Система автоматического управления тяговыми двигателями

Д. В. Жигалкин

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМИ

ДВИГАТЕЛЯМИ

На сегодняшний день существует множество объектов, требующих модернизации и введения микрокомпьютерного управления. Это связанно как с моральным старением крупногабаритных аналоговых систем, так и с бурным развитием микропроцессорных средств, позволяющих при миниатюрных размерах выполнять широчайший спектр функций. Т.е. использование современных средств цифровой и аналоговой электроники позволяет минимизировать габариты системы управления. Кроме того, перед системой стоят задачи повышения точности работы, задачи повышения надежности и уровня защиты от нештатных ситуаций.

Разработанное устройство является системой управления путевым моторным гайковертом (ПМГ), выпускаемым Тихорецким машиностроительным заводом им. Воровского. Основные задачи, стоящие перед системой, - это обеспечение ручного и автоматического управления напряжением, следовательно, и скоростью дрезины в целом. В режиме ручного управления оператор имеет возможность задавать скорость с пульта, в этом режиме звеном обратной связи является он сам. В режиме автоматического управления скоростью (режим стабилизации скорости) система имеет пять градаций скоростей в диапазоне 0,6 км/ч - 1,0 км/ч, в данном режиме обратная связь осуществляется через датчик скорости.

Система обеспечивает управление силовым тиристорным преобразователем в ручном режиме и автоматическом. В автоматическом режиме считываются показания датчика скорости, и реализуется ПИД закон регулирования. Полученный результат выдается на двигатели. В ручном режиме задание скорости происходит с пульта управления, кнопками «скорость+» и «скорость-». Кроме того, система реализует электронную коммутацию двух двигателей последовательно и параллельно, используя оригинально построенный тиристорный преобразователь, что позволяет отказаться от использования контакторов и повысить надежность системы в целом.

Система реализует аварийные режимы, такие как движение на одном двигателе при неисправности в другом, десятиминутная работа системы при перегрузке по току, движение на двух фазах при отсутствии одной фазы. Такие режимы системы позволяют при возникновении неисправности оттранспортировать дрезину ПМГ с рабочей ветки железной дороги, не перегораживая движение.

Особенное внимание уделено функциям защиты и диагностирования системы, т.к. именно при возникновении неисправностей наиболее вероятны нештатные ситуации. В связи с этим система реализует такие функции защиты, как контроль токов в обмотках двигателей, используя два датчика тока, контроль работоспособности датчика скорости, исключение зависания микропроцессора, отключение системы при выходе из строя микропроцессора. Все блоки системы гальванически развязаны.

Перспективы развития таких систем очень велики. Задача модернизации систем управления в электротранспорте набирает свою актуальность.