Тяговый электропривод электровоза постоянного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rsi>s В 60 1 9/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4724560/11 (22) 31.07.89 (46) 15.06,91..Бюл, Гк 22 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А. С. Курбасов, В. П. Феоктистов, Ш.Э.Циклаури и Г,И.Чиракадзе (53) 621.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1558723, кл. В 60 1 9/04, 1989. (54) ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОВОЗА ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к транспорту, в частности к тяговым электроприводам электровозов постоянного тока, и направлено на повышение надежности. В проводящий период работы импульсного прерывателя 7

„„5Q „1655821 А1 ток из тяговой сети 12 протекает по реактору 4. При выключении прерывателя 7 энергия, запасенная в реакторе 4, передается в конденсатор 2 и тяговый электродвигатель

1 через диоды 5 и 6. Указанные диоды отделяют конденсатор 2 и электродвигатель 1 от тяговй сети 12, предохраняя их от возможных перенапряжений. В случае пробоя диодов 5 и 6 диод 3 шунтирует конденсатор 2 и электродвигатель 1, вызывая срабатывание защиты по максимальному току. При переключении в цепи электродвигателя 1 энергия, запасенная в реакторе 4. вызывает увеличение напряжения на конденсаторе 2 и срабатывание блока 14, включающего тиристор 13. Вместе с диодом 5 тиристор 13 создает контур для гашения энергии в реакторе 4. 3 ил.

165582 1

Изобретение относится к транспорту, в частности к тяговым электроприводам электровозов постоянного тока.

Цель изобретения — повышение надежности, На фиг.1 представлена структурная схема тягового электропривода, на фиг.2 — временные диаграммы токов и напряжений элементов электропривода в рабочем режиме; на фиг.3 — то же, в аварийном режиме.

Тяговый электропривод (фиг,1) содержит тяговый электродвигатель 1, параллельно которому подключены конденсатор 2 и первый диод 3. Реактор 4 через второй диод 5 и дополнительный диод 6 подключен к электродвигателю 1 и через импульсный прерыватель 7, индуктивно-емкостный фильтр 8, автоматический выключатель 9, токоприемники 10 и 11 подключен к тяговой сети 12. Тиристор 13 последовательно с диодом 5 подключен к реактору 4. Управляющие электроды тиристора 13 соединены с выходом блока 14 управления, вход которого подключен к конденсатору 2.

На временных диаграммах (фиг.2) приняты следующие обозначения: кривая а— ток реактора 4; кривая б — напряжение на электродвигателе 1 и конденсаторе 2; кривая в — ток конденсатора 2 и моменты времени t<, t2 включения и тз, t4 выключения прерывателя 7.

На временных диаграммах (фиг,3) приняты следующие обозначения: кривая r— ток электродвигателя 1; кривая д — ток реактора 4; кривая е — напряжение электродвигателя 1 и конденсатора: кривая ж — ток конденсатора 2.

Электропривод работает следующим бра зом.

Прерыватель 7 обеспечивает импульсный цикл с частотой f=1/T (около 300400 Гц) и с коэффициентом заполнения импульсного цикла k. При включении прерывателя 7 напряжение сети приложено к реактору 4 и его ток i (кривая "а" на фиг.2) нарастает. Диоды 5 и 6 при этом находятся под обратным напряжением. При включе нии прерывателя 7 ток I замыкается по контуру: элементы 4, 2, 6, 5, 4, заряжая конденсатор 2. Напряжение конденсатора 2 постоянно приложено к электродвигателю

1. При включенном прерывателе 7 конденсатор 2 отключен от реактора 4 и напряжение конденсатора 2 снижается за счет его разряда на двигателе 1.

Если за исходные параметры принять напряжение UI2 в тяговой сети и ток двигл10

55 теля Ii, то остальные параметры системы могут быть выражены с помощью формул:

U1=. U12 k/(1 — к); ЛU1 = Tk/C2;

И =- I)/(1 — k); Л14 = UkT/L4, где C2; Ln — емкость конденсатора 2 и индуктивность реактора 4.

Диод 3 нормально всегда находится под обратным напряжением. В аварийном режиме при пробое диодов 5 и 6 напряжением тяговой сети этот диод 3 создает контур замыкания на землю, предохраняя от попадания напряжения тяговой сети на конденсатор 2 и двигатели 1.

Аварийный режим может возникнуть и при сбросе нагрузки со стороны тяговых двигателей 1, например, при их отключении защитным выключателем, который может находиться между конденсатором 2 и двигателями 1 (не показан), Даже если при этом (момент t>) будет выключен прерывателем 7, то энергия, накопленная в реакторе 4, будет повышать напряжение на конденсаторе 2 (фиг.3). При повышении Uz до предельно допустимого значения (момент tz) блок 14 включает тиристор 13. образуя контур из элементов 4, 13, 5, 4, При этом энергия реактора 4 рассеивается на его внутреннем сопротивлении в течение 30 — 75 с. Таким образом исключается перенапряжение на двигателях электровоза.

Технико-экономическая эффективность изобретения обеспечивается путем возможности работы от контактной сети повышенного напряжения при надежном гальваническом разделении тяговых двигателей и сети повышенного напряжения.

Формула изобретения

Тяговый электропривод электровоза постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, параллельно которому подключены конденсатор, первый диод и через второй диод реактор, соединенный последовательно с импульсным прерывателем и входным индуктивно-емкостным фильтром, вход которого через автоматический выключатель и токоприемники подключен к тяговой сети постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен тиристором с блоком управления и дополнительным диодом, включенным согласно и последовательно с вторым диодом, при этом тиристор включен параллельно цепи из реактора и второго диода и соединен управляющими электродами с выходом блока управления, подключенного входом к конденсатору, 1655821

Составитель Н. Кецарис

Редактор С. Лисина Техред М.Моргентал Корректор M. Максимишинец

Заказ 2023 Тираж 323 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101