Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в транспортных средствах с электродвигателями постоянного тока. Целью изобретения является улучшение стоимостных и массогабаритных показателей. Электропривод содержит источник 1 питания, управляемый ключевой элемент 6 и узел 9 электродинамического торможения. В данном у тройстве достигается упрощение схемы за счет ориентирования вентилей 11 и 12 узла 9 электродинамического торможения катодами к положительному выводу источника 1 питания . 1 ил тродинамического торможения 9, включенный параллельно якорной обмотке. В состав узла электродинамического торможения 9 входят тормозной резистор 10. диод 11. включенный последовательно с тормозным резистором 10, и тиристор 12, подсоединенный параллельно резистору 10 с диодом 11. Диод 11 и тиристор 12 ориентированы катодами к положительному выводу источника питания 1. Узел коммутации 8 тиристора 7 может быть выполнен по любой известной схеме, например состоять из управляемого ключевого элемента 13 и источника запирающего напряжения 14, соединенных последовательно . Узел коммутации может иметь и другую структуру. Ключевой элемент 13, в свою очередь, может быть выполнен на запираемом тиристоре, транзисторе, тиристоре с узлом коммутации и т.д. Обмотка независимого возбуждения 5 подключена к fe , V b о v| vl sj О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИчЕСкИХ

РЕСПУБЛИК (Sl)S

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791746/07 (22) 05,12 89 (46) 23.01.92. Бюл. t4 3 (71) Харьковски институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.М.Кирова (72) Н,В.Панасенко, B.С,Никулин, А.П.Колесник, А.B. Шипилло и А.И.Скоробогатов (53) 621.316.718 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 888313, кл. Н 02 Р 5/06, 1978.

Панасенко Н.В.. Темкина Л.М. Обратимые тиристорно-импульсные преобразователи для управления тяговыми двигателями рудничных электровозов. Тезисы докладов научно-теоретической конференции "Проблемы преобразовательной техники", 41-, Киев: 1979, с. 67, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в транспортных средствах с электродвигателями постоянного тока.

Целью vçoáðåòåíèÿ является улучшение стоимостных и массогабаритных показателей.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема электропривода постоянного тока.

Электропривод постоянного тока содержит источник питания 1, мостовой реверсор 2, электродвигатель постоянного тока 3 с якорной обмоткой 4 м обмоткой независимого возбуждения 5, включенной в диагональ мостового реверсора 2, управляемый ключевой элемент 6, например тиристор 7 с узлом коммутации 8, подсоединенным параллельно тиристору 7, . подключенным последовательно с якорной обмоткой 4 к источнику питания 1, узел элек5U„, 1707726 А1 (54) ЭЛ ЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в транспортных средствах с электродвигателями постоянного тока. Целью изобретения является улучшение стоимостных и массогабаритных показателей. Электропривод содержит источник 1 питания, управляемый ключевой элемент 6 и узел 9 электродинамического торможения. В данном ройстве достигается упрощение схемы за счет ориентирования вентилей 11 и 12 узла 9 электродинамического торможения катодами к пОложительному выводу источника 1 питания. 1 ил тродинамического торможения 9, включенный параллельно якорной обмотке.

B состав узла электродинамического торможения 9 входят тормозной резистор

10. диод 11. включенный последовательно с тормозным резистором 10, и тиристор 12, подсоединенный параллельно резистору

10 с диодом 11. Диод 11 и тиристор 12 ориентированы катодами к положительному выводу источника питания 1.

Узел коммутации 8 тиристора 7 может быть выполнен по любой известной схеме. например состоять из управляемого ключевого элемента 13 и источника запирающего напряжения 14, соединенных последовательно. Узел коммутации может иметь и другую структуру. Ключевой элемент 13, в свою очередь, может быть выполнен на запираемом тиристоре, транзисторе, тиристоре с узлом коммутации и т.д. Обмотка независимого возбуждения 5 подключена к

1707725

55 источнику питания 1 через мостовой реверсор 2.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом, Р е ж и м т я г и. Обмотка независимого возбуждения включена, как показано нв чертеже. полярностью приложенного к ней напряжения без скобок. Управление работой электропривода осуществляется путем изменения скважности импульсов и

Т где tU — длительность включенного состояния тиристора;

Т вЂ” период модуляции, тиристорного управляемого ключевого элемента 6. В соответствии с изменением скважности изменяется величина среднего напряжения, прикладываемого к якорной обмотке 4, а следовательно, изменяются и ток в ней, и частота вращения якоря, и скорость следования поезда. Тиристор 12, включенный длинным импульсом управления, в режиме тяги выполняет функцию обратного диода.

Режим злектродинамического торможения. При необходимости поддерживать заданную скорость следования либо снижать ее с заданным ускорением без применения механических, пневматических, гидравлических pëL1 иныx тормозов, вызывающих в коне iH0M счете интенсивный из нсс тормозим холодGK и бандажей е ных пар . p . е- ют зле -родинамикие торы е - .". Для Er0 о:уществления в схеме неc!=. ° од .",ы г ерекл очения.

При снятых импуnbcai упраг "ения с управляемого ключа и -.èðècòoðà 12 т е, при выключенном их состоянии. осу.,е=твляется реверсирование обмотки независимо о возбуждения 5. Тогда к ней прикладывается напряжение, показанное на чертеже в скобках. При вращающемся якоре в якорной обмотке 4 генерируется ЭДС, которая при включении тиристора 12 является причиной протекания нарастающего тока в контуре: якорная обчотка 4 — тиристор 12— якорная обмотка 4. Направление протекающего тока соотве-ствует открытому состоянию тиристора 12 (против часовой стрелки). При выключении тиристора путем включения управляемого ключевого элемента на время, достаточное для восстановления его запирающих свойств в прямом направлении. ток якорной обмотки переходит на цепь тормозного резистора, замыкаясь по цепи: якорная обмотка 4 — диод 11— тормозной резистор 10 — якорная обмотка

4, Направление протекания тока сохраняет5

45 ся. а его амплитуда снижается. Управление эффективностью торможения осуществляется путем изменения скважности импульсов тиристора 12. В соответствии с изменением скважности изменяется величина среднего тока в якорной обмотке и в тормозном резисторе, а следовательно. и величина тормозного момента. Таким образом, в режиме электродинамического торможения резистор 12 осуществляет

"накачку" энергии в якорной обмотке за счет кинематической энергии поезда в интервале открытого состояния и рассеяния ее в активном сопротивлении тормозного резистора в интервале паузы. Путем управления скважностью импульсов регулируется интенсивность рассеяния кинетической энергии, т.е. замедление хода поезда. На уклонах при равенстве положительного приращения кинетической энергии за счет уклона и отрицательного за счет рассеяния в резисторе сохраняется численное значение энергии

W„=- const при + Л24< = — ЬИ/к, а значит, и скорости ледования, так как

U =- - - сопЫ.

lTl

При необходимости перехода в режим импульсы управления с полупроводниками приборов снимаются, а при выключенном их состоянии осуществляется реверсирование обмотки независимого возбуждения, после чего снова могут быть поданы отпирающие импульсы управления: короткие на управляемый ключевой элемент 6 и длинный — на тиристор 12.

Задний ход Для заднего хода характерны и режим тяги, и режим злектродинамического торможения. Схема работает аналогично описанным режимам с тем отличием, что полярность питания обмотки независимого возбуждения 5 должна быть противоположна указанной на чертеже

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий источник питания. мостовой реверсор, электродвигатель постоянного тока с якорной обмоткой и обмоткой независимого возбуждения, включенной в диагональ мостового реверсора, управляемый ключевой элемент, соединенный последовательно с якорной обмоткой. подключенной к источнику питания, и узел электродинамического торможения, включающий резистор и полупроводниковый вентиль, соединенные последовательно, и тиристор, подсоединенный параллельно резистору с вентилем, подключенный параллельно

1707726

Составитель В, Трофименко

Редактор Т. Иванова Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Заказ 273 Тираж 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 якорной обмотке. отличающийся тем, что, с целью улучшения стоимостных и массогабаритных показателей, полупроводниковый вентиль, включенный последовательно с резистором узла электродинамического торможения, выполнен в виде диода, полупроводниковые вентили узла электродинамического торможения подключены катодами к положительному

5 выводу источника питания.