Электропривод

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель, импульсные прерыватели , вгатюченные в якорную цепь электродвигателя, каждьй из которых содержит главный тиристор, шунтированный обратным диодом, вспомогательный тиристор и диод, причем обцая точка последних через ljC-цепь соединена с одним из электродов одногб из главных тиристоров, а другой электрод вспомогательного тиристора соединен с выводом якорнойобмотки электрод)вигателя, шунтированной нулевым диодом, тормозной тиристор , отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, каждый из импульсных прерывателей включен между выводом якорной обмотки и соответствующим полюсом источника питания, и дополнительно введены ЬС-депь, вторые вспомогательные тиристбр и днод, общая точка которых через дополнительную .LC-цепь соединена с одним из злектродбв другогр главного тиристора , а другой электрод второго вспомогательного тиристора соединен с i вторым вьтодом якорной обмотки электродвигателя , допсшнительный нулевой СЛ диод, включенньй последовательно с нулевым диодом, к общей точке которых подключены разноименные электроды вспомогательных диодов,второй тормозной тиристор и два резистора, каждый из которых включен .последовательно с соответствующим тормозным со тиристором, причем тормозные резистор 30 и тиристор в каждом импульсном пресо рьшателе подключены параллельно вспомога .;епьному тиристору.

09) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) И 02 Р 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01НРЫТИЙ (21) 3663174/24-07 (22) 21. 10..83 (46) 07.02.85. Бюл. Я 5 (72) M.Â.Áàéêàëîâ, 10.М.Иньков, В.В.Литовченко, С.С.Осипов, В.П.Феоктистов, О.Г.Чаусов и В.А.Шаров (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1. Бирзниекс Л.В. Импульсные преобразователи постоянного тока.

"Энергия", 1974, с. 180.

2. Авторское свидетельство СССР

В 461476, кл. Н 02 P 5/16, 1975. (з4) (57) ЭЛБКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель, импульсные прерыватели, включенные в якорную цепь электродвигателя, каждый из которых содержит главный тиристор, шунтированный обратным диодом, вспомогательный тиристор и диод, причем обцая точка последних через,С-цепь соединена с одним из электродов одногд из главных тиристоров, а другой электрод вспомогательного тиристора соединен с вывоцом якорной обмотки электродвигателя, шунтированной нулевым диодом, тормозной тиристор, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, каждый из импульсных прерывателей включен между выводом якорной обмотки и соответствующим полюсом источника питания, и дополнительно введены 1С-цепь, вторые вспомогательные тиристбр и диод, общая точка которых через дополнительную . С-цепь соединена с одним из электродбв другого главного тиристора, а другой электрод второго вспомогательного тиристора соединен с вторым выводом якорной обмотки элект-

PQ родвигателя, дополнительный нулевой диод, включенный последовательно с нулевым диодом, к общей точке кото- ув рых подключены разноименные электроды вспомогательных диодов, второй тор- р мозной тиристор и два резистора, каждый из которых включен .последовательно с соответствующим тормозным тиристором, причем тормозные резистор и тирнстор в каждом импульсном прерывателе подключены параллельно вспомога.:ельному тиристору.

11389

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в .тяговом электроприводе с питанием от источника постоянного тока.

Известен электропривод, содержащий 5 электродвигатель, импульсный прерыватель с главным и вспомогательными сиристорами и коммутирующей 1С-це.почкой, который включен между источником электропитания и тяговым элект- 1О родвигателем, причем последний шунтирован нулевым диодом (11, Недостатки устройства связаны со сложностью переключения электропривода в тормозной режим, недостаточной плавностью включения электроприI вода при трогании поезда из-за невозможности формирования узких выходных импульсов прерывателем.

Наиболее близким техническим ре- 2О шением к изобретению является электропривод, содержащий электродвигатель, импульсные прерыватели, включенные в якорную цепь электродвигателя, каждый из которых содержит главный тиристор, шунтированный обратным диодом, вспомогательный тиристор и диод, причем общая точка последних через Сцепь соединена с одним из электродов одного из главных тиристоров, а дру- ЗО гой электрод вспомогательного тиристоуа соединен с выводом якорной обмотки электродвигателя, шунтированной нулевым диодом и тормозной тиристор j2j .

Недостатки известного устройства обусловлены трудностями регулирования режимов тяги при малых значениях,скорости поезда и тормозных режимов при большой скорости, в частности сложностью обеспечения малых значений коэффициентов запол- нения импульсных прерывателей и соответственно повышения рабочей частоты, что снижает качество регулирования.

Целью изобретения является повышение качества регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе, содержащем электродвигатель, импульсные прерыватели, включенные в якорную цепь электродвигателя, каждый из которых содержит главный тиристор, шунтированный обратным диодом, вспомогатель-55 ный тиристор и диод, причем общая точка последних через .С-цепь соединена с одним из электродов одного из

14 3 главных тиристоров, а другой электрод вспомогательного тиристора соединен с выводом якорной обмотки электродвигателя, шунтированной нулевым диодом, и тормозной тиристор, каждый из им- пульсных прерывателей включен между выводом якорной обмотки и соответствующим полюсом источника питания, и дополнительно введены 1,С-цепь, вторые вспомогательные тиристор и диод, общая точка которых через дополнительную С-цепь соединена с одним из электродов другого главного тиристора, а ,цругой электрод второго вспомогательного тиристора соединен с вторым выводом якорной обмотки электродвигателя, дополнительный нулевой диод, включенный последовательно с нулевым диодом, к общей точке которых подключены разноименные электроды вспомогательных диодов, второй тормозной тиристор и два резистора, каждый из которых включен последовательно с соответствующим тормозным тиристором, причем тормозные резистор и тиристор в каждом импульсном прерывателе подключены параллельно вспомогательному тиристору.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого электропривода на фиг. 2 диаграммы, поясняющие работу электропривода.

Электронривод содержит электродвигатель 1, импульсные прерыватели, каждый из которых включен между выводом якорной обмотки электродвигателя 1 и соответствующим полюсом источника питания, каждый из импульсных прерывателей содержит соответственно главные тиристоры 2 и 3, шунтированные обратными диодами 4 и 5, вспомогательный тиристор 6 и диод 7, причем общая точка последних через С-цепь, содержащую дроссель 8 и конденсатор 9, соединена с анодом главного тиристора 2 а другой электрод вспомогательного тиристора 6 соединен с выводом якорной обмотки электродвигателя 1, шунтированной нулевым диодом 10.

Кроме того, электропривод содержит

LC-цепь, содержащую индуктивность 11 и конденсатор 12, вспомогательный тиристор 13 и диод 14, общая точка которых через индуктивность 11 и конденсатор 12 соединена с катодом главного тиристора 3, а другой электрод вспомогательного тиристора 13 соеди113391 нен с вторым выводом якорной обмотки электродвигателя 1, дополнительный нулевой диод 1.5, включенный последовательно с нулевым диодом 10 к общей точке которых подключены разноименные электроды вспомогательных диодов

7 и 14, тормозные резисторы 16 и тиристор 17, а также тормозные резистор 18 и тиристор 19 в каждом импульсном прерывателе подключены парал-10 лельно вспомогательным тиристорам 6 и 13.

Электропривод работает следующим образом.

При включении импульсного прерыва- 15 теля к зажимам источника постоянного тока конденсаторы 9 и 12 заряжаются с полярностью напряжения, показанной на фиг. 1. Пусть в момент временило (фиг. 2 а) на тиристор 2 подан управ- >о ляющий сигнал, а в момент времени 1 подается сигнал на управляющий электрод тиристора 3. При включении тиристоров 2 и 3 напряжение источника питания прикладывается к электродви- 25 гателю 1. В момент времени 1 подают управляющий импульс на тиристор 6.

При этом в контуре, образованном конденсатором 9, дросселем 8, тиристорами 2 и 6 .и диодами 4, 7 и 10 возникает колебательный процесс разряда конденсатора 9. Причем ток прямой полуволны разрядного тока замыкается через тиристоры 2.и 6, à обратной — через диоды 4, 7 и 10. Во

5 время обратной полуволны разрядного тока происходит выключениЕ главного тиристора 2 и вспомогательного тиристора 6 (момент времени ). Ток электродвигателя 1 замыкается через дио- о ды 10 и 15, а напряжение на электродвигателе 1 U в интервале времени

4 -14 равно, нулю. В момент времени

14 подают управляющий сигнал на тиристор 2, что приводит к повторному подключению электродвигателя 1 к источнику постоянного тока. Выключение тиристора 3 в момент времени 1

6 происходит после подачи на тиристор

13 управляющего сигнала в момент времени 15 в результате разряда конденсатора 12. Изменяя длительность включенного состояния т .ристоров 2 и 3, можно регулировать напряжение на электродвигателе 1 от нуля до пол- ного напряжения источника питания.

В режиме электрического торможения направление тока в электродвига4 4 теле 1 изменяется. При этом для регулирования напряжения необходимо периодически закорачивать цепь нагрузки. Это производится следующим образом. Пусть в .момент времени 1 (фиг. 2б) включены тиристоры 6 и 13.

При этом ток электродвигателя 1 (двигателя, работающего в генераторном режиме) замыкается по цепи: тиристор

6, диоды 7 и 14, и тиристор 13,а напряжение U в интервале времени 1,>— 2 равно нулю. В момент времени 1 подают управляющий сигнал на тиристор 3, что приводит к разряду конденсатора 12 по цепи: тиристоры 13 и 3 и дроссель 11, и к последующему выключению " иристоров 3 и 13 в момент времени 1 . После выключения тиристоров 3 и 13 ток электродвигателя. i поступает через диоды 5 и 4 в источник постоянного тока и осуществляется режим рекуперативного торможения. В момент времени 1 осуществляется повторное включение тиристора 13 и вновь закорачиваетсА электродвигатель 1. Изменяя длительность включен; ного и выключенного состояния тиристоров 6 и 13, можно регулировать величину тормозного тока и соотве ственно тормозного момента.

Для осуществления рекуперативнорезистарного, а при снижении напряжения электродвигателя 1 — замен;ающего резис торного тормс>кения, включают тиристоры 17 и 19, что обеспечивает подключение тормозных резисторов 16 и 18 параллельно электродвигателю 1. При этом в режиме рекуперативно-резисторного или резисторного торможения величина сопротивления в зависимости от состояния тиристоров 6 и 13 принимает следующие значения: Р,.; н Р а (тиристоры 6 и 13 выключены),Р, или Р1 (тиристоры 6 или 13 выключены) и йоль (тиристоры

6 и 13 включены). Изменяя длительность включенного и выключенного состояний тиристоров 6 и 13 при включенных тиристорах 17 и 19,, можно регулировать приведенную величину тормозного резистора, подключенного к электродвигателю 1.

Импульсные прерыватели, использующие в предлагаемом электроприводе, могут быть использованы для регулирования режимов работы асинхронного электродигателя при подключе1138914 нии ик через фильтр и инвертор к обмоткам электродвигателя.

Таким образом, s предлагаемом злектроприводе обеспечивается регули. рование выкодного напряжения от нуле- 5 вого значения до полного напряжения источнике питания при использовании среднечастотных тиристоров, что улучшает регулнровочные свойства электро- прцвода.

11389 14

8 7 г 4

ТЭ о г tg t t 1у

Фиг.2

Составитель М. Кряхтунова

Редактор О.Юрковецкая Техред С.Легеза Корректор И.Эрдейи

Заказ 10703/43 Мираж 646 Подпис ное

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