Устройство для возбуждения тяговых электродвигателей

 

О П И C А Н И Е 393I40

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскит

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 28 1II.1972 (№ 1765135/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 10.VI II.1973. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 10.XII.1973

M. Кл. В 60I 15/08

Н 02р 5/06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК. 621.314.0.025.1 (088.8) Автор изобретения

Л. Г. Кощеев

Заявитель

Уральское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательского института железнодорожного транспорта

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ

3JI ЕКТРОДВИ ГАТЕЛ Ей

Изобретение относится к области статических преобразователей, выполненных на полупроводниковых вентилях, и,предназначено для возбуждения тяговых двигателей электроподвижного состава как в режиме тяги, так 5 и в режиме рекуперативного торможения.

Известно устройство для возбуждения тяговых двигателей электровозов, содержащее тиристорный преобразователь постоянного тока высокого напряжения в постоянный ток с плавным регулированием напряжения на выходе в широких пределах и .магнитный усилитель постоя нного тока для стабилизации тока рекуперации. При использ BBHHH такого устройства необходимо обязательное переключение обмоток возбуждения тяговых двигателей при .переводе электровоза в режим рекуперативного торможеция, а операции машиниста при управлении электровозом остаются такими >кс, как и при использовании мотор-генератора. Отсутствует также возможность плавното регулирования тока возбуждения при работе электровоза в реткиме тяги.

Цель изобретения — плавное рсгулирова25 ние тока .возбуждения T5II oâbIõ двигателеи, как в режиме тя ги, так и в режиме рекуперативного торможслия и,исключен ия необходимости сборудозания электровозов специальной рекуперативной схемой, содержащей дополнительную коммутационную аппаратуру силовых цепей электровоза.

Для достижения этой цели обмотки возбуждения включены на выходе однофазного выпрямительного моста, вход которого подключен последовательно в цель якорей электродвигателей, н:зашунти рованы тир исторным регулируемым, преобразователем с плавленым регулированием тока на входе преобразоватсля, выход которого подключея к источнику литания преобразователя. Для обеспечения ста биль ости тока электродвигателей в режиме рекуперации устройство содержит шунт, подключенный в цепь тока рекуперацин, и усилитель отрицательной обратной связи, вход которого подключен к шунту, а выход к регулятору тока автономного преобразователя.

Принципиальная электрическая схема устройства для возбуждения тяговых электродвигателей электроподвижного состава приведена на чсртеже.

ПфедлагHOLIOc уcTpoHcTBQ содери ит однофазный выпрямительный мост, выполне1нный на диодах 1 — 4, автономный инвертор, выполпенный на тиристорах 5,б и содержащий конденсатор 7, реактор 8, ловышающий трансформатор 9 и выпрямитель, выполненный на диодах 10,11 и включающий в себя емкостной фильтр на конденсаторах 12,18. Устройство содержит также усилитель отрицательной об393140 ратной связи 14, формирователь импульсов тока управления тиристорам и инвертора 15 и шунт 1б. Обмотки возбуждения 17,и 18 подключены на выходе выпрямительного моста 1 — 4, вход которого включен последовательно с якорями тяговых электродвигателей

19, 20 и шунтируются преобразователем постоянного тока.

При включении обмоток возбуждения тяговых электродвигателей последовательно в цепь их якорей через однофазный выпрямительный мост. ток в их цепи протекает в прямом направлении независимо от .режима ра боты электровоза. В режиме тяги ток двигателей протекает через диод 1, обмотки возбужд ения 17, 18 и диод 2. В режиме рекуперативного торможения направление тока электродвигателей меняется, и он протекает через диод 4, обмотками возбуждения 17, 18 и диод 3.

При отсутствии управляющих |импульсов управления,на тиристо рах 5, б через обмотки возбуждения протекает весь ток двигателей.

При поочередной подаче управляющих импуль|сов на тиристоры 5, 6 конденсатор 7 разряжается через реактор 8 .и включенный тиристор |и|нвертора и соответствующую первичную полуо бмотку трансформатора 9. После инвертирования напряжение повышается трансформатором 9 и,выпрямляется выпрямителем на диодах 10, 11. Выпрямленный ток с выхода преобразователя поступает .на вход питания тяговых электродвигателей. Плавное изменение частоты повторения импульсов тока управления тиристорами 5, б обеспечивает плавное регулирование тока на входе,преобразователя и, следовательно, плавное .регулирование тока в цепи обмоток возбуждения тяговых двигателей.

Для обеспечения нормальной ра боты инвертора преобразователя необходимо, чтобы собственная частота колебаний контура, образованного реактором 8 и конденсатором 7, было больше максимальной частоты инвертирова н1ия, а его характеристическое сопротивление было в два раза |больше эквивалентного сопротивления нагрузки, п риведенного к первичной обмотке трансформатора 9. Тогда в процессе инвертирования постоянный ток на входе преобразователя будет преобразован в импульсы тока синусоидальной формы.

Для стабилизации тока, двигателей в режиме рекуперативного торможения предлагаемое устройство оборудовано системой автоматического .регулирования входного тока преобразователя. Для этого в цепь диода 4 включен измерительный .шунт 1б, падение напряжения с которого подается на вход усилителя отрицательной обратной связи 14, а его выходное напряжение поступает;на формирователь управляющих импульсов тиристорами инвертора 15 и обеопечивает автоматическое изменение частоты повторения импульсов прои ми воз буждения тя го вых двигателей.

30: Устройство может быть применено для пи35

60

25 отклонении тока рекуперации от зада иной величины в направлен|ии, препятствующем изменению тока .электродвигателей..

В случае, когда необходимо обеспечить автоматическое регулирование,, тока возбужден ия тяговых электродвигателей как в режиме тяги, так,и в режиме,рекуперативного торможения, измерительный шунт 1б следует включить,в общую цепь якорей двигателей, включенных последовательно.

Таким образом, устройство обеспечивает плавное регулирование тока в,цепи обмоток возбуждения THII oâûõ двигателей как в режиме тяги, так и в режиме рекупаративного торможения, позволяет стабилизировать TQK рекуперации и возвращает из быток энергии в цепь источника:питания двигателей.

Кроме этого, у стройство для возбуждения тяговых двигателей имеет меньшее количество управляемых вентилей в инверторе преобразователя IIo GpBBiHeHию с о быч ными прео бразователями для воз(буждения двигателей благодаря:низкому напряжению на входе инвертора и меньшей величине номинальной мощности преобразователя. По предварительным данным номинальная мощность инвертора в предлагаемом устройстве IHe превышает 30% от полной мощности, потребляемой обмоткатания о бмоток возбуждения тяговых двигателей электровозов постоянного тока и моторовагонных секций. При этом для разных групп соединения двигателей в тяговом режиме устройство выполняется с автономным и,и нверторами на каждую пару тяговых д вигателей с общим повышающим трансформатором и выходным выпрямителем, При этом подключение обмоток возбуждения каждой пары тяговых двигателей о существляется чере з свой выпрямительный мост.

Предмет изобретения

Устройство для возбуждения тятовых электродвигателей электроподвижного состава, содержащее од нофазный выпрямительный мост, включенный последовательно в цепь якорей электродвигателей н нагруженный на обмотки возбуждения, отличающееся тем, что, с целью плавного регулирования тока возбуждения в режимах тяги и электрического торможения, oiHo снабжено автономным инвертором, выход которого через повышающий трансформатор и однофаз ный высоковольтный выпрямитель подключен к источнику питания тяговых электродвигателей, вход подключен к обмоткам возбуждения, а формирователь управляющ их импульсов соединен через усилитель отрицательной обратной связи с измерительным шунтом в цепи тока рекуперации.

393140

Составитель В. Кучумов

Техред Л. Богданова

Редактор В. Фельдман

Корректор А. Васильева

Заказ 712 Изд. ¹ 850 Тираж 632 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Типография № 24 Союзполиграфпрома, Москва, 121019, ул. Маркса-Энгельса. 14