through the key K3 is connected to the source 5 of the reference voltage. The output of the summing device 2 is also connected to the first input of the comparator 19, the second input of which is connected to the second output of the switch 6. The output of the comparator 19 is connected to the first input of the circuit 20 for fixing the excitation current. The output of the difference node 7 is connected to the input of the first amplifier 8. The input of the amplifier 8 is also connected to the output of the circuit 20 for fixing the excitation current. The input of the regulation unit 9 is connected to the output of the amplifier 8. The output of the regulation unit 9 is connected to the input of the exciter 10. The output of the matching circuit 17 is connected to the control input of the switch 6. The input of the limit excitation relay switching circuit 18 and the second input of the excitation current fixing circuit 20 are connected to the amplifier output 14.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В режиме рекуперативного торможения с независимым возбуждением на вход схемы 17 согласования из электрической схемы поезда поступает сигнал задания режима регулирования. В схеме 17 согласования указанный поездной сигнал преобразуется по уровню и поступает на управляющий вход коммутатора 6, при этом ключ К1 и ключ К2 замыкаются, а ключ 3 размыкается. In regenerative braking mode with independent excitation, the input of the train matching circuit 17 receives a control mode signal from the train circuitry. In the matching circuit 17, the indicated train signal is converted in level and fed to the control input of the switch 6, while the key K1 and the key K2 are closed, and the key 3 is opened.

При замыкании ключа К1 выходной сигнал выравнивающего усилителя 3 блокируется, и на втором входе суммирующего устройства 2 сигнал отсутствует. При замыкании ключа К2 сигнал на втором выходе коммутатора 6 соответствует сигналу от первого источника 4 эталонного напряжения. When the key K1 is closed, the output signal of the equalizing amplifier 3 is blocked, and there is no signal at the second input of the summing device 2. When the key K2 is closed, the signal at the second output of the switch 6 corresponds to the signal from the first source 4 of the reference voltage.

Сигнал с датчика 12 тока якоря поступает на вход схемы 11 формирования входного сигнала, которая осуществляет преобразование тока датчика в напряжение. С выхода указанной схемы 11 напряжение I_ДТЯ, пропорциональное величине тока якорей I_Я, подается на первый вход суммирующего устройства 1. На вход схемы 13 формирования уставки тока якорей поступает внешний поездной сигнал, в соответствии с которым указанная схема вырабатывает напряжение U_УСТ, поступающее на второй вход суммирующего устройства 1. На выходе суммирующего устройства 1 формируется сигнал U_S1, соответствующий сумме поступающих на его вход напряжений.The signal from the sensor 12 of the armature current is fed to the input of the circuit 11 of the formation of the input signal, which converts the sensor current into voltage. From the output of the indicated circuit 11, the voltage I _DTJ , proportional to the value of the armature current I _I , is supplied to the first input of the summing device 1. An external train signal is supplied to the input of the circuit 13 for setting the armature current setpoint, in accordance with which the indicated circuit generates a voltage U _UST supplied to the second input of the summing device 1. At the output of the summing device 1, a signal U _S1 is generated corresponding to the sum of the voltages supplied to its input.

Указанный сигнал U_S1 поступает на первый вход суммирующего устройства 2. На второй его вход с выхода выравнивающего усилителя 3 подается напряжение, равное нулю, при этом сигнал на выходе суммирующего устройства 2 равен выходному сигналу U_S1 суммирующего устройства 1. Сигнал с выхода суммирующего устройства 2 поступает на первый вход разностного узла 7, на второй вход которого подается сигнал U_Э1 от источника 4 эталонного напряжения. Сигнал, соответствующий разности сигналов U_S1 и U_Э1, усиливается усилителем 8. На выходе усилителя 8 формируется управляющий сигнал U_УПР.The specified signal U _{S1 is} supplied to the first input of the summing device 2. A voltage of zero is supplied to its second input from the output of the equalizing amplifier 3, and the signal at the output of the summing device 2 is equal to the output signal U _{S1 of the} summing device 1. The signal from the output of the summing device 2 arrives at the first input of the differential node 7, the second input of which is fed a signal U _E1 from the source 4 of the reference voltage. The signal corresponding to the difference of the signals U _S1 and U _E1 is amplified by the amplifier 8. At the output of the amplifier 8, a control signal U _{UPR is} generated.

Узел 9 регулирования вырабатывает последовательности управляющих импульсов с углом α регулирования, величина которого пропорциональна величине сигнала U_УПР. Указанные импульсы управляют работой возбудителя 10 таким образом, что при увеличении угла α регулирования ток возбуждения 1_В уменьшается, а при уменьшении угла α регулирования ток I_В возрастает.The control unit 9 generates sequences of control pulses with a control angle α, the magnitude of which is proportional to the magnitude of the signal U _UPR . These pulses control the operation of the pathogen 10 in such a way that with an increase in the angle of regulation α, the excitation current 1 _V decreases, and with a decrease in the angle α of regulation, the current I _V increases.

При этом в устройстве реализуется первый режим регулирования, при котором обеспечивается поддержание тока якорей I_Я на заданном уставкой уровне.In this case, the device implements the first control mode, in which the current of the anchors I _{I is} maintained at the level set by the setpoint.

В момент, когда ток возбуждения I_В достигает своего максимального значения, на выходе схемы 18 включения реле предельного возбуждения формируется поступающий в электрическую схему поезда сигнал, в соответствии с которым включается второй режим регулирования.At the moment when the excitation current I _B reaches its maximum value, a signal arriving at the electric circuit of the train is generated at the output of the limit excitation relay switching circuit 18, according to which the second regulation mode is activated.

При этом снимается сигнал на выходе схемы 17 согласования, ключи К1 и К2 коммутатора 6 размыкаются, а ключ К3 замыкается. In this case, the signal is removed at the output of the matching circuit 17, the keys K1 and K2 of the switch 6 are opened, and the key K3 is closed.

На выходе выравнивающего усилителя 3 формируется сигнал U_ВУ.At the output of the equalizing amplifier 3, a signal U _{WU is formed} .

Коэффициент усиления выравнивающего усилителя 3 выбирается таким образом, чтобы при максимальной уставке тока якорей I_Я и при максимальном значении тока возбуждения I_В напряжение U_ВУ на выходе выравнивающего усилителя 3 равнялось напряжению U_S1 на выходе суммирующего устройства 1. Характеристика функционального преобразователя 15 учитывает кривую намагничивания тяговых двигателей.The gain of the equalizing amplifier 3 is chosen so that at the maximum setting of the armature current I _I and at the maximum value of the excitation current I _{V, the} voltage U _WU at the output of the equalizing amplifier 3 is equal to the voltage U _S1 at the output of the summing device 1. The characteristic of functional converter 15 takes into account the magnetization curve traction engines.

Эталонное напряжение U_Э2, задаваемое источником 5, по величине выбрано равным удвоенному напряжению, задаваемому источником 4 эталонного напряжения U_Э1.The reference voltage U _E2 specified by the source 5 is selected to be equal to twice the voltage specified by the source 4 of the reference voltage U _E1 .

В режиме рекуперативно-реостатного торможения с независимым возбуждением сигнал на выходе суммирующего устройства 2 U_S2, равен по величине сумме сигналов U_S1 и U_ВУ. Сигнал U_S2 поступает на первый вход разностного узла 7, на второй вход которого подается напряжение U_Э2. На выходе усилителя 8 формируется сигнал управления U_УПР, пропорциональный разностному сигналу (U_S2-U_Э2). Указанный сигнал U_УПР поступает в узел 9 регулирования, который управляет работой возбудителя 10.In the mode of regenerative-rheostatic braking with independent excitation, the signal at the output of the summing device 2 U _S2 is equal in magnitude to the sum of the signals U _S1 and U _ВУ . The signal U _{S2 is} supplied to the first input of the difference node 7, the second input of which is supplied with voltage U _E2 . At the output of amplifier 8, a control signal U _UPR is generated, which is proportional to the difference signal (U _S2 -U _Э2 ). The specified signal U _CRC enters the node 9 regulation, which controls the operation of the pathogen 10.

При этом в процессе торможения обеспечивается поддержание неизменным суммарного значения тока I_Я, уставки и тока I_В и, таким образом, достигается постоянство тормозной силы, пропорциональной уставкам.At the same time, during braking, the total value of current I _I , set point and current I _{B is} maintained unchanged and, thus, a constant braking force proportional to the settings is achieved.

Для предотвращения аварийных режимов при отрывах токоприемника от контактного провода служит входящая в состав устройства схема 20 фиксации тока возбуждения. При отрывах токоприемника суммарное напряжение на выходе суммирующего устройства 2 (U_S1 в режиме рекуперативного торможения или U_S2 в режиме рекуперативно-реостатного торможения) становится меньше эталонного напряжения (соответственно U_Э1 или U_Э2). Если напряжение на выходе суммирующего устройства 2 оказывается ниже заданного предела, компаратор 19 выдает сигнал на включение схемы 20 фиксации тока возбуждения. При этом указанная схема 20 формирует такой сигнал, подаваемый на вход усилителя 8, при котором узел 9 регулирования и возбудитель 10 в течение некоторого заданного интервала времени поддерживают ток возбуждения I_В на уровне, на котором он был в момент, предшествующий отрыву токоприемника.To prevent emergency conditions when the current collector is torn off the contact wire, the excitation current fixing circuit 20 included in the device is used. When detachment of the current collector, the total voltage at the output of the summing device 2 (U _S1 in the mode of regenerative braking or U _S2 in the mode of regenerative-rheostatic braking) becomes less than the reference voltage (respectively U _E1 or U _E2 ). If the voltage at the output of the summing device 2 is below a predetermined limit, the comparator 19 gives a signal to turn on the drive current fixing circuit 20. Moreover, the specified circuit 20 generates such a signal supplied to the input of amplifier 8, in which the control unit 9 and the exciter 10 maintain the excitation current I _B for some predetermined time interval at the level at which it was at the moment preceding the detachment of the current collector.

Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает режим рекуперативного торможения и режим рекуперативно-реостатного торможения с независимым возбуждением в широком диапазоне скоростей поезда (от начала торможения практически до окончания движения поезда), при этом в процессе регулирования не происходят скачкообразные изменения тормозного усилия и, соответственно, отсутствуют "рывки" электропоезда, чем достигается повышение комфортности пассажирских перевозок. Thus, the claimed device provides a regenerative braking mode and a regenerative-rheostatic braking mode with independent excitation in a wide range of train speeds (from the start of braking almost to the end of the train), while in the process of regulation there are no abrupt changes in braking force and, accordingly, are absent "jerks" of the electric train, thereby increasing the comfort of passenger traffic.

Claims

A braking control device comprising an input signal generating circuit, a traction motor armature current generating circuit, a control signal generating circuit, a drive current control circuit and a driver supplying a drive coil of the traction electric motors, a limit excitation relay switching circuit, a matching circuit and an input signal converter moreover, the control signal generating circuit includes a current control channel for the traction motor anchors a leu comprising a first summing device, a reference signal source and a mismatch signal generating unit including a difference unit and a first amplifier connected in series, as well as an excitation current control channel containing an equalizing amplifier, a second summing device, a second reference signal source and a three-channel switch, this first input of the first summing device is connected to the output of the input signal generating circuit, the input of which is connected to the output of the rod armature current sensor of electric motors, the second input of the first summing device is connected to the output of the circuit for generating the armature current setting for the traction electric motors, the input of which is connected to the signal for setting the armature current settings from the train circuit, the output of the first amplifier in the mismatch signal generating unit is connected to the input of the excitation current control unit, the input signal converter includes a second amplifier in series and a functional converter that takes into account the magnetization curve engines, the first input of the second summing device is connected to the output of the first summing device, the second input of the second summing device is connected to the first output of the equalizing amplifier, the input of the second amplifier in the input signal converter is connected to the output of the excitation current sensor, the output of the functional converter taking into account the magnetization curve of the traction motor , in the input signal converter is connected to the input of the equalizing amplifier, the second output of the equalizing amplifier through the third key of the three-channel switch is connected to the first output of the three-channel converter connected to the neutral wire, the output of the second summing device is connected to the first input of the difference node, and the second output of the three-channel switch is connected to its second input, which is connected through the second key of the three-channel switch to the output of the first reference source signal, and through the third key of the three-channel switch connected to the output of the second source of the reference signal, the control input of the three-channel switch ora connected to the output matching circuit, input of which is connected with an electric circuit supplied from reference signal train adjustment mode, the input circuit switch relay limiting excitation through the second amplifier when the input inverter connected to the output of the sensor excitation current.