Бесконтактный тяговый электропривод автономного транспортного средства

 

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано на большегрузных автосамосвалах, автопоездах и тепловозах. Цель изобретения - повышение КПД. Бесконтактный тяговый электропривод состоит из генератора 1 переменного тока с изолированными одна от другой обмотками, мостовых управляемых вьшрямителей 5 с подключенными к ним тяговыми электродвигателями постоянного тока с по

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (5)) 4 В 60 L ))/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2)) 3936365/24-11 (22) 01.08.85 (46) 23.09.88. Бюл, )! 35 (7)) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования (72) Г.А.Шипаев, Н.А.Осипов, В.В.Селиверстов и Ю.M.Àíäðååâ (53) 625.282-843.6-83(088.8) ! (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1197880, кл. В 60 L I)/06, 15.12 ° 85. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД АВТОНОМНОГО ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспорту и может быть использовано на большегрузных автосамосвалах, автопоездах и тепловозах. Цель изобретения — повышение КПД, Бесконтактный тяговый электропривод состоит из генератора переменного тока с изолированными одна от другой обмотками, мостовых управляемых выпрямителей 5 с подключенными к ним тяговыми электродвигателями постоянного тока с по1425107 следовательными обмотками 7 возб;ждения 9 управляемых полумостов 9 под" ключенных входами к фазам генератора

1, а выходами — к точкам соединения последовательных обмоток 7 возбуждения с якорными обмотками 6, тиристоров 8 торможения, установленных меж; ду катодными группами выпрямителей 5 ,и нулевыми выводами 3 обмоток генера. тора, а также тормозных резисторов

11, подключенных к обмоткам 6 якорей

: электродвигателей через разделительные диоды 12. К части одного из торИзобретение относится к транспорту и предназначено дпя использования ! на большегрузных автосамосвалах.

Цель изобретения — повышение КПД.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема бескон- . тактного тягового электропривода автономного транспортного средства.

1О

Бесконтактный тяговый электропривод состоит из тягового генератора 1 переменного тока с изолированными одна от другой многофазными обмотками 2 с нулевыми выводами 3 и обмоткой 15

4 возбуждения. К каждой из обмоток

2 генератора 1 подключены мостовые управляемые выпрямители 5,, анодные группы управляемых вентилей которых соединены с якорнььми обмотками 6 тяговых электродвигателей, а катодные группы подключены к последовательным обмоткам 7 возбуждения и через тиристоры 8 торможения к нулевым выводам

3 генератора 1. 25

Входы управляемых полумостов 9 на тиристорах соединены с каждой фазной обмоткой 2 генератора 1, а выходы подключены к точке 10 соединения последовательных обмоток 7 возбуждения с якорными обмотками 6 тяговых электродвигателей. Параллельно якорным обмоткам 6 подключены тормозные резисторы ll последовательно соединенные с разделительными диодами 12. K час,55 ти 13 тормозных резисторов 11 подклю- " чены электродвигатели 14 с обмотками

15 возбуждения. На валу одного электмозных резисторов 11 подключен мотор-вентилятор воздушного охлаждения, а к части другого тормозного резистора 11 — блок реверсирования токов возбуждения электродвигателей, содержащий электродвигатель 14 с обмоткой

15 возбуждения, механически связанный с генератором 17 ° К генератору !7 через управляемые полумосты 19 подключены обмотки 7 возбуждения. Полумосты

20 подключены к средним выводам тормозных резисторов 11 и фазным обмоткам 2 генератора 1. 1 ил, родвигателя установлен вентилятор 16 принудительного охлаждения резисторов !

1, а на другом — генератор 17 с обмоткой !8 возбуждения, статорные обмотки которого через управляемые полумосты 19 подключены к последовательным обмоткам 7 возбуждения тяговых двигателей 6. К тем же частям 13 тормозных резисторов 1! подключены выходы управляемых полумостов 20,подключенных входами к фазным обмоткам

2 тягового генератора 1 °

При этом один из двигателей 14 с обмоткой 15 .возбуждения, генератор

17 с обмоткой 18 возбуждения и полумост 19 образуют узел реверсирования токов возбуждения.

В тяговом режиме на управляемые вентили мостовых выпрямителей 5 подаются импульсы управления с углом регулирования oL = О, т.е. управляе" мые вентили работают в диодном режиме. Формирование тяговой характеристики генератора 1 осуществляется с„ помощью обмотки 4 возбуждения.

При повороте транспортного средства на управляемые вентили мостового выпрямителя 5, питающего тяговый двигатель внутреннего колеса, подается сигнал, который с уменьшением радиуса поворота увеличивает угол регулирования о!, Напряжение питания двигателя внутреннего колеса, уменьшает-. ся, что приводит к уменьшению тока, потока и момента двигателя. Тем самым облегчается поворот автономного

1 4 л 5 1 с 7

15 возбуждения H HKopHbIM об моткам 14 приводных двигателей вентилятора 16 и генератора 17.

Вентилятор 16 воздушным потоком охлаждает тормозные резисторы, а генератор .17 вырабатывает энергию, которая ед через тиристоры полумоста 19 направ-. ляется на обмотки 7 возбуждения тяго10 вых электродвигателей. С этого момента управляемые импульсы снимаются с тиристоров полумоста 9 и энергия от дизеля не потребляется. Ток возбуждения обмоток 7 регулируется путем

15 изменения угла управления Ы. тиристоров пЬлумостов 19. При торможении скорость транспортного средства пада" ет. С уменьшением скорости ток в обмотках 7 возбуждения возрастает до

20 предельно допустимого значения. С этого момента на анодные группы мостовых выпрямителей 5 и на управляемые полумосты 20 подаются инверторные импульсы управления. Часть тока якорей начинает протекать по цепи: якорные обмотки 6 — анодные гр Фпы вентилей выпрямителей 5 — обмотки 2 тягового генератора 1 — тиристоры полумостов

20 — части тормозных резисторов 13 с

30 подключенными к ним приводными двигателями 14 — якорные обмотки 6. т- Изменяя угол управления инверторньм режимом, токи в якорях электродвигателей поддерживаются постоянныЗБ ми. Тем самым осуществляется плавное расширение тормозного режима при малых скоростях двж.;ения транспортного средства. Для полной остановки транспортного средства на любых допустимых

40 уклонах трассы при уменьшении-.скорос ти движения полумоста, работавшие в инверторном режиме, переводят плавно в выпрямительный .режим, поддерживая токи якорей постоянными. Транспортное я- 4В средство остановится на уклоне, как только его потенциальная энергия будет уравновешена энергией, потребляемой, тяговыми двигателями от дизеля. транспортного средства, уменьшается нагрузка на рулевое управление тран спортного средства, улучшается его динамика, что ведет к уменьшению из носа шин, улучшению маневренности транспортного средства, повышению производительности транспортного ср ства.

В тяговом режиме при уменьшении момента сопротивления движения тран спортного средства при P = const на ряжение тягового генератора возрастает, ток падает, скорость транспор ного средства увеличивается. В точк ограничения по напряжению тяговых д гателей напряжение становится макси мальным, ток минимальным и при даль нейшем уменьшении тока мощность, от бираемая тяговым электродвигателем от дизеля, уменьшается. Скорость транспортного средства устанавливае ся постоянной при условии постоянст ва момента сопротивления движению транспортного средства. Для увеличе ния скорости транспортного средства момент, когда напряжение генератора достигает максимального значения, п даются импульсы управления ва тирис торы управляемого полумоста 9 и начинается плавное ослабление поля т говых двигателей. Скорость транспор .ного средства с уменьшением поля тя говых двигателей возрастает.

С увеличением момента сопротивле ния движению скорость транспортного средства уменьшается, угол регулиро вания С увеличивается, поле тяговых электродвигателей тиристорамиполумо та 9 плавно усиливается и в тот момент, когда напряжение генератора . становится меньше максимального зна чения, тяговые двигатели работают с полным полем.

Для перевода электропривода из т . гового режима в тормозной снимаются импульсы управления с выпрямителей после закрытия которых подаются импульсы управления на тиристоры полумоста 9 и на тиристоры 8 торможения. 50

Последовательные обмотки 7 возбуждения тяговых двигателей:получают обратное независимое питание по нулевой схеме возбуждения. Тяговые электродвигатели начинают работать в генера- 5

5 торном режиме. Полярность якорных обмоток 6 двигателей меняется на противоположную. Якорный ток протекает по тормозным резисторам 11, и 13, по об-, 1

Смена направления движения "автономного транспортного средства при маневрах осуществляется реверсированием тока в последовательных обмотках

7 возбуждения. Для этого подаются импульсы управления на анодные группы выпрямителей 5 и на тиристоры полумостов 2О. Якоря тяговых электродви-. гателей получают питание ат генератора 1 через части тормозных резисторов

Составитель Л.Резникова

Редактор А.Мотыль Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 4731/19 Тираж 5б9 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

t»

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 !4251 13 с подключенными к ним приводными двигателями 14 вентилятора 16 и синхронного генератора .17, от которого через тиристоры полумостов 19 получа ют питание обмотки 7 возбуждения тя,говых двигателей. Ток в обмотках 7 ! возбуждения меняет налравление и автономное транспортное средство начинает двигаться назад. Скорость движе- 1р ния предлагаемого автономного транспортного средства регулируется путем изменения тока возбуждения тягового генератора 1.

1 Формула изобретения !

Бесконтактный тяговый электропривод автономного транспортного средства, содержащий генератор переменного 20 тока с изолированными одна от другой многофазными обмотками, с выводами фаз каждой из которых соединены мостовые управляемые выпрямители с подключенными к ним тяговыми электродвигателями с последовательным возбуждени-. ем и входы первых управляемых полумос1 тов, подключенных выходами к точкам соединения обмоток возбуждения и якорей электродвигателей, с последними из которых через разделительные диоды связаны тормозные резисторы, а между нулевыми выводами обмоток генератора и выводами катодных групп мостовых управляемых выпрямителей включены тиристоры торможения, причем к среднему и крайнему выводам одного из тормозных резисторов подключен двигатель в ентилятора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен дополнительными управляемыми полумостами и подключенным к части другого тормозного резистора блоком реверсирования токов возбуждения электродвигата-. лей, выходы которого соединены с входами вторых управляемых полумостов, подключенных выходами к точкам соединения обмоток возбуждения и якорей соответствующих электродвигателей,причем с выводами фаз обмоток генератора соединены входы третьих управляемых полумостов, выходы которых подключены к средним выводам.тормознь х резисторов.