Тяговый электропривод

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 3(5D Н 02 P /68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ, /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . --: " /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (21) 3428757/24-07 (22) 29.04.82 (46) 23.11.83. Бюл. и 43 (72) 6;И.Филин, В.В.Селиверстов, l0.М.Андреев, М,П.Аскинази и Б.Д.Ти. хомяров (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электр оборудования (53) 621,316,718.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 852656,,кл. В 60 (. 3/10, 1980. . 2 ° Авторское свидетельство СССР

И 827334, кл. H 02 P 7/68, l980. (54)(57) ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий два тяговых электродвигателя постоянного тока, якори;которых соединены последовательно с двумя основными и одним дополнительным источниками питания в кольцевую цепь, а также два диода, подключенных параллельно участкам кольцевой цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, каждый участок кольцевой цепи, к которому подключен один из диодов, составлен из якоря элекгродвигателя, основного и дополнительного источников питания.

3 10564

Изобретение относится к электро" технике и может быть использовано в электроприводах тепловозов,электровозов и пневмоколесных машин.

Известен тяговый электропривод, содержащий электродвигатели, якори

KoTopbIx соединены с источниками питания в одну последовательную цепь> каждый участок которой, содержащий один якорь электродвигателя и сое- 10 диненный с ним источник питания, шунтирован соответствующим тиристором, между управляющим выводом и анодом которого включен пороговый элемент. Выравнивание нагрузок элект=!5 родвигателей в условиях достаточного сцепления обеспечивается путем соединения их якорей в одну последо" вательную цепь, а ограничение буксования какого-либо колеса в услови" 20 ях ограниченного сцепления - путем шунтирования якоря электродвигателя и одного источника питания соответствующим тиристором, отпираемым при достижении, напряжения на нем 25 величины напряжения срабатывания порогового элемента (1) .

Недостатком указанного электропривода является наличие управляемых элементов в цепях противобук- 30 .совочной защиты, что снижает его ! надежность. Кроме того, при восста" новлении нормальных условий сцепления ранее буксующих колес некоторые тиристоры устройства из-за технологи- З5 ческого, разброса радиусов качения, колес и магнитных характеристик электрических машин могут остаться в открытом состоянии, что приводит к появлению нежелательной неравно мерности нагрузок электродвигателей при дальнейшем движении транспортно". го средства в условиях достаточного сцепления.

Найболее близким к изобрете- : 45. нию по технической сущности яв-; ляется тяговый электропривод, содержащий два тяговых электродвигателя постоянного тока, якори которых соединены последовательно с двумя основными и одним дополнительным источниками питания в кольцевую цепь,; а также два диода, включенных параллельно участкам .кольцевой цепи. Благодаря наличию дополни- 55 тельного источника, работающего в режиме инвертора, основнне источник выбираются таким образом, что их на

23 l пряжения оказываются выше номинальных напряжений электродвигателей.

Это позволяет применить в качестве элементов, шунтирующих цепи якорей электродвигателей и соединенные с ни)-, ми " источники питания неуправляемые элементы - диоды и, кроме того, обес" печить их надежное отпирание и запирание f2).

Недоста тком из вест ного устройства является низкая надежность, обуслов" ленная напичием инвертора, и завышенная установленная мощность основных источников питания.

Цель изобретения - повышение" надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в тяговом электроприводе, содер" жащем два тяговых электродвигателя постоянного тока, якори которых соединены последовательно с двумя основ" ными и одним дополнительным источниками питания в кольцевую цепь,а такwe два диода, включенных параллельно . участкам кольцевой цепи, каждый участок кольцевой цепи, к которому подключен один из диодов, составлен из якоря электродвигателя, основного и до-. полнительного источников питания. !

При таком подключении диодов в среднем к каждому из них приложено обратное напряжение, равное половине напряжения дополнительного источника, причем к диодам прикладываются обратные напряжения при согласном включении дополнительного источника и источников литания, что способствует повышению напряжения, прикладываемого к якорям электродвигателей, и,тем самым повышению степени использования установленной мощности источников питания. Определенным регулированием величины напряжения дополнительного источника можно обеспечить запертое состояние обоих диодов, если разброс частот вращения колес не выходит из допустимых пределов, и открытие одного из них при недопустимо высокой частоте вращения соответствующего колеса. Принимая so внимание, что допустимый разброс напряжений на якорях электродвигателей и источни- ках питания с повышением их величин также растет, наиболее целесообразным законом регулирования напряжения дополнительного источника представляется изменение этого напряжения проСоставитель В.Поспелов

Редактор И.Николайчук Техред И.Гайду Корректор А.Лзятко

Заказ 9337/54 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 1 0564 порционально изменению напряжения основных источников питания. При применении в качестве- источников питания выпрямителей, каждый из кото-. рых подключен к соответствующей якорной обмотке тягового генератора переменного тока, указанный закон регулирования может быть наиболее просто реализован при выполнении дополнительного источника в виде выпрямителя, 10 подключенного к дополнительной якорной обмотке тягового генератора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Тяговый электропривод содержит два тяговых электродвигателя 1 и 2 постоянного тока, якори которых соединены последовательно с двумя основными 3,4 и одним дополнительным

5 источниками питания в кольцевую 20 цепь, а также два диода 6 и 7,включенных параллельно участкам кольцевой цепи, причем диод 6 подключен параллельно участку кольцевой цепи состоящему из якоря электродвигателя l, 25 основного 3 идополнительного 5 источников, а диод 7 - параллельно участку кольцевой цепи, состоящему из якоря электродвигателя 2, основного 4 и дополнительного 5 источников. Ис- щ0 точники питания 3-5 представляют собой выпрямители 8-10, подключенные к соответствующим обмоткам 11-13 тягового генератора.

Устройство работает следующим образом.

При движении транспортного средст.° ва в каком-либо режиме в условиях достаточного сцепления колес с опорной поверхностью разброс частот вращения 40 электродвигателей невелик, поэтому разбросы значений напряжений на яко.рях электродвигателей 1 и 2,и, следовательно, напряжений на диодах 6 и

7 также малы. Суммарные напряжения 4 основных 3,4 и дополнительного 5 источников питания в цепях, шунтируемых диодами 6 и 7, в этом случае превышают напряжения якорей соответствующих

23 4 электродвигателей 1 и 2, благодаря чему диоды 6 и 7 заперты,- токи якорей электродвигателей 1 И 2 одина ковы.

При изменении условий сцепления какого-либо колеса и повышении в связи с этим его частоты вращения напряжение на якоре соответствующего электродвигателя также увеличивается. При достижении напряжением якоря, например электродвигателя

1, буксующего колеса величины, равной сумме напряжений основного 3 и дополнительного 5 источников питания, напряжение на диоде 6 меняет знак, диод отпирается, что приводит к уменьшение тока якоря электродвигателя 1 буксующего колеса и ограничению его буксования. Установившийся режим наступает при соответствии значения тока. якоря указанного электродвигателя тяговому усилию соответствующего колеса, предельному по условиям его сцепления.

При восстановлении условий сцепления ранее буксовавшего колеса его тяговое усилие увеличивается, а частота вращения уменьшается, в результате чего ток якоря электродвигателя

1 увеличивается и становится равным току якоря электродвигатвля 2, а напря" жение íà его якоре. уменьшается, что приводит к изменению знака напряжения на.диоде 6 и его запиранию.

Таким образом, устройство обеспечивает выравнивание нагрузок электродвигателей в условиях достаточного сцепления колес с опорной поверх." ностью и ограничение буксования колес в условиях их ограниченного сцепления при согласном включении основных и дополнительного источников питания, что способствует снижению их установленной мощности. В устройстве не требуется регулятор напряжения дополнительного источника, что способствует повышению надежности.