Устройство для возбуждения тяговых электродвигателей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ по авт. св. № 381566, о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения надежности, в него дополнительна рведены фазосдвигакиций блок, делитель напряжения, второй трансформатор , диод, а однофазный мостовой выпрямитель выполнен управляемым, причем первичная обмотка второго трансформатора соединена с делителем напряжения, подключенным к источнику питающего напряжения, вторичная обмотка указанного трансформатора через диод соединена с одним входом фазосдвигающего блока, другой вход которого связан с инвертором, а выход фазосдвигающего блока - с управляющим входом однофазногомостового выпрямителя. 9

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1% (1И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ HBOEiPETEHHA И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 381566 (21) 3503172/24-07 (22) 22.07.82 (46) 23.10.84. Бюл. Ф 39 (72) Л.Г.Кощеев (71) Уральское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 381566, кл. Н 02 P 5/06, 1973.

° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУНДЕНИЯ

ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ по авт. св. Ф 381566 о т л и ч.а ющ е е с я тем, что, с целью повьппе (д11 Н 02 Р 5/16; Н 02 P 3/14 ния надежности, в него дополнительно рведены фаэосдвигающий блок, делитель напряжения, второй трансформатор, диод, а однофазный мостовой выпрямитель выполнен управляемым, причем первичная обмотка второго трансформатора соединена с делителем напряжения, подключенным к источнику питающего напряжения, вторичная обмотка укаэанного трансформатора через диод соединена с одним входом фазосдвигающего блока, другой вход которого связан с инвертором, а выход фазосдвигающего блока — с управляющим входом однофазного мостового выпрямителя. е

1120473

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания обмоток главных полюсов тяговых дви". гателей электроподвижного состава постоянного тока. .5

По основному авт. св. 9 381566 известно устройство для возбуждения тяговых электродвигателей электроподвижного состава постоянного тока, содержащее в цени якорей тяговых элек- 1О тродвигателей обмотки последовательного возбуждения, к которым подключен однофазный мостовой выпрямитель, инвертор с жесткой выходной характеристикой включенный между источни- 15

Э .) ком питающего напряжения и указанным мостовым выпрямителем.

В данном устройстве возбуждения тяговых двигателей обмотки главных полюсов подключены последовательно 2О в. цепь якорей и присоединены к выходу тиристорного преобразователя.

При этом, возрастание напряжения на токоприемнике вызывает соответствующее увеличение тока через обмотки 25 главных полюсов, что обеспечивает сохранение режима рекуперативного торможения и уменьшает величину брос

Ка тока через двигатели до значений, равных броскам тока при работе элек- ЗО тровоза с последовательным возбуждением в тяговом режиме (1) .

Однако снижение напряжения на токоприемнике электровоза, оборудованного таким устройством возбуждения, вследствие наличия остаточной намагниченности главных полюсов тяго. вых двигателей и сохранения подпитки обмоток главных полюсов, обусловленной шунтировкой последних диода- 4О ми выпрямителя, вызывает изменения тока через тяговые двигатели в недопустимых пределах. . Целью изобретения является повышейие надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для возбуждения тяговых электродвигателей электроподвижного, состава постоянного тока, дополнительно введены фазосдвигающий блок, делитель напряжения, второй трансформатор, диод, а однофазный мостовой выпрямитель выполнен управляемым, причем первичная обмотка второго трансформатора соединена с де- 55 лителем напряжения, подключенным к источнику питающего напряжения,вто- ричная обмотка указанного трансформатора через диод соединена с одним входом фазосдвигающего блока, другой вход которого связан с инвертором, а выход фазосдвигающего блока — с управляющим входом однофазного мосто вого выпрямителя.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для возбуждения тяговых электродвигателей содержит однофазный мостовой выпрямитель 1, выполненный на диодах 2 и 3 и тиристорах 4 и 5 и включенный в цепь якорей электродвигателей 6 и 7 и обмоток возбуждения 8 и 9, инвертор 10, включенный между источником питающего напряжения и выпрямителем 1. Кроме того, устройство содержит фазосдвигакиций блок 11, делитель напряжения ) выполненный на резисторах 12 и 13, второй трансформатор 14, диод 15, причем первичная обмотка трансформатора 14 соединена с резистором 13 делителя напряжения, подключенным к источнику питающего напряжения, вторичная обмотка трансформатора 14 через диод 15 соединена с одним входом фазосдвигающего блока 11, другой вход которого соединен через блок 16 управления с входом инвертора 10, а выход фазосдвигающего блока 11 соединен с управляющими электродами тиристоров 4 и 5. Фазосдвигающий

1блок 11 выполнен по схеме релаксационного генератора и содержит диод 17, подключенный к общей точке резистора 18 и конденсатора 19, вторая обкладка которого подключена к резистору 20. Второй вывод резистора 18 соединен с конденсатором 21. Фазосдвигающий блок 11 содержит кроме того трансформатор 22, первичная обмотка трансформатора 22 через динистр

23 и резистор 24 соединена с обкладками конденсатора 21.

При подаче импульсов тока с выхода системы 16 управления конденсатор 19 заряжается до постоянного напряжения.

Напряжение на конденсаторе 21 увеличивается по экспоненциальному закону с конечной. скоростью, определяемой его емкостью и сопротивлением резистора 18, до значения, равного напряжению переключения динистора 23.

Отпирание динистора 23 обеспечивает формирование короткого импульса тока формой, .близкой к синусоидальной, с задержкой, определяемой выражением.

1120473

U зад = R„@CD 4 U-U и гДе RI сопротивление резистора

18; емкость конденсатора 21; напряжение переключения динистора 23; напряжение в цепи заряда конденсатора 21.

С21

U и

Согласно выражения (1) изменение сопротивления резистора 18 позволяет плавно изменять время задержки импульсов тока на выходе фазосдвигаю.lS щего блока относительно импульсов тока в цепи управляющих электродов тиристоров инвертора 10 и регулировать величину тока на выходе выпрямителя 1. 20

В исходном состоянии, когда напряжение на тяговых электродвигателях

6 и 7 постоянно, напряжение на нагрузочном резисторе 25, подключенном ко .вторичной обмотке трансформатора 14, 25 равно нулю и дополнительная цепочка не оказывает влияния на работу систе мы управления и фазосдвигающего блока 11. Резкое понижение напряжения .на тяговых электродвигателях 6 и 7 з0 вызывает появление напряжения на нагрузочном резисторе отрицательного знака. При этом напряжение в цепи уп равления фазосдвигающего блока 11 или цепи заряда конденсатора 21 становится близким или равным нулю, что вызывает либо увеличение времени задержки импульсов в цепи управляющих электродов вентилей выпрямителя, или прекращение их формирования. В 40 результате этого вентили выпрямителя

1, через которые к моменту прекращения подачи импульсов управления анодный ток не протекал, оказываются в за. пертом состоянии. В результате этого 4> индуктивность обмоток возбуждения 8 и 9 тяговых электродвигателей 6 и 7 обеспечивает снижение скорости нарастания тока в цепи .тяговых электродвигателей 6 и 7 и ограничение его броска. Кроме этого, значительная часть энергии, запасенной.в обмотках возбуждения 8 и 9, передается в элементы входных цепей инвертора 10, что обуславливает быстрое снижение тока возбуждения и ЭДС тяговых двигателей и способствует уменьшению максималь" ного значения тока через тяговые двигатели.

После установки напряжения на

I двигателях на новом уровне напряжение на нагрузочном резисторе 25 становится близким к нулю и фазосдвигающий блок 11 восстанавливает формирование импульсов тока управления вентилями выпрямителя с прежней задержкой.

При этом ток на выходе преобразователя имеет значение, соответствующее новому уровню напряжения на входе преобразователя. Поскольку в рассматриваемом случае напряжение на входе ,преобразователя снижается то токи на его выходе и через обмотки возбуждения тяговых электродвигателей имеют -. значения, меньшие их величин до сни- жения напряжения. В результате этого ток через тяговые-двигатели в уста-. новившемся режиме имеет значение, равное току через двигатели до снижения напряжения.

Предлагаемое устройство для возбуждения тяговых двигателей обеспечивает высокую надежность при использовании иа электроподвижном составе постоянного тока магистральных железных дорог, где возможны резкие колебания напряжения в тяговой сети, обусловленные изменением нагрузки.

1120473

Составитель М. Кряхтунова

Редактор Л.Лосева Техред С.Легеэа Корректор О.Билак

Заказ 7757/43 Тираж 666 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