Устройство для распределения токамежду параллельными ветвямитяговых электродвигателей
435149
О П И (.-А Й И Е
ИЗОЫ ЧТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Завиои»ое от авт. сзидетельства— (22) Заявлено 31 10.72 (21) 1841634/24-7 (51) М, Кл. В 60l 9/02
В 601 7/12 с присоединением заявки— (32) Приоритет—
Опубликовано 05.07.74. Бюллетень ¹ 25
Дата опубликования описания 02.06.75.
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам иэрбоетеннй и открыток (53) УДК 621Л14 57 (088.8) Л. Г. Кощеев (72) Автор изобретения (71) Заявитель Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского инст итута железнодорожного транспорта (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКА
МЕЖДУ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ВЕТВЯМИ
ТЯГОВЫХ ЭЛ ЕКТРОДВИГАТЕЛ ЕЙ
Изобретение относится к статическим преобразователям постоянного тока и предназначено для выравнивания тока между электромашинами постоя||ного тока, соедиие:IIIIIXIH в Нр.сколько параллельных ветвей.
Известны устройсгва для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей в режимах тяги и электрического тормо?кения от трансформатора статического преобразователя через регулируемые выпрямители, которые управляются от датчика тока через фазосдвигающие блоки и формирователи импульсов тока управления. При этом управляемый выпрямитель передает всю мощность возбуждения, что вызывает резкое увеличение количества тиристоров и усложнение системы управления, а питание каждого выпрямителя ерез низковольные обмотки общего силового трансформатора приводит к дополнительной
| еразиомсриости распределения нагрузки по двигателям за счет неодинаковой нагрузки на низковольтные обмотки при наличии системы автоматического регулирования выпрямителями возбуждения. взаимного влияния обмопОК IðànåôÎÐÌàòОРа liа РаСПРЕДЕЛЕНИЕ НаГРУзок и неодинаковой индуктивности рассеяния низковольтных обмоток силового трансформатора по отношению к первичной обмотке.
Цель изобретения — уменьшить установленную мощность электрооборудования при использова |ии об цсго источника HHTBHHH для возбуждения тяговых электродвигателей, повысить быстродействие и упростить схему.
Это достигается тем, что обмотки возбуж;.,ения каждой ветви тяговых электродвигателей подключены.к возбудителю последовательно через дополнительный выпрямитель, вход которого через понижающий трансформатор и симметричный упра вляемый электрический
|О вентиль подключен либо ко вторичной обмотке иивертора статического преобразователя, либо к выходу дополнительного инвертора при пии анин обмоток возбуждения от машинного возбудителя. А с целью .повышения чувствительности и быстродействия устройство снабжено переключателем импульсов, включенным на выходе формирователя импульсов тока управле||ия симметричными управляемыми злеKTpHHeOII?I,>I:l IIe:IHTH 1illl ll, каждый H3 IiOTOpbix вкл|очеи параллельно первичной обмотке своего, дополнительного трансформатора и эти первичные обмотки соединены последовательно. С целью уппощения понижающий трансформатор устройства снабжен дополни Iåëüïûìè вторичными обмотками, подключенными к выпрямителям через вторичные обмотки дополнительных трансформаторов, прн этом управляющие электроды симметричных управляемых электрических вентилей подклюЗп чены к выходу фазосдвигающих устройств, 435149 соедипс((пых с фор:(ирозатслем импульсов тока иравле!шя тиристороз иивертора статического преобразователя и выходами датчиков тока указанных выше машин постоя(шого тока.
На фиг. 1 приведена 1(ри((ци(п((альиая элект рическая схема устройства для распределе.ния тока нагрузки между параллельными вет(вями тяговых электродвигателей при питании обмоток возбуждс:(ия от общего статического преобразователя и а1втопомпых выпрямителей; иа фиг. 2 приведена схема устройства при питании обмоток возбуждения тяговых электродвигателей от общего статического преобразователя при последовательном соединении первичных обмоток понижающих трансформато. ров и шуитироваиии их симметричными управляемыми вентилями; иа фиг. 3 приведена принципиальная схема выпрямптельиого устройспва системы распределения тока между параллельными ветвями двигателей при последовательно» соедипеиии обмоток трансформаторов.
Устройство для распределения тока между параллельными ветвями тяговых электродвиГателей содержит симметричные упразляемь(е электрические BOH l или 1, 2, по:!ижающие трансформаторы 8 i дза одиофазиых выпрямителя, выполнеиные На диодах 5 — 8 и 9 — 12, формирователи 18, 14 импульсов тока управления с фазосдзигающими устройствами и датчики тока 15, 16, Обмотки возбуждения 17, 18 и 19, 20 подключсшя к выходу общего статического преобразователя последовательно через выпрямители иа диодах 5 — 8 и 9 — 12.
Выпрямители питаются от и 21 через симметричные управляемые электрические вентили 1, 2, по:(ижающие трансформаторы 8 и
4 Й ииверториый трансформатор 22. Оомоткп т,озбуждения 17, 18 H 19, 20 питаются от и.(вертора 21 через трансформатор 2, выпрямители преооразователя, выполненные па диодах
"8 — 26 и 27 — 30.
Импульсы тока управления для отиирапия тиристоров иивсртора 21 и фазосдзигающих блоков формирова-елен импульсов тока 13, 14 форм ируютс(! Олдкoм > прc!Влсi!и!1 31.
Датчики тока 15, 16 подключены каждый последовательно з цепь якорей тяговых электр > тродзигателей 2, О .184, 85.
Иивертор 21 статического преобразователя обеспечивает;швсртироваиие постоянного пап ряжения па его входе з перемеипое напряжеI-;He прямоуioтьпой формы с небольшой nay- îé.
В исходном состзяипи, когда токи нагрузки
TsIIoBhD: электродзгпателей 82, .:3 и 84. 35 рав1ы между собой, импульсы тока управления, подаваемые;(а управляющие электроды симметричных управляемых электрических вентилей 1, 2 от формирователей импульсов тока
13, 14, имеют одинаковый сдвиг по фазе, раг,иый 90 эл. град. При этом токи возбуждения имеют также одинаковую величину, Увеличение тока нагрузки иа одну из BCTвей тяговых электродвигателей, напри»ер, в в цепи электродвигателей 82, 83 при работе их з режиме тяги, приводит к увеличению иапря;кения па выходе датчика тока 15 и вызывает уменьшение сдвига по фазе между напряже-! (Ием иа:выходе ипзертора 21 и формирователем импуJlbco(B тока 18. При угмеиьшении сдвига Гю фазе импульсоз то а с выхода формироВатсля 18 увеличивается ((а пряже!(ие 1(а Выходе выпрямителя, выполненного па диодах
5 — 8, что, в свою очередь, вызывает узеличеш(с тока возбуждения электродвигателеи 32, 83 и ! апряжеш(я;!а их щетках. В результате этого ток (агрузки электродвигателей 32, 88 у»с.((>шае1ся.
При работе электродвигателей 32, 83 з режиме рекуператизиОГО торз(ожеиия пап1завлепие тока в цепи датчиков 15, 16 меняется на обратное и полярность папряже;(ия на их выходе меняется иа обратную. При этом увели20 чеиие нагрузки :(а электродвигатели 82, 88 приводит к увеличению отрицательного па(пряжения иа выходе датчика 15 и вызывает увеличение сдвига Ilo фазе им!(ульса тока упразлеиия па управляющем электроде симметричного управляемого в итиля 1. Прп этом уменьшается напряжение иа выходе выпрямителя
5 — 8 и ток зозбужде(ия электродвигателей 82, 88, что приводит к умепьшени(О напряжения
1(а дзиГателях H с! (игкспию тока ((аГрузки H B
II IIX.
Для повышения чувствитсльиости o!!исываемого устройства для распределения тока иагрузки между параллельными зетвя.»и тяговых электродзигатслей иерзич!(ые оомотки трансформаторов 3, 4 соединены последовательно и зашуптироваиы каждая симметричными управляемыми элект1зическими вентилями 1 и 2 и дополнительно введен iiepe;<ëlo÷àтель импульсов тока управления, обеспечивающий подачу импульсов тока управления
40 лиоо па упразляющий электрод вентиля 1, либо па управляющий электрод вентиля 2 в зависимости от режима pB()oTb(двигателей и распрегделс(шя тока нагрузки (ф1(г. 2).
При таком построении системы в исход!(ом
45 состоянии, когда токи нагрузки двигателей обеих ветвей равны между собой, импульсы тока управления, формируемые формирователем 18, сдви(;уты QTIlocHTcльпо 1(м (ульсоз
„: Гвертировапного напряжения на 180 эл. град. подаются в момент, совпадающий с паузой иивертировашгого напряжения. При этом си(((метричиые управляемые электрические ве;1тили 1, 2 остаются в выключенном состоянии, а lгап1зяжепия па Выходс Выпря. 1(птелей 5 — 8 H — 1 2 p B Bi l BI V(Br(i gh с О б о !(.;. Т О
1заве!(стерво токов возбуждения электродвигателей 82, 88 и 84, 35, При увеличении тока нагрузки (a одной из
Ветвей электродвигателей, например 82, 88, при работе их В тяговом режиме, суммарное напряжение на выходе датчиков тока 15, 16 ста!(Овигся положительным. При этом умень шается сдвиг по фазе между инвертированным
;(апряже:!Исм:i импульсов тока на выходе фо, мирозагеля 13. Измепепис сдвига по фазе иь:435149 пульсов управления пропорпио.талы) ) разности тока нагрузки между пстзями тяговых электродвигателей. Прн положпгель;той полярности суммарного напряжения та выходе датчиков тока двпгателсн ттсрсхлючатель обсспечивает подачу импульсов тока управления в цстть управляющего электрода электрического вентиля 1. Включение вентиля 1 вызывает увеличение напряжения на выходе выпрямительного моста 5 — 8 и уменыпе:тие напряжения на выходе моста 9 — 12, что, в свою очередь,,приводит к увеличению тока возбуждения э7ектро двттгателейт 32, 88 и уменьшению тока возбуждения электродвигателей 84, 85, Прн этом то нагрузки электродвигателей 82, 88 уменьшается, а ток нагрузки электродвигателей 34, 85 увеличивается.
Увеличение тока нагрузки на тяговые электродвигareëè 82, 88 при работе их в режиме рекунератнвного торможеттия, илн уменьшение
Tet
Таким образом, описываемое устройстзо Обеспечивает раaåíñòâî тока нагрузки между параллельными Вствя.,iii дз!rareлсй как в режиме тяги, так и В режиме рс;,нсративного iopvoжения. Включение симметрпчттых управляемых вентилей т 0 схемс на фиг. 2 Вь:зывает увеличеттие тока возбуи<дения одной ветви и ЧМЕНЬП)ЕПИС тОКа ВОЗбужд Ння друГОй ВЕтЗИ двигателей при нсравс ICTBe токов нагрузки с.,хду:iа рал.7сль:;ым и Ветвями двигателей. При этом регулирование тока возбуждения обеспечивается только одним симметричным управляемым вептттлем п ри меньших углах ттровод»)мости, что приводит к увеличению чувСТВИтЕЛЬ))ОСтн ПРЕДЛаГаЕМОй СИСТЕМЫ И УМЕНЬ;:ттсттттю тока нагрузки на симметрич,ûe управляемые вентили. Г" . r. ".,7-..-,îпгтсль:irм сосдн.тснни псрвичrtbu oo.,1от0к понижатощих тра 0 tè»;aþùнх трттттссрорматоров подключены послсдоватсльп ) со вторичны",тн обмотками сбщсго трансфор:татопа 22. В этом случае ко5 l0 Зо 5 "> 5О личестBO Выпрямителей сокращается с четы1)сх до двух. Описанное устройство мо>1<ет быть использо-!!10 и для равномерного распределения тока нагру"-:;.:t по параллельным ветвям двигателей электровозов постоян toro тока с питанием сбмоток возбуждения от машттн!1010 нрсобрарователя. При этом инвертор 21 подключается к выходу машинного BpeonpaaoBareля и нз схс.;Ib! . а фиг. 2 нс;<лючается общий Tpattc Описанное устройство может быть использовано для выравнивания тока нагрузки между параллелыньтмтт вствямн двигателей электрОВОЗОВ )келезнодорои<ногд транспорта и 1)яда других систем электропривода с несколькими двигателями, а также для равномерного раопредсле .яя тока нагрузки между генераторами постоянного тока при нх параллельной работе. Предмет изобретения 1. УстрОЙстВО для 1) аспреде 7ен ия тока хте>т( ду параллельными вствямн тягоBblx электродвигателей постоянного тока, содержащее трансформатор и выпрямители с подключенньтми к ним обмотками возбуждения тяговых -.лектродвигателей, симметричные управляемые электричес)<нс вентили, датчит<»т тока, фазосдвпгающие 0Ä101<и н формирователи имг ульсов тока управления, отличатоитеес)т тем, 1Т0, с целью уметьшсния установле)1ной мощности электроооорудования при пспользосвании общего источника питания, оно снабжено дo::07;tèòc71>:tb!.,гн трансфо, )маторамн, ттод7<710ченнычн чсрсз снммстрн I!!lie управляемые э Iet 2. УOTpollcTBo по и. 1, Отлтт>иттошеее)т тем, 170, с целью повышения чувствительности и оыстродсйствпя, 0.10 снабжено перехлючателе м импульсов, вклточенньтм на в.»ходе формироВаТс., !1»т1ульсов тока управлсп я спмметрнчпымп ут рав7ясмьтмн электрическими вент;тлям!!, каждый нз которы.; Вт<лючен пара 7.зсльно I!B17Bllili!0!! 00>ioT! 3. Устройство 110 пп. 1, 2 от!It!Iaroureecv тем, что, с пельк уттрощеттття, грансформатор снабжен дополните "Ibiibi)111 Вторттчттт>тхттт обмотками, 1тодк7togcit!It>IXIII к вы;трямнтелям через вторг«r;lb оомоткн zot)07!IIITC7r трансформа; ороз.
