Электропривод постоянного тока

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель последовательного возбуждения, источники питания, ключи и разделительные диоды, блокированные в группы, каждая из которых состоит из двух источников питания, подключенных че рез разделительные диоды к ключу этой группы, разноименные выводы двух источников питания, принадлежащих различным группам, соединены между собой через ключ, а одно- . именные - через последовательно включенные диод и пусковой резистор, переключатель, ограничительный резистор и четыре диода, причем первый и второй диоды подключены соответственно анодом и катодом к вывод.ам обмотки возбуждения электродвигателя , третий диод включен между обмоткой якоря и обмоткой возбуждения а четвертый, соединенный последовательно с ограничительным резистором, подключен параллельно обмотке возбуждения и третьему диоду, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности ШД, переключатель выполнен трехпозиционным, с двумя группами контактов, а катод первого и анод второго диодов объединены и подключены к подвижному контакту одной из групп контактов пепеключателя , первый и второй непо.движные контакты которой соединены с§ отрицательными выводами.соответ (Л ственно первого и последнего источников питания, подвижный контакт с: другрй группы переключателя подключен к свободному выводу обмотки якоря электродвигателя, а первый и второй 2 неподвижные контакты этой группы сое динеиы с положительными выводс1ми соответственно последнего и первого источников питания. 00 CD -sj 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,SU„„1089748 A

3(,511 Н 02 Р 7/ 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2l) 3397 997/ 24-07 (22) 25.01.82 (46) 30,04.84. Бюл. Р 16 (72) A.Е.Аксенов (53) Ь21.316.718.5 (088.8) (56) 1. Патент СШй h 3728599, кл. 318/ 319, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 773886 | кл. H 02 Р 7/ 14, 1980. (54) (57) Э31ЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА, содержащий электродвигатель последовательного возбуждения, источники питания, ключи и разделительные диоды, блокированные в группы, каждая из которых состоит из двух источников питания, подключенных че рез разделительные диоды к ключу этой группы, разноименные выводы двух источников питания, принадлежа» щих различным группам, соединены между собой через ключ, а одноименные — через последовательно включенные диод и пусковой резистор, переключатель, ограничительный резистор и четыре диода, причем первый и второй диоды подключены соответственно анодом и катодом к выводам обмотки возбуждения электродвигателя, третий диод включен между обмоткой якоря и обмоткой возбуждения а четвертый, соединенный последовательно с ограничительным резистором, подключен параллельно обмотке возбуждения и третьему диоду, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности М1Д, переключатель выполнен трехпозиционным, с двумя группами контактов, а катод первого и анод второго диодов объединены и подключены к подвижному контакту одной из групп контактов переключателя, первый и второй непо.движные контакты которой соединены cd отрицательными выводами.соответственно первого и последнего источников питания, подвижный контакт другой группы переключателя подключен к свободному выводу обмотки якоря электродвигателя, а первый и второй Я неподвижные контакты этой группы сое динены с положительными выводами соответственно последнего и первого источников питания. (Р

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования числа оборотов и рекуперативного торможения электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением на 5 транспортных средствах.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий параллельно . включенные ключи и источники питания с разделительными диодами, включен- 3О ными через диоды к обмоткам якоря и возбуждения, пусковые и тормозные сопротивления flj.

При рекуперативном торможении значительная часть генерируемого элек- 15 тродвигателя тока используется для питания обмотки возбуждения и рассеивается в тормозном и пусковом сопротивлениях, ограничивающих ток возбуждения, что приводит к снижению

КПД, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электропривод постоянного тока, со,цержащий электродвигатель последовательного возбуждения, источники питания, ключи и разделительные диоды, сблокированные в группы, каждая из которых состоит из двух источников питания, подключенных через разделительные диоды к ключу этой группы, разноименные выводы двух источников питания, принадлежащих различным группам„ соединены между собой через ключ, а одноименные — через последовательно включенные диод и пусковой 35 резистор, переключатель, ограничительный резистор и четыре диода, причем первый и второй диоды подключены соответственно анодом и катодом к выводам обмотки возбуждения электро- () двигателя, третий подключен между обмоткой якоря и обмоткой возбуждения, а четвертый, соединенный после.цовательнно с ограничительным резистором, подключен параллельно обмотке возбуждения и третьему диоду (2).

Недостатком известного устройства является низкий КПД, что обусловлено возможностью разряда источников питания при их последовательном соединении на обмотку возбуждения элек". тродэигателя, минуя цепь обмотки якоря, Кроме этого, поскольку устройство невозможно перевести в режим рекуперативного торможения, не отключив переключателей,,обеспечивающих последовательное соединение аккумуляторов, то э момент отключения этих переключателей вся энергия, запасенная в электродвигателе до отключе- бО ния основного ключа, разряжается только через один аккумулятор, что ведет к интенсивному износу аккумуляторов, так как ток рекуперативного торможения проходит, минуя пус" у ковые сопротивления, и можег значительно превышать номинальный ток аккумуляторов. Аналогичное явление происходит при плавном снижении скорости путем отключения одного из переключателей, обеспечивающих последовательное соединение аккумуляторов, что снижает надежность устройства.

Цель изобретения — повышение надежности и КПД устройства путем раз-. деления цепей пуска и торможения электродвигателя °

Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе постоянного тока, содержащем электродвигатель

f последовательного возбуждения, источники питания, ключи и разделительные диоды, сблокироэанные в группы, каждая из которых состоит из двух источников питания, подключенных через разделительные диоды к ключу этой .группы, разноименные выводы двух источников питания, принадлежащих различным группам, соединены между собой через ключ, а одноименные через последовательно включенные диод и пусковой резистор, переключатель, ограничительный резистор и четыре диода, причем первый и второй диоды подключены соответственно анодом и катодом к выводам обмотки возбуждения электродвигателя, третий диод включен между обмоткой якоря и обмоткой возбуждения, а четвертый, соединенный последовательно с ограничительным резистором, подключен параллельно обмотке возбуждения и третьему диоду, переключатель выполнен трехпоэиционным, с двумя группами контактов, а катод первого и анод второго диодов объединены и подключены к подвижному контакту од- ной из групп контактов переключателя, первый и второй неподвижные контакты которой соединены с отрицательными выводами соответственно первого и последнего источников питания, подвижный контакт другой группы переключателя подключен к свободному выводу обмотки якоря электродвигателя, а первый и второй неподвижные контакты этой группы соединены с положительными выводами соответственно последнего и первого

Источников питания.

На чертеже показана схема устройства.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель последовательного возбуждения, имеющий обмотку 1 якоря и обмотку 2 возбуждения, источники питания — аккумуляторы 3-6, ключи, например, симисторы 7 и В и разделительные диоды 9-12, сблокированные в группы, каждая из которых состоит из двух источников питания 3, 4 (5,6), подключенных

1089748 через разделительные диоды 9, 10 (11-12) к ключу 7 (8) этой группы.

Разноименные выводы двух источников питания 4 и 5, принадлежащих различным группам, соединены между собой через ключ 13, а одноименные — через .последовательно включенные диод 14 (15) и пусковой резистор 16 (17).

Электропривод содержит также переключатель 18, ограничительный резис тор 19 и четыре диода 20-23. Первый 10

20 и второй 21 диоды подключены соответственно, анодом и катодом к выводам обмотки 2 возбуждения, третий диод 22 включен между обмоткой якоря и обмоткой 2 возбуждения, а четвертый диод 23, соединенный последовательно с ограничительным резистором 19, подключен параллельно обмотке 2 возбуждения и третьему диоду 22.

Переключатель 18 выполнен трехпоэи(ционным с двумя группами контактов, а катод первого 20 и анод второго 21 диодов объединены и подсоединены к подвижному контакту одной из групп контактов переключателя 18, первый и второй неподвижный контакты которой соединены с отрицательными.выводами соответственно первого 3 и последнего b аккумуляторов, подвижный контакт другой группы подключен к свободному выводу обмотки 1 якоря электродвигателя, а первый и второй неподвижные контакты этой группы соединены с положительными выводами соответственно последнего 6 и первого 3 аккумуляторов. 35

На чертеже показаны также автоматические выключатели 24-27, включенные последовательно с аккумуляторами З-Ь, и их блоки-контакты 28-31, включенные в цепь сигнальной лам- 4() пы 32. B цепях управляющих электродов симисторов 7, 8, 13 установлены выключатели 33, 34, 35. Параллельно пусковым резисторам 16 и 17 подключены шунтирующие тиристоры 36

45 и 37 с выключателями 38 и 39 и защитными резисторами 40 и 41 в цепях управляющих электродов. На чертеже показана также розетка 42 для подключения аккумуляторов к сети для за- рядки.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии автоматические выключатели 24-27 замкнуты, а выключатели,33, 34, 35, 38 и 39 разом- 55 кнуты, симисторы 7, 8 и 13 и тиристоры ЗЬ и 37 выключены. При установ ке переключателя 18 в первое положение электродвигатель подключается к аккумуляторам 3-bi которые соединены 60 при этом параллельно. Ток протекает от глюсовых выводов аккумуляторов

3-6 через диоды 10, 15, 12, переключатель 18, якорную обмотку 1, диод 22, обмотку 2 возбуждения, диод

20, переключатель 18 к минусовым выводам аккумуляторов через диоды 9, 14, 11. При этом в цепь аккумуляторов 3 и 4 включен пусковой резистор 17, а в цепь аккумуляторов 5 и 6 - резистор 16 ° По мере разгона электродвигателя кратковременным замыканием выключателей 38 и 39 включаются тиристоры Зь и 37, шунтирующие пусковые резисторы 16 и 17, и электродвигатель переходит на вторую скорость вращения. для перехода на третью скорость замыкается выключатель 35 ° При этом включается симистор 13 и две группы аккумуляторов 3, 4 и 5, 6 включаются последовательно. При переходе на четвертую скорость замыкается выключатель 33, при этом включается снмистор 7 и аккумуляторы 3, 4 включаются последовательно между собой и последовательно с аккумуляторами 5 и 6, соединенными между собой параллельно. При переходе на пятую скорость замыкается выключатель 34, включается симистор 8, все аккумуляторы соединяются последовательно и к электродвигателю прикладывается максимальное напряжение.

Для перехода в режим рекуперативного торможения переключатель 18 устанавливается во второе положение.

При этом в момент переключения симисторы ?,. 8, 13 и тиристоры 36, 37 вследствие прекращения протекания тока автоматически запираются и все аккумуляторы оказываются включенными параллельно. При напряжении электродвигателя, превышающем напряжение аккумуляторов, ток протекает по цепи: обмотка 1 якоря, переклюЧатель 18, диоды 10, 15, 12, аккумуляторы 3, 4, 5, 6, диоды 9,14,11, переключатель 18, диод 21, обмотка

2 возбуждения, резистор 19, диод 23, обмотка 1 якоря. При снижении тока рекуперативного торможения замыканием выключателей 38, 39 включаются тиристоры 36, 37 и резисторы 16, 17 выводятся из цепи торможения.

Таким образом, разделение цепей пуска и рекуперативного торможения позволяет исключить разряд аккумуляторов на обмотку возбуждения, минуя цепь обмотки якоря, а также обеспечить равномерный заряд всех аккумуляторов при рекуперативном торможении электродвигателя, что приводит к по.вышению КПД и надежности устройства °

1089748

Составитель В.Поспелов

Редактор;4 .Ткач Техред Ж.Кастелевич Корректор Л.Пилипенко

Эаказ 295lj 54 Тираж бб7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4