Устройство управления тяговым приводом электроподвижного состава

 

О П И С А Н И Е „, т004167

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.04.80 (21) 2907559/24-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 60 L 15/04

Гесуддрствелей камитет (53) УДК 621.314..57 (088.8) Опубликовано 15.03.83. Бюллетень и 10 пв делам лзабратевий и еткрмтий

Дата опубликования описания 25.03.83 (72) Авторы изобретения

В. Н. Чернявский, А. Н. Буряк, А. И. Кулинич и . И. Цезовибатько, : Ь

Ворошиловградский филиал Государственного пфейн риоиструктзореЫю и научно-исследовательского института по автоматизации чгольнрй промышленности «Гипроуглеавтомати1зация4- - ."- "- : (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ

ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Изобретение предназначено для импульсного управления тяговым приводом электроподвижн ого состава, преимущественно для рудничных электровозов.

Известно устройство управления тяговым приводом электроподвижного состава, содержащее главные тиристоры, через которые подключены к источнику питания соединенные последовательно обмотки якоря и возбуждения тяговых электродвигателей, шунтированных цепью из последовательно соединенных тормозного резистора и тормозного диода, подключаемые в тормозном режиме по перекрестной схеме, две пары последовательно соединенных вспомогательных тиристоров, одна. из которых подключена параллельно источнику питания, а другая — к общим точкам соедин6ния обмоток тяговых двигателей и главных тиристоров в соответствующей последовательной цепи, а между общими точками соединения вспомогательных тиристоров включен коммутирующий дроссельно-конденсаторный контур, и диоды гашения, один из которых подключен встречно-параллельно одному из главных тиристоров (1) .

Известному устройству присущ общий недостаток схем с зарядом коммутирующего конденсатора через цепь нагрузки (тяговые двигатели): любой случай невыключения главного тиристора по причине случайной помехи, перегрузки и т.д. приводит к шунтированию цепи заряда конденсатора, а следовательно, к полной потере управляемости устройства.

Кроме того, в известном устройстве в тормозном режиме при отключенном линейном контакторе заряд упомянутого коммутирующего конденсатора осуществляется напряжением якоря тягового двигателя, которое в свою очередь сильно зависит от скорости вращения колес и от состояния возбуждения тягового двигателя, работающего в режиме генератора. Поэтому в начальный период возбуждения двигателей, а также на низких скоростях движения поезда, напряжение на коммутирующей емкости небольшое, что значительно снижает надежность коммутации тиристорного преобразователя в режиме торможения. Для устранения этого недостатка, а также для обеспечения надежного возбуждения тяговых двигателей в тормозном режиме в широком диа1004167

30 пазоне скоростей в известных устройствах используется специальный генератор импульсов тока, содержащий два тиристора и коммутирующий LC-контур. Упомянутый генератор усложняет устройство и увеличивает его габариты.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя дополнительными диодами, один из которых подключен встречно-параллельно одному из второй пары вспомогательных тиристоров, при этом другой диод гашения подключен встречнопараллельно другому главному тиристору через линейный контакт, шунтированный вторым дополнительным диодом.

На чертеже представлена схема устройства.

Якори 1 и 2 тяговых электродвигателей с обмотками 3 и 4 возбуждения подключены через главные тиристоры 5 и 6 к источнику питания 7 через силовой линейный контакт 8, зашунтированный дополнительным диодом 9.

Параллельно каждому из тяговых двигателей включены шунтирующие 10 и 11 и тормозные 12 и 13 диоды с тормозными резисторами 14 и 15. Встречно-параллельно главным тиристорам подключены диоды гашения 16 и 17, один из которых (16) непосредственно, а другой (17) — через силовой линейный контакт 8. Параллельно источнику питания 7, а также между анодом главного тиристора 5 и катодом главного тиристора 6 подключены соответственно по два последовательно соединенных вспомогательных тиристора 18, 19 и 20, 21, между общими точками которых включен коммутирующий контур, состоящий из дросселя 22 и конденсатора 23. К вспомогательному тиристору 21 встречно-параллельно подключен дополнительный диод 24.

К общим точкам тормозных диодов 12 (13) и резисторов 14 (15) подключен тормозной контакт 25, а второй тормозной контакт 26 включен между общими точками якорей и обмоток возбуждения тяговых двигателей.

Устройство работает следующим образом.

В двигательном режиме замкнут линейный контакт 8, а тормозные контакты 25 и 26 разомкнуты. Напряжение на двигатели подается путем включения главных тиристоров 5 и 6. Импульсы на включение главных тиристоров, также как и импульсы на включение вспомогательных тиристоров 18, 21 и 19, 20 подаются со сдвигом во времени.

Пусть первыми включатся вспомогательные тиристоры 18 и 21. Конденсатор 23 через, дроссель 22 и электродвигатель с якорем 2 и обмоткой 4 возбуждения заряжается до напряжения источника питания, после чего тиристоры вспомогательные 18 и 21 выключаются, а конденсатор 23 остается заряжен5

4 ным. При включении главного тиристора 5 к якорю 1 прикладывается напряжение источника питания 7. Для выключения главного тиристора 5 включается другая пара вспомогательных тиристоров 19 и 20 и заряженный конденсатор 23 через указанные тиристоры, дроссель 22 и диод 16 гашения перезаряжается. Если ток перезаряда больше тока главного тиристора 5, последний выключается. Конденсатор 23 дозаряжается током якоря 1, а вспомогательные тиристоры 19 и 20 выключаются. Далее включается главный тиристор 6. Для его выключения отпирается первая пара вспомогательных тиристоров 18 и 21. Ток перезаряда этого тиристора протекает. через дроссель 22 и диод гашения 17. В двигательном режиме последний подключен параллельно своему главному тиристору 6 через замкнутый линейный контакт 8. Электромагнитные процессы включения обоих главных тиристоров практически аналогичны, только вытеснение тока в главном тиристоре 6 происходит через линейный контакт 8.

Таким образом, надежная работа устройства обеспечивается при определенной очередности включения главных и вспомогательных тиристоров, достаточном по величине и длительности импульсов тока перезаряда коммутирующего контура и других условиях. В случае нарушения требуемых условий (случайная помеха, сбой в очередности управляющих импульсов, кратковременная перегрузка двигателя) может не зарядиться коммутирующий конденсатор, произойдет невыключение главных тиристоров, т.е. устройство становится неуправляемым Однако в этом аварийном режиме благодаря дополнительному диоду 24 обеспечивается уверенный заряд коммутирующего конденсатора 23 через сорванный главный тиристор 6 при подаче управляющего импульса на вспомогательный тиристор 19. Если исчезает причина, вызвавшая срыв коммутации, происходит самовосстановление управляемости.

При переходе в тормозной режим линейный контакт 8 размыкается, а тормозные контакты 25 и 26 замыкаются, благодаря чему собирается перекрестная схема торможения. При включенном главном тиристоре

5 (6) якорь 2 (1) одного двигателя подключается к обмотке возбуждения 3 (4) другого двигателя. Основной тормозной ток в этом случае протекает по цепи якорь 2— тормозной контакт 26 — обмотка 3 возбуждения — главный тиристор 5 — якорь 2 (якорь 1 — главный тиристор 6 — обмотка 4 возбуждения — тормозной контакт 26— якорь 1). При выключении главного тиристора 5 (6) ток якоря проходит через тормозной резистор по цепи якорь 2 — тормозной контакт 26 — обмотка 3 возбуждения— тормозной диод 12 — тормозной контакт 25— тормозной резистор 15 — якорь 2 (якорь 1— тормозной резистор 14 — тормозной кон1004167 такт 25 — тормозной диод 13 — обмотка 4 возбуждения — тормозной контакт 26 якорь 1), Ток обмоток возбуждения может дополнительно проходить по цепи обмотка 3 возбуждения — тормозной диод

12 — тормозной контакт 25 — тормозной 5 диод 13 — обмотка 4 возбуждения — тормозной контакт 26 — обмотка возбуждения 3. Выключение главного тиристора 5 в тормозном режиме происходит так же, как и в.двигательном при включении вспомогательных тиристоров 19 и 20. Выключение главного тиристора 6 в этом режиме отличается тем, что вытеснение тока в нем происходит через дополнительный диод 9, а не через линейный контакт 8. Благодаря подключению вспомогательного тиристора 18 непосредственно к положительному полюсу источника питания при включении вспомогательных тиристоров 18 и 21 происходит заряд коммутирующего конденсатора до полного напряжения источника питания. Этим обеспечивается надежная коммутация главных тиристоров независимо от скорости движения поезда и состояния возбуждения тяговых двигателей. Одновременно импульс

-заряда конденсатора, протекающий через второй двигатель, обеспечивает необходимое подвозбуждение двигателя в режиме генератора, чем достигается устойчивое начальное возбуждение тяговых двигателей с помощью одного общего коммутирующего контура.

Таким образом, включение одного диода зо встречно-параллельно вспомогательному тиристору, а также подключение вспомогательного тиристора с гасящим диодом до силового .контакта, зашунтированного диодом, повысит надежность работы устройства при значительном его упрощении.

Использование предлагаемого двухдвигательного привода на рудничных контактных и аккумуляторных электровозах приносит существенный экономический эффект, который составляет 270 руб. в год на 1 электровоз.

Формула изобретения

Устройство управления тяговым приводом электроподвижного состава, содержащее главные тиристоры, через которые подключены к источнику питания соединенные последовательно обмотки якоря и возбуждения тяговых электродвигателей, шунтированных цепью .из последовательно соединенных тормозного резистора и тормозного диода, подключаемые в тормозном режиме по перекрестной схеме, две пары последовательно соединенных вспомогательных тиристоров, одна из которых подключена параллельно источнику. питания, а другая — к общим точкам соединения обмоток тяговых двигателей и главных тиристоров в соответствующей последовательной цепи, а между общими точками соединения вспомогательных тиристоров включен коммутирующий дроссельно-конденсаторный контур, и диоды гашения, один из которых подключен встречно-параллельно одному из главных тяристоров, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено двумя дополнительными диодами, один из которых подключен встречно-параллельно одному из второй пары вспомогательных тиристоров, при этом другой диод гашения подключен встречно-параллельно другому главному тиристору через линейный контакт, шунтированный вторым дополнительным диодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка № 2670018/24-11, кл. В 601 15/04, 1978.

1004167

Составитель Л. Резникова

Редактор H. Швыдкая Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 1764 20 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4