Структурная схема привода шахтного электровоза и описание ее функционирования.

Для управления характеристиками вентильного двигателя наиболее целесообразно использовать микропроцессорную систему управления (МСУ). На рис. 3.1. представлена структурная схема привода.

Рис. 3.1 — Структурная схема привода

Питание двигателя осуществляется от аккумуляторной батареи (АБ), через коммутирующее устройство (КУ), фильтр (Ф) и силовой полупроводниковый преобразователь (СПП). В качестве элементов СПП целесообразно использовать силовой IGBT модуль транзисторов с полной управляемостью. Сигнал от датчика положения ротора (ДПР) поступает на счетчик импульсов (СИ), который производит их подсчет для определения текущей скорости.

Для программного управления ВД необходима цифровая обработка аналоговых сигналов (от датчика тока) и дискретных (угловое положение ротора и скорость) входных сигналов и сигналов обратных связей.

Регулирование тока двигателя осуществляется с помощью широтно-импульсного регулирования напряжения, подводимого к статору.

Распределитель импульсов (РИ) получает широтно-модулированный сигнал от регулятора тока РТ и в зависимости от положения ротора включает ту или иную пару силовых ключей.

Спецификой данного способа управления является то, что широтно-импульсный регулятор (ШИР) по очереди выполняют ключи инвертора двух фаз, включенных в данный момент времени к источнику питания. Это позволяет использовать классическую схему построения силового инвертора, рис. 3.2.

Рис. 3.2 — Силовая схема подключения инвертора

АЦП преобразует аналоговый сигнал от датчиков тока (ДТ) в цифровой, для согласования в микропроцессорной системе управления. Драйверы силовых ключей (Др) формируют управляющие импульсы для силовых ключей инвертора, и выполняют функцию их защиты.

Система управления реализуется как двухконтурная подчиненного регулирования, при которой в каждом контуре ведется компенсация одной постоянной времени.

Первый контур (внутренний) регулирования тока статора двигателя содержит релейный (двухпозиционный) регулятор тока (РТ), задающим сигналом для первого контура является сигнал с выхода регулятора скорости. Таким образом, РТ стабилизирует ток на заданном уровне путем периодичного включения и отключения одного или обоих ключей силового инвертора.

Вторым (внешним), по отношению к контуру тока, является контур регулирования скорости. Он содержит регулятор скорости (РС) и осуществляет обратную связь по скорости. Сигнал задания скорости поступает с пульта управления (ПУ) машиниста электровоза.