Устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока (его варианты)

 

1. Устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якорей и возбуждения тяговых двигателей , подключенных через контактор к одной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к общей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расщирения диапазона регулирования,, онр снабжено тиристорами регулирования тока возбуждения и дополнительными обратными диодами , каждый из которых включен параллельно обмотке возбуждения соответствующего тягового двигателя, причем коммутирующий реактор подключен между общей точкой соединения катодов коммутирующих тиристоi ров и другой клеммой источника питания, а каждый из тиристоров регулирования тока (Л возбуждения включен между общей точкой соединения обмоток якоря и возбуждения соответствующего тягового двигателя и соответствующей обкладкой коммутирующего конденсатора. СО 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗШ В 60 1. 15 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ (21) 3322149/24-11 (22) 20.07.81 (46) 30.05.84. Бюл. № 20 (72) 1О. А. Шевцов и А. С. Казиев (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова (53) 621.337.41 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство- СССР № 509474, кл. В 60 L 15/08, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА (ЕГО, ВАРИАНТЫ) . (57) 1. Устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якорей и возбуждения тяговых дви„„SU„„1094770 А гателей, подключенных через контактор к одной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к общей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона регулирования, оно снабжено тиристорами регулирования тока возбуждения и дополнительными обратными диодами, каждый из которых включен параллельно обмотке возбуждения соответствующего тягового двигателя, причем коммутирующий реактор подключен между общей точкой соединения катодов коммутирующих тиристоров и другой клеммой источника питания, а щ каждый из тиристоров регулирования тока возбуждения включен между общей точкой соединения обмоток якоря и возбуждения соответствующего тягового двигателя и соответствующей обкладкой коммутирующего конденсатора.!

094770

2. Устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные llo мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другук> параллельные цепи, каждая-из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якорей и возбуждения тяговых двигателей, подключенных через контактор к о ной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к обшей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширеИзобретение относится к тяговому приводу постоянного тока при питании от низковольтного источника питания и может быть использовано на электротранспортных средствах с двумя группами тяговых двигателей.

Известно устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якоря и возбуждения тяговых двигателей, подключенных через контактор к одной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к общей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор (1).

Однако известное устройство из-за ограниченного диапазона регу.пирования не позволяет реализовать маневровый режим тяговых двигателей, а также имеет пониженную надежность из-за наличия больших про изводных напряжения в контуре коммутации.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутиния диапазона регулирования, оно снабжено дополнительным коммутирующим реактором, тиристорами регулирования тока возбуждения, перезарядными и дополнительными обратными диодами, включенными параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей, каждый из коммутирующих реакторов подключен к катоду соответствующего тиристора регулирования тока возбуждения и соответствующей обкладке коммутирующего конденсатора, а каждый перезарядный диод подключен к аноду тиристора регулирования тока возбуждения, подключенному к точке соединения обмоток одного из тяговых двигателей и точке соединения коммутирующего конденсатора и анода коммутирующего тиристора, связанного с другим тяговым двигателем. рующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якоря и возбуждения тяговых двигателей, подключе:,"ных через контактор к одной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к общей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор, снабжено тиристорами регулирования тока возбуждения и дополнительными обратными диодами, каждый из которых включен параллельно обмотке возбуждения соответствующего тягового двигателя, причем коммутирующий реактор подключен между общей точкой соединения катодов коммутирующих тиристоров и другой клеммой источника питания, а каждый из тиристоров регулирования тока возбуждения включен между обшей точкой сое. динения обмоток якоря и возбуждения соответствующего тягового двигателя и соответствующей обкладкой коммутирующего конденсатора.

По второму варианту устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якоря и возбуждения тяговых двигателей, подключенных через контактор к одной из клемм ис1094770 точника питания, диод рекуперации, подключенный к общей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор, снабжено дополнительным коммутирующим реактором, тиристорами регулирования тока возбуждения, перезарядными и дополнительными обратными диодами, включенными параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей, каждый из коммутирующих реакторов подключен к катоду соответствующего тиристора -регулирования тока возбуждения и соответствующей обкладке коммутирующего конденсатора, а каждый 15 перезарядный диод подключен к аноду тиристора регулирования тока возбуждения, подключенному к точке соединения обмоток одного из тяговых двигателей и точке соединения коммутирующего конденсатора и анода коммутирующего тиристора, связанного с другим тяговым двигателем.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока; на фиг. 2 — второй вариант схемы устройства для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока.

Устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока состава содержит коммутирующие тиристоры

1 — 4, соединенные по схеме моста с комму- 30 тирующим конденсатором 5 в диагонали, главные тиристоры 6 и 7, включенные последовательно с обмотками 8 и 9 якорей и обмотками 10 и 11 возбуждения тяговых двигателей, обратные диоды 12 и 13, шунтирующие обмотки 8 и 9 якорей тяговых 35 двигателей, общая точка соединения кото- рых подключена через контактор 14 к источнику 15 питания, диод 16 рекуперации, подключенный катодом к общей точке соединения обмоток 8 и 9 якорей тяговых дви- 4О гателей, а анодом — к другой клемме источника 15 питания. Устройство содержит коммутирующий реактор 17, подключенный между клеммой источника 15 питания и общей точкой катодов тиристоров 3 и 4 моста, и тиристоры 18 и 19 регулирования тока 45 возбуждения, подключенные анодами к об щим клеммам обмоток 8-11 якорей тяговых двигателей, а катодами к клеммам коммутирующего конденсатора 5, при этом обмот-. ки 10 и 11 шунтированы обратными диодами 20 и 21. 50

Устройство по второму варианту (фиг. 2) содержит также дополнительный коммутирующий реактор 22 и перезарядные диоды

23 и 24.

Устройство работает следующим образом.

В тяговом режиме замыкается контактор 14. Регулирование напряжения на двигателях достигается изменением коэффициента заполнения от нуля до максимального значения главных тиристоров 6 и 7. !1ерел отпиранием главного тиристора 6 (7) происходит заряд коммутирующего конденсатора 5 через тиристоры 2, 19, 4 (1, !8, 3) и коммутирующий реа ктор 17. Включение главных тиристоров 6 (7) осуществляется при включении коммутирующих тиристоров

3 (2, 4) по цепи: коммутирующий кондсHсатор 5 — тиристор 3 (4) — коммутирующий реактор 17 — тиристор 6 (7) — тиристор 1 (2) — коммутирующий конденсатор

5. Выключение главных тиристоров 6 (7) может также осуществляться при опережающем включении тиристоров 18 (19) по отношению к тиристорам моста 1 (2) по цепи: коммутирующий конденсатор 5 — тиристор 3 (4) — коммутирующий реактор

17 — тиристор 6 (7) — обратный диод 20 (21) — тиристор 18 (19) — коммутирующий конденсатор 5.

Маневровый режим реализуется прн снятии управляющих импульсов с главных тиристоров 6 и 7 за счет перезаряда коммутирующего конденсатора 5 поочередным отпиранием тиристоров 1, !8, 3 и 2, !9, 4.

В режиме рекуперационного торможения осуществляется реверсирование обмоток 8 и 9, контактор 14 разомкнут. Г!ри включении главных тиристоров 6 (7) за счет электродвижущей силы вращения двигателей ток нарастает через обмотки 10 (11), главные тиристоры 6 (7) и диод 16 рекуперации.

После выключения главных тиристоров

6 (7), которое происходит аналогично тяговому режиму, энергия отдается источнику питания через обратные диоды 12 (13) и диод 16 рекуперации.

Введение второй группы обратных диодов 20 и 21 создает независимые контуры спадания токов обмоток 8, 9 и 10„11. При работе коммутирующих тиристоров 1, 3 (2, 4) в тяговом и тормозном режимах реализуется режим усиления возбуждения за счет более высокой добротности контуров спадания токов обмоток 10 и 11 возбуждения. Включением тиристоров 18 (19) с регулировкой по времени относительно включения коммутирующих тиристоров (2). осуществляется ослабление возбуждения тяговых двигателей.

Устройство для регулирования скорости второму варианту (фиг. 2) работает ана ло г ич но.

Введение дополнительных перезарядных диодов 23 и 24 и дополнительного коммутирующего реактора 22 позволяет регулировать ток нагрузки в маневровом режиме за счет перезаряда коммутирующего конденсатора 5 по независимому контуру перезаряда: коммутирующий конденсатор 5 — перезарядный диод 24 (23) — тиристор 18 (19)коммутирующий реактор 17 (22) — коммутирующий конденсатор 5. Изменением мо1094770

Составитель Я. Гаврилов, Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 3509/10 Тираж 657 Пбдписное

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 мента включения тиристоров 18 (19) по отношению к тиристорам 1, 3 (2, 4) регулируется ток нагрузки маневрового режима практически от нуля до значения, соответствующего полному перезаряду коммутирующего конденсатора 5 током нагрузки.

Подключение коммутирующего реактора 17 (фиг. 1) между одним из полюсов источника 15 питания и общей точкой катодов тиристоров 3 и 4 моста позволяет существенно повысить надежность узла ком- 10 мутации, уменьшить величину производных напряжений на коммутирующих тиристорах 1 †4 и перенапряжения на элементах преобразователя.

Введение дополнительных тиристоров

18 и 19 и второй группы обратных диодов

20 и 21 и соответствующее их подключение позволяет реализовать усиление или ослабление возбуждения тяговых двигателей и, следовательно, расширить диапазон регулирования скорости в тяговом и тормозном режимах.