Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности. При возникновении аварийного режима, например при сквозном отпирании плеч тиристоров переключателей фаз, управляющие сигналы подаются на вспомогательные тиристоры 30-33 и снимаются с рабочих тиристоров 22-25 и тиристоров переключателей фаз 7 и 14. Происходит перезаряд конденсатора входного фильтра, в результате которого к рабочим тиристорам и тиристорам переключателей фаз приложено обратное напряжение входного фильтра. Следовательно, если началось короткое замыкание, образованное посредством сквозного отпирания плеч тиристоров переключателей фаз, ток будет прекращен, а конденсатор входного фильтра разряжен через холодные вспомогательные тиристоры. Кроме того, перезарядные реакторы уменьшают скорость нарастания тока тиристоров переключателей фаз, что снижает потери в них и повышает их надежность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4607649/24-0? (22) 21.11.88 (46) 23.10.90. Бюл, t+ 39 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н. Образцова (72) А.Н. Рогов, А,С. Маэнев, Б.Ю. Авдеев и К.Н. Суслова .(53) 62-83:621.316.718.5:621,316.925.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 985918, кл. Н 02 Р 7/42, 1981.

Авторское свидетельство СССР

hh 1069112, кл. Н 02 P 7/42, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ . ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повыше.ние надежности, При возникновении аварийного режима, например при сквоз,;SU„„1601727 А1 (si)s Н 02 Р 7/42, Н 02 Н 7/10 ном отпирании плеч тиристоров переключателей фаэ, управляющие сигналы подаются на вспомогательные тиристоры 30 — 33 и снимаются с рабочих тиристоров 22 — 25 и тиристоров переключателей фаз 7 и 14.

Происходит перезаряд конденсатора входного фильтра, в результате которого к рабочим тиристорам и тиристорам переключателей фаз приложено обратное напряжение входного фильтра. Следовательно, если началось короткое замыкание, образованное посредством сквозного отпирания плеч тиристоров переключателей фаэ, ток будет прекращен, а конденсатор входного фильтра разряжен через холодные вспомогательные тиристоры. Кроме того, перезарядные реакторы уменьшают скорость нарастания тока тиристоров переключателей фаз, что снижает потери в них и повышает их надежность. 1 ил.

Изобретение относится к электрате:;нике и может быть йспользовано для регулирования скорости вращения бескаллекторных тяговых электродвигателей, Целью изобретения является повыше:ние надежности путем изменения структуры коммутирующего устройства, что ,улучшает условия работы тиристоров пере ключателей фаз по dU/dt и di/Ф, и путем ,; использования вспомогательных тиристарав, обеспечивающих изменение полярно;. сти íàпряжения, прикладываемога Y.

; тиристорам инвертара при его апракидываj нии, что обеспечивает сохранность полу проводниковых приборов инвертора, На чертеже представлена электриче, ская схема устройства для регулирования

1 частоты вращения тягового электродвигате, ля.

Устройство содержит тиристоры 1-6, первого переключателя 7 фаз с анодными 1, : 3 и 5 и катодными 2, 4 и 6 группами венти1 лей, соединенных по мостовой схеме, тиристоры 8 — 13 второго переключателя 14 фаз с анодными 8, 10 и 12 и катодными 9, 11 и 13 группами вентилей, соединенных пс мостовой схеме, диоды 15 — 20 обратнога диоднаго моста 21, четыре рабочих тиристора 22 — 25, встречно-и араллел ьно которым подкл ючены обратные диоды 26 — 29, четыре вспомогательных тиристора 30-33, два коммутирующих конденсатора 34 и 35, два коммутирующих реактора 36 и 37, четыре перезарядных реактора 38 — 41, тяговый электродвигатель 42, конденсатор входного фильтра 43, реактор входного фильтра 44, источник 45 питания. Общие точки диагоналей всех мостов соединены и предназначены для падкл1ачения к Тяговомg электродвигателю 42, Анодная (катодная) группа диодов обратного моста 21 связана с минусом (плюсом) конденсатора входного фильтра 43.

Рабочий тиристор 22 (24) связан с анодной группой тиристарав гереключателя фаэ 8 (14), Рабочий тиристор 23 (25} связан с катоднай группой тиристаров переключателя фаз 7 (14). Перезарядные реакторы 38 и 39 (40) и (41} соединены последовательно и подключены к анодам (катодам) рабочих тиристоров 22 и 24 (23 и 25) соответственна.

Вспомогательные тиристоры 30 и 32 (31 и

33) объединены катодами (анодами), которые подключены к минусовому (плюсовому) зажиму конденсатора входного фильтра.

Пл юсавой (минусовой) зажим конденсатора входного фильтра связан с общей точкой переэарядных реакторов 38 и 39 (40 и 41). . Реактор входного фильтра включен между плюсовыми зажимами источника питания и кпнденгатара входного фильтра. Минусовые зал;имы конденсатора входного фильтра и источника питания объединены.

Ус.аайства работает следующим образом.

Предположим, чта включены тиристоры

1, 2, 3, 22 и 23 и ток протекает ат источника

45 питания через указанные элементы и фазы тяговога электродвигателя 42, а конденсаторы 34 и 35 заряжены до напряжения источника питания с требуемой полярностью. Для обеспечения паузы в кривой выходного напряжения необходимо прервать ток источника питания и подать управляющие сигналы на все тиристоры какой-либо группы переключателей фаз, связанной через рабочий тиристар с одним из зажимов источника питания, например, при отпирании рабочего тиристара 24 начинается колебательный перезаряд па контуру плюс коммутирующего ;,îíäåíñàòoðý 34 — коммутирующий реактор 36 — диад26 — перезарядные реакторы 39 и 38 — рабочий тиристор 24— минус коммутирующего конденсатора 34.

После перезаряда коммутирующего конденсатора подаются управляющие сигналы на тиристары 2, 4, 6 и 23 и дублируются короткими импульсами сигналы на тиристоры 1, 3 и 24. При этом так нагрузки замыкается по контуру тяговый электродвигатель

42 — катодная группа тиристаров переключателей 7 фаз — ра î÷èé тиристар 23 — абратный диодный мост 21 — тяговый электродвигатель 42. Коммутирующий конденсатор дазаряжается по контуру плюс конденсатора входного фильтра — перезарядный реактоа 38 — рабочий тиристор 24— коммутирующий конденсатор 34 — коммутирующий реактор 36 — тиристары 1 и 3 переключателя 7 фаз — тиристары 4 и 6 переключателя 7 фаз — рабочий тиристар 23— перезарядный реактор 40 — минус конденсатор" входного фильтра, Для формирования следующего импульса напряжения на фазах тягового электродвигателя 42 необходимо сначала запереть тиристор 23, для чего падается управляющий сигнал на рабочий тиристар 25.

При это . образуется калебательный контур плюс каммутиру1ашего кснденсатора 35— коммутирующий реактор 37 — рабочий тиристар 25- перезарядные реакторы 41 и 40— диод 27- минус коммутырую:цего конденсатора 35. После переэаряда коммутирующего конденсатора подаются управляющие сигналы на тиристары 8, 9, 10, 24 и 25, Одновременно поступают краткавременнье подтверждающие сигналы на тиристоры 2, 4 и 6. Б результате к фазам тягового электродвигателя прикладывается напряжение

1601727

55 источника питания и происходит дозаряд коммутирующего конденсатора 35 по контуру плюс конденсатора входного фильтра— перезарядный реактор 38 — рабочий тиристор 24 — тиристоры 8 и 10 переключателя

14 фаз — тиристоры 4 и 6 переключателя фаз

7 — рабочий тиристор 23 — перезарядный реактор 40 — минус конденсатора входного фильтра, Регулирование выходного напряжения осуществляется широтно-импульсным методом на несущей частоте, При возникновении аварийного режи ма, например, сквозном отпирании плеч тиристоров переключателей, фаз, управляющие сигналы подаются на вспомогательные тиристоры 30 — 33 и снимаются с рабочих тиристоров 22 — 25 и тиристоров переключателей 7 и 14 фаз. В результате происходит перезаряд конденсатора входного фильтра по четырем контурам: плюс конденсатора входного фильтра — перезарядный реактор 39 — вспомогательный тиристор 32 — минус конденсатора входного фильтра; плюс конденсатора входного фильтра — перезарядный реактор 38 — вспомогательный тиристор ЗО- минус конденсатора входного фильтра; плюс конденсатора входного фильтра — вспомогательный тиристор 31 — перезарядный реактор 40 — минус конденсатора входного фильтра; плюс конденсатора входного фильтра — вспомогательный тиристор ЗЗ вЂ” перезарядный реактор 41 — минус конденсатора входного фильтра.

Поскольку вспомогательные тиристоры

30 — 33 открылись, к рабочим тиристорам 22—

25 и к тиристорам переключателей 7 и 14 фаз приложено обратное напряжение входного фильтра. Следовательно, если началось корогкое замыкание, образованное посредством сквозного отпирания плеч тиристоров переключателей фаз, после отпирания вспомогательных тиристоров, через разогретые тиристоры устройства, ток прекращен, а конденсатор входного фильтра разряжен через холодные вспомогательные тиристоры 30 — 33, выбирать которые следует по ударному току, Вспомогательные тиристоры могут быть использованы без охладителей. При определении параметров коммутирующего устройства необходимо учитывать индуктивность перезарядных реакторов.

Кроме того, перезарядные реакторы уменьшают скорость нарастания тока в тиристорах переключателей фаз, что снижает потери в них и повышает их надежность.

Уменьшение величин-! индуктивности коммутирующего реактора способствует уменьшени,". скорости нарастания прямого напряжения на тиристорах переключателей фаз, что также способствует повышению надежности устройства, Формула изобретения

Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя, содержащее два тиристорных переключателя фаз, соединенных по трехфазной мостовой схеме, обратный диодный мост, выходы указанных переключателей фаз и обратногодиодного моста соединены между собой и предназна ены для подключения к фазным выводам статорной обмотки тягового электродвигателя, четыре рабочих тиристора, встречно-параллельно каждому из которых подключен обратный диод, две коммутирующие цепи, состоящие из коммутирующего конденсатора и реактора, первая из которых подключена между анодными группами вентилей переключателей фаз, а вторая— между катодными группами вентилей переключателей фаз, четыре вспомогательных тиристора, причем первый и второй рабочие тиристоры катодами соединены с анодными группами переключателей фаз, а третий и четвертый рабочие тиристоры анодами соединены с катодными группами переключателей фаз, анодная группа обратного моста предназначена для соединения с отрицательным выводом источника питания, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены четыре перезарядных реактора и входной фильтр, состоящий из конденсатора и реактора, причем первый и второй перезарядные реакторы соединены последовательно и подключены между анодами первого и второго рабочих тиристоров, а третий и четвертый перезарядные реакторы соединены последовательно и подключены между катодами третьего и четвертого рабочих тиристоров, конденсатор фильтра подсоединен между общей гочкой первого и второго перезарядных реакторов и общей точкой третьего и четвертого перезарядных реакторов, реактор входного фильTра одним выводом предназначен для подключения к пслажительному выводу источника питания. а другим выводом подключен к общей точке первого и второго перезарядных реактора, общая точка третьего и четвертого перезарядных реакторов предназначена для подключения к отрицательному выводу источника питания, катоды первого и второго вспомогательных тиристоров обьединены и предназначены для подключения к отрицательному выводу источника питания, а их

1601727

Составитель О.Мещерякова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ñàìáoðcêàÿ

Редактор M.Áëàíàð

Заказ 3276 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аноды подключены к анодам соответственно первого и второго рабочих тиристоров, аноды третьего и четвертого вспомогательных тиристоров соединены с общей точкой первого и второго перезарядных реакторов, а их катоды подключены соответственно, к катодам третьего и четвертого рабочих тиристоров, катодная группа диодов обратного моста соединена с общей точкой первого

-5 и второго перезарядных реакторов.