1.3 Розробка блок-схеми системи керування імпульсним перетворювачем

Блок схема системи керування (СК) імпульсним перетворювачем відображена на рисунку 1.9.

Система керування складається з роздільних каналів формування керуючих сигналів транзисторів, кожного візка вагону.

Регулювання тяговими двигунами у режимі тяги та гальмування відбувається методом широтно-імпульсної модуляції (ШІМ). Кожний канал системи керування складається з генератора, який задає сигнали - ЗГ1 (ЗГ2), формуючого двосторонній пилкоподібний опорний сигнал. З виходу ЗГ опорний сигнал подається на перший вхід компаратора - К1 (К2). На другий вхід компаратора від контролера машиніста (КМ) надається сигнал завданнячерез суматор С1 (С2) та обмежувач напруги ОН1 (ОН2).

Обмежувач напруги призначений для злагодження величин сигналу та опорного сигналу. Обмежувачем напруги ОН1 (ОН2) на виході компаратора формується послідовність прямокутних імпульсів регулюючої довжини. Довжина вихідного імпульсу компаратора, яка визначає час включеного стану транзистора у силовому колі перетворювача, залежить від величин системи керування.

Вихідні імпульси компаратора подаються на вхід логічного перемикача ЛП1 (ЛП2), на управляючі входи якого надаються команди: “вперед”, “назад”, “тяга”, “гальмування” – ці команди визначають роботу транзистора у силовій частині перетворювача.

Вирівнювання струмів тягових двигунів різних вагонів виконується з допомогою регулятора струму (РС), на входи якого, від датчиків струму ДС1-ДС2, подаються сигнали пропорційні струмам тягових двигунів. На виході регулятора струму формується коректируючий сигнал, який подається на другі входи суматорів С1-С2.

Вхідними сигналами логічного улаштування (ЛУ) є:

• вихідний сигнал широтно імпульсного модулятора, побудованого на DA;

• сигнал команди “Вперед” у виді логічної “1”;

• сигнал команди “Назад” у виді логічного “0”;

• сигнал команди “Тяга” у виді логічної “1”;

• сигнал команди “Гальмування” у виді логічного “0”.

Сигнали команд “Вперед”, “Назад”, “Тяга” і “Гальмування” поступають у систему управління від контролера машиніста. Надходження однієї з вказаних команд визначає алгоритмом переключення ключів VS1, VS2, VS3, VS4 силової схеми перетворювача.

У таблиці 1.2 приведені алгоритми роботи силових ключів перетворювача для різних режимів руху електричного рухомого складу. У таблиці прийняті слідуючи позначення:

“1” – постійно включений транзистор;

“1 (ШІМ)” – транзистор, який здійснює переключення під дією сигналу широтно- імпульсного модулятора;

“0” – постійно виключений транзистор.

Таблиця 1.2 – Алгоритми силових ключів

Команда		Транзистори
		VT 1	VT 2	VT 3	VT 4
“ Тяга”	“Вперед”	1(ШІМ)	0	0	1
	“Назад”	0	1	1(ШІМ)	0
“Гальмування”	“Вперед”	0	1(ШІМ)	0	0
	“Назад”	0	0	0	1(ШІМ)

На рисунку 1.10 приведена електрична схема рівнянь в базисі І-Ні. У якості елементної бази прийняті інтегральні логічні елементи серії К 561.

Принципова схема логічного пристрою відображена на рисунку 1.10.

На рисунку прийняті слідуючи позначення:

-Х1 – двоїстий логічний сигнал, відповідний команді “Вперед”, “Назад”;

- Х2 - двоїстий логічний сигнал, відповідний команді “Тяга”, “Гальмування”;

- Х3 - двоїстий логічний сигнал, відповідний вихідному сигналу широтно- імпульсної модуляції сигналу управління.

Вихідні сигнали Y1, Y2, Y3, Y4 відповідають стану транзисторів VT1, VT2, VT3, VT4

Рисунок 1.10 – Принципова схема логічного пристрою