Тяговый электропривод подвижного состава однофазного переменного тока
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (g1) 4 В 60 L 9/12
Ь) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3878488/2/-1! (22) 02.04.85 (46) 23.11.86. Бюл. 11 - 43 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Н.С. Назаров и. И.Г. Семкин (5") 621.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 852660, кл. В 60 L 9/12, 1979. (54) ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОДВИЖНОГО СОСТАВА С1ДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО
ТОКА (57) Тяговый электропривод подвижного состава переменного однофазного тока относится к области транспорта, в частности к электроприводам подвижного состава переменного однофазного тока. Цель изобретения — повышение экономичности. Тяговый электропривод содержит тяговые электродвигатели 1, подключенные к одним выводам мостового тиристорного преобразователя, выполненного на тиристорах 2ÄÄSUÄÄ 1271772 А1. 7. Другие выводы преобразователя соединены с секциями 8 и 9 вторичной обмотки тягового трансформатора 10.
Первичная обмотка 11 трансформатора подключена к источнику 12 переменного однофазного тока..Мостовой тиристорный преобразователь включает коммутирующий конденсатор 13, коммутирующие тиристоры 14 и 15 и дополнительные тиристоры 16 и 17. Наличие тиристоров 16 и 17 и подключение конденсатора 13 к общей точке секций вторичной обмотки трансформатора и коммутирующим тиристорам 14 и 15 позволяет регулировать величину напряжения конденсатора за счет регулирования.длительности протекания тока перезаряда. После закрытия дополнительного тиристора 17 (или 16) ток перезаряда проходит через тиристоры 14 (или 15) и секцию вторичной обмотки трансформатора. 2 ил.
1271772
Изобретение относится к транспорту, в частности к электроприводам подвижного состава однофазного пе- ременного тока.
Цель изобретения — повышение экономичности.
На фиг ° 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого электропривода; на фиг.2— временные диаграммы токов и напряжений в элементах электропривода,поясняющие его работу.
Тяговый электронривод (фиг. l) содержит тяговые электродвигатели 1, подключенные к одним выводам мостового тиристорного преобразователя, 3 выполненного на тиристорах 2-7,,другие выводы которого соединены с секциями 8 и 9 вторичной обмотки тяго вого трансформатора l0. Первичная об. мотка 11.тягового трансформатора подключена к источнику 12 переменного однофазного тока. Мостовой тиристорный преобразователь включает коммутирующий конденсатор 13„ соединенный одной обкладкой с секциями 8 и
9 вторичной обмотки тягового трансформатора 10, а другой — с коммутирующими тиристорами 14 и 15, и дополнительными тиристорами 16 и 17, включенными параллельно и встречно тиристорам 6 и 7.
На временных диаграммах (фиг.2) представлены кривые а и à — напряжение и ток первичной обмотки Il тягового трансформатора, кривые ь и
2 — токи секций 8 и 9 вторичной обмотки тягового трансформатора,кривые g и б — напряжение и ток коммутирующего конденсатора 13, кривые Ж вЂ” токи коммутирующих тиристоров 14, 15, кривые ф — токи дополнительных тиристоров 16 и 17. Тяговый электропривод работает следующим образом.
Регулирование величины выпрямленного напряжения осуществляется зонно-фазовым способом. В конце каждого полупериода на любой зоне происходит искусственная коммутация токов секций 8 и 9 силового трансформатора 10. Для рассматриваемого полупериода питающего напряжения направление ЭДС в секциях 8 и 9 вторичной обмотки трансформатора (соответственно 1 и 1 ), а также полярность заряда конденсатора 13 показаны на фиг. 1. До момента t< (фиг.2) электродвигатели 1 подключены к секции 9, так как открыты тиристоры 4 и 7.Ток электродвигателей 1 проходит по цепи: тиристор 4 — секция 9 — тирис5 тор 7 — электродвигатели 1. В момент t, отпирается тиристор 2, что приводит к выключению тиристора 4 в момент t В результате электродвигатели 1 подключены к всей вторичной обмотке, т.е. образуется цепь: тиристор 2 — секции 8 и 9тиристор 7 — электродвигатели 1.
Б момент С, опережающий угол з
7 на величину четверти периода частоты собственных колебаний контура
"конденсатор 13 — секция 9", начинается процесс искусственной коммутации тока в секции 9. Для этого подаются управляющие импульсы на ти" б ристоры 15 и 17, начинается перезаряд конденсатора 13 по цепи: тиристор 15 — тиристор 7 — секция 9— конденсатор 13. В момент „ величина тока конденсатора (фиг.2 кривая 1) достигает значения тока электродвигателя 1, в результате чего тиристор 7 закрывается, а тиристор
17 — открывается. j. QI< электродвигателей идет по цепи:, тиристор 2— секция 8 — конденсатор 13 — тиристор 15 — электродвигатели I С момента tä мгновенное значение тока конденсатора l0 больше, т.е. тока электродвигателей I. Этим обуславли"
35 вается импульс тока обратной полярности (по отношению к току с секции
8) обмотке трансформатора 10 (фиг.2).
В момент t g снова ток.конденсатора равен току электродвигателей, а
40 в тиристоре l7 становится равным нулю, в результате чего тиристор 17 закрывается и конденсатор 10 отключается от секции 9 обмотки. Однако заряд конденсатора не прекращает45 ся так, как через него продолжает идти ток электродвигателей 1 по цепи, указанной для интервала
В момент t напряжение конденсатора 10 достигает максимально допустимой величины, которая определяется из условия." напряжение на конденсаторе не должно превышать такой величины, приложение которой к секции
9 в момент начала искусственной ком мутации вызывает превышение амплитудного значения напряжения секции
9. Для предотвращения дальнейшего заряда конденсатора в этот момент
1271772 открываются тиристоры 5 и 6, ток электродвигателей 1 из цепи: тиристор 2 — секция 8 — конденсатор 13— тиристор 15 — коммутирует в цепь: тиристор 6 — секция 9 — тиристор 5— электродвигатели 1. Ускоренному прохождению этой коммутации способствует и то, что напряжение, приложенное к коммутируемым тиристорам, oIIределяется суммой напряжений на секциях трансформатора и конденсатора.
В следующем полупериоде питающего напряжения в схеме происходят аналогичные электромагнитные процессы.
В момент t отпирается тиристор 3, что приводит к выключению тиристора
5 в момент ts, электродвигатели 1 подключены к всей вторичной обмотке трансформатора. В момент t, отстоящий от ii на величину четверти периода частоты собственных колебаний контура "конденсатор 13 — секция 9", начинается искусственная коммутация
ToIC2 B CeKI+IH 9, pJDI ReI O OTKpbl вается тиристор 14, а в момент тиристор 16. В интервале, -й« направление тока в секции 9 противоположно току в секции 8, т.е. имеет место импульс тока обратной полярности. В момент t выключается тиристор 16, а в момент t „когда напряжение конденсатора 13 достигает максимально допустимой величины, открываются тиристоры 4.и 7 и про35 цесс заряда конденсатора прекращаетСЯ.
Таким образом, предлагаемая схема поволяет регулировать длительность прохождения тока перезаряда конденсатора за счет изменения момента отпирания очередных тиристоров 4-7.
Этим обеспечивается возможность управления величиной напряжения конденсатора, поскольку напряжение и ток конденсатора связаны соотношеclUc нием i = -С, где с — величина с < емкости конденсатора.
Формула изобретения
Тяговый электропривод подвижного состава однофазного переменного тока, содержащий тяговые электродвигатели, подключенные к одним выводам мостового тиристорного преобразователя, к другим выводам которого подключены одна и другая последовательно соединенные секции вторичной обмотки тягового трансформатора, подключенного первичной обмоткой к контактной сети, коммутирующие тиристоры и конденсатор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности, он снабжен дополнительными тиристорами, включенными встречно тиристорам пре" образователя, соединенным с одной из секций вторичной обмотки тягового трансформатора, при этом коммутирующий конденсатор подключен одной обкладкой к точке соединения одной и другой секций вторичной обмотки тягового трансформатора, а другой обкладкой — к точке соединений последовательно и согласно включенных коммутирующих тиристоров, соединенных другими электродами с одними выводами мостового тиристорного преобразователя.
1271772
Фиг, Г Составитель Н. Лысяков Техред В.Кадар Корректор M. Демчик Редактор И. Шулла Заказ 6293/20 Тираж 647 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4
