Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя

 

Использование1 на электроподвижном составе. Сущность изобретения: каждый коммутационный узел импульсных регуляторов имеет коммутационные дроссели 28, 29 и 40,41, конденсаторы 27 и 42, соединенные последовательно, дополнительные полностью управляемые тиристоры 32, 33 и 45, 46, вспомогательные тиристоры 30, 31 и 43, 44, источник питания 26. При работе устройства для формирования паузы в кривой выходного напряжения необходимо скоммутировать ток переключателей фаз При включении тиристоров 30 и 33 образуется цепь колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора 27. Уровень напряжения, до которого перезарядится коммутирующий конденсатор 27, можно регулировать , изменяя момент закрытия полностью управляемого тиристора, что приводит к снижению потерь в узле коммутации , повышению КПД и снижению массы устройства. 1 ил (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4801490/07 (22) 22.12.89 (46) 23,07.92, Бюл. М 27 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад, В.Н,Образцова (72) А.С.Мазнев, А.Н.Рогов и Б,Ю.Авдеев (56) Авторское свидетельство СССР

N-849393,,кл. Н 02 М 7/515, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N. 1069112, кл, Н 02 Р 7/42, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Использование; на электроподвижном составе. Сущность изобретения: каждый коммутационный узел импульсных регуляторов имеет коммутациойные дроссели 28, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на электрическом подвижном составе с синхронным и асинхронными тяговыми двигателями.

Цель изобретения — снижение массы.

Сущность устройства поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя. Оно содержит переключатель фаз 1 с анодной и катодной группами тиристоров 2-7, вспомогательный переключатель фаз 8 с анодной и катодной группами тиристоров 9 — 14, диоды 15 — 20 обратного диодного моста 21, рабочие тиристоры 22-23 импульсных регуляторов с включенными встречно-параллельно им диодами соответственно 24 и 25, катодами подключенными к анодным группам тиристоров переключателей фаз 1 и 8, а аноды объединены и подключены к плюсовому вы„„SU „„1750017A1 (sr)s Н 02 P 7/42 — ЭЪ "--Фюг- — —, i) f o 2

29 и 40, 41, конденсаторы 27 и 42, соединенные последовательно, дополнительные полностью управляемые тиристоры 32, 33 и 45, 46, вспомогательные тиристоры 30, 31 и 43, 44, источник питания 26. При работе устройства для формирования паузы в кривой выходного напряжения необходимо скоммутировать ток переключателей фаз, При включении тиристоров 30 и 33 образуется цепь колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора 27. Уровень напряжения, до которого перезарядится коммутирующий конденсатор 27, можно регулировать, изменяя момент закрытия полностью управляемого тиристора, что приводит к снижению потерь в узле коммутации, повышению КПД и снижению массы устройства. 1 ил, воду источника питания 26, цепь коммутации, составленная из последовательно включенных конденсатора 27 и двух реакторов 28 и 29, и снабженная двумя включенными последовательно с ними вспомогательными тиристорами 30 и 31, C) анодами включенные к конденсатору 27,. а, (..) катодами к реакторам соответственные 28 и а

29, кроме того, содержащий два полностью управляемых тиристора 32 и 33, анодами соединенных с плюсовым выводом источника питания, а катодами подключенных к анодам вспомогательных тиристоров 30 и 31 соответственно, а также два дополнительных диода 34 и 35 катодами подключенных к катодам вспомогательных тиристоров соответственно 31 и 30, а анодами к катодам главных тиристоров импульсного регулятора соответственно 23 и 22, второй импульсный регулятор, состоящий из.двух главных

1750017 переключателя фаз 1.

Устройство работает следующим обра- 30 тиристоры 22 и 36 импульсных регуляторов, Ток протекает от источника питания 26 че- 35

55 тиристоров 36 и 37 с включенными встречно-параллельно к ним диодами соответственно 38 и 39, обьединенных катодами и подключенных к минусовой клемме источника питания?6, а анодами подключенных к тиристорам катодных групп переключателей фаз 1 и 8, имеющий узел коммутации состоящий из двух включенных последовательно реакторов 40 и 41 и коммутирующего конденсатора 42, включенного между ними, а также двух включенных последовательно с ними двух вспомогательных тиристоров 43 и 44, анодами подключенных к коммутирующим,цросселям 40 и 41, а катодами — к коммутирующему конденсагору 42, кроме того, двух полностью управляемых тиристоров 45 и 46 катодами объединенных и подключенных к минусовой клемме источника питания, а анодами подключенных к катодам вспомогательных тиристоров 44 и 43, а также два дополнительных диода 47 и 48, катодами подключенных к аноцам главных тиристоров импульсного регулятора 37 и 36, а анодами к анодам вспомогательных тиристоров 44 и 43, тяговый электродвигатель

49, с бмотки которого соединены звездой и подключены на общие точки обратного диодно о моста 21, переключателя фаз 8 и зом, Предположим, что открыты тиристоры

6,2,4 переключателя фаз 1, а так>ке главные рез указанные элементы и фазы гягогого электродвигателя 49, Для формирования паузы в кривой выходного напряжения необходимо запереть главный тиристор 22 импульсного регулятора и после его запирания подать управляющие импульсы на тиристоры 2,3,5, Это необходимо для обеспечения независимости нормы выходного нап ря>кения от характера нагрузки. Запирание тиристора 22 происходит следующим образом. предварительно конденсатор 27 должен быть заряжен с полярностью: плюс на верхней обкладке, минус на нижней обкладке, подаются сигналы отпирающие тиристоры

30 и 32, образуется цепь колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора

27: верхняя обкладка конденсатора 27, тиристор 30, реактор 29, встречно-параллельный диод 24, тиристор 32, нижняя обкладка конденсатора 27, происходит колебательный перезаряд конденсатора 27 и к тиристору 22 в это время приложено обратное напряжение, равное падению напря>кения на встречно-параллельном диоде 24, тиристор 22 закрывается, конденсатор 27 пере10

20 заряжается до напряжения противоположной полярности и равного по величине и продолжает перезаря>каться зэ счет энергии накопленной в реакторе 29, для прекращения процесса перезаряда во избежание черезмерного роста напря>кения на коммутирующем конденсаторе подается сигнал на закрытие тиристора 32, при этом ток реактора 29 замыкается через диод 34. Таким образом, регулируя время запирания тиристора 32, можно поддер>кивать напряжение на коммутирующем конденсаторе 27 нэ любом требуемом уровне, Процессы при запирании главных тиристоров 23, 37 и 36 протекает аналогично.

Использование данного технического решения позволяет стабилизировать напря>кение на коммутирующем конденсаторе.

Технико-экономическая эффективность устройства заключается в снижении массыи габаритов за счет стабилизации напря>кения на коммутирующем конденсаторе, повышение которого в 1,5 раза приводит к увеличению установленной мощности тиристоров и диодов в 1,7 — 1,8 раза, Суммарный прирост общего удельного массового показателя преобразователя при возрастании напряжения на коммутирующем конденсаторе в относительных единицах с 1 до 22 составляет 100, т.е. при указанном увеличении напря>кения на коммутирующем конденсаторе прео4разовател ь становится тяжелее в 2 раза, Стабилизация напряжения на конденсаторе, таким образом, позво-ляет снизить массу преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя, со- . дер>кащее два переключателя фаз, выполненных на тиристорах, соединенных по трехфазной мостовой схеме, обратный диодный мост, выводы переменного тока указанных переключателей фаз и обратного диодного моста соединены между собой и предназначены для подключения к фазным выгодам тягового электродвигателя, два импульсных регулятора, каждый из которых образован двумя рабочими тиристорами и цепью коммутации, снабженной реактором и конденсатором, выводы которой соединены с катодами рабочих тиристоров, каждый из которых шунтирован встречно включенным диодом, аноды рабочих тиристоров пераого импульсного регулятора подключе.ны к плюсовому выводу источника питания,а их катоды — к тиристорам анодных групп тиристоров переключателей фаз, катоды рабочих тиристоров второго импульсного регулятора подключены к минусовому выводу источника питания, а их аноды — к тиристо1750017

Корректор 0,Ципле

Составитель В.Тарасов

Техред M,Mîðãåêòàë

Редактор О,Стенина

Заказ 2602 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рам катодных групп тиристоров упомянутых переключателей фэз, четыре вспомогательных тиристорэ, анод первого из которых соединен с одной из обкладок конденсатора цепи коммутации первого импульсного регулятора, катод третьего вспомогательного тиристора — с одной из обкладок конденсатора цепи коммутации второго импульсного регулятора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения массы, введены четыре диода, четыре полностью управляемых тиристора, э, в каждом импульсном регуляторе цепь коммутации снабжена вторым реакторам, один вывОд второго реактора цепи коммутации и рвого импульсного регулятора соединен c,,êàòoдом второго вспомогательного тиристора, анод которого соединен с второй обкладкой конденсатора цепи коммутации первого импульсного регулятора, а катод первого вспомогательного тиристора — с первым выводом первого реактора указанного импульсного регулятора, один вывод второго реактора второго импульсно о регулятора соединен с анодом четвертого вспомогательного тиристора, катод которого подключен к второй обкладке конденсатора цепи коммутации второго импульсного регулято5 ра, а анод третьего вспомогательного тиристора соединен с первым выводом первого реактора второго импульсного регулятора, вторые выводы реакторов образуют выводы цепи коммутации соответствующего им10 пульсного регулятора, каждый из реакторов импульсных регуляторов шунтирован одним из четырех введенных диодов, аноды первого и второго полностью управляемых тиристоров подключены к плюсовому выво15 ду источника питания, их катоды — к обкладкам конденсатора цепи коммутации первого импульсного регулятора, катоды третьего и четвертого полностью управляемых тиристоров соединены с минусовым выводом ис20 точника питания, а аноды третьего и четвертого полностью управляемых тиристоров — с обкладками конденсатора цепи коммутации второго импульсного регулятора.