Тяговый электропривод с питанием от контактной сети переменного тока
Использование: железнодорожный транспорт, электровозы и электропоезда переменного тока 25 КВ50 Гц с управляемыми выпрямителями. Сущность изобретения в приводе с трансформатором 3 и выпрямителем 10-15, от которого через сглаживающий реактор 17 питаются тяговые двигатели 16, соотношение чисел витков в секциях 8 и 7 вторичной обмотки трансформатора 3 выбрано равным 3:2, а секция 7 подключена к выпрямителю через контакты реверсивного переключателя. 3 ил.
СОЮЗ СОВ:ТСКИХ социАлистических
РЕСПУБЛИК (ч1 В 60 3 15/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ
Л/сЯ ХЛ14
1 (21) 4842229/11 (22) 28.05.90 (46) 07.09.92. Бюл. N. 33 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта, Рижский политехнический институт и Рижский филиал
Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения (72) В.М,Антюхин, А.П.доценко. В,Я.Узарс, В.П.Феоктистов и О.Г.Чаусов (56) Горбань В,Н. и др. Электронное оборудование электровоза ВЛ80Р, М.: Транспорт.
1984, с. 6-7, рис, 2а.
Тихменев Б.Н: и др. Подвижный состав электрических железных дорог. M.: Транспорт, 1981, с, 129, рис. 119.
Тихменев Б.Н. и др. Электровозы переменного тока с тиристорными преобразователями. M.: Транспорт, 1989, с. 48. Ы 1759675 А1 (54) ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ПИТА=
НИЕМ OT КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Использование: железнодорожный транспорт, электровозы и электропоезда переменного тока 25 кВ 50 Гц с уп равляемыми выпрямителями. Сущность изобретения: в приводе с трансформатором 3 и выпрямителем 10 — 15, от которого через сглаживающий реактор 17 питаются тяговые двигатели
16, соотношение чисел витков в секциях 6 и
7 вторичной обмотки трансформатора 3 выбрано равным 3:2, а секция 7 подключена к выпрямителю через контакты реверсивного переключателя. 3 ил.
1759675
Эти признаки обеспечивают достижение цели изобретения. При анализе этих признаков с известными техническими решениями сходных и эквивалентных признаков не обнаружено. Следовательно.
Изобретение относится к электроприводам с управляемыми выпрямителями и может быть использовано на электроподвижном составе с питанием однофазным переменным напряжением 5
25 кВ 50 Гц.
Известен электропривод, содержащий трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, которая через управляемый выпрямитель и сглаживающий реактор 10 подключена к тяговым электродвигателям постоянного тока (1).
Недостаток такого привода связан с тем, что при фазовом регулировании выпрямителя существенно снижается коэффици- 15 ент мощности.
Этот недостаток устранен в приводе, где используют сложные законы регулирования управляемого выпрямителя, например 4-квадрантное регулирование, РИФ и 20 т.д. (2).
Однако при этом существенно усложняется преобразовательная установка привода.
В качестве прототипа целесообразно 25 принять привод, содержащий трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена к контактной сети, а низковольтная обмотка выполнена из секций, подключенных к входам управляемого выпрямителя, к 30 выходам которого подключены соединенные последовательно сглаживающий реактор и тяговый двигатель (3).
Недостаток прототипа связан с неудовлетворительным значением коэффициента 35 мощности в процессе регулирования тяговых двигателей.
Цель изобретения — улучшение энергетических показателей.
Эта цель в тяговом приводе достигается 40 за счет того, что он снабжен, реверсивным переключателем. одни выводы которого соединены с первым и вторым входами управляемого выпрямителя, а другие — с выводами одной из секций вторичной об- 45 мотки трансформатора, другая секция которой подключена к второму и третьему входам управляемого выпрямителя, причем соотношение витков одной и другой секций принято равным 2:3. 50
Отличительные признаки: для одной из секций вторичной обмотки трансформатора предусмотрен реверсор; количества витков в секциях относятся как 3:2. предложение соответствует критерию
"существенные отличия" и обладает новизной.
На фиг, 1 дана принципиальная схема электропривода; на фиг. 2 — диаграмма управления; на фиг. 3 — характеристика коэффициента мощности.
Привод (фиг. 1) содержит токоприемник
1. выключатель 2, трансформатор 3 с пер-вичной обмоткой 4 и вторичной обмоткой 5, разделенной на секции 6 и 7. Выводы этих секций через переключатели 8-9 подключены к выпрямителю на тиристорах 10-15.
К выходам выпрямителя подключены тяговые двигатели 16 через сглаживающий реактор 17, Привод работает следующим образом (фиг. 2), Регулирование осуществляется по четырем зонам, В первой зоне замкнуты контакты
9, тиристоры 14 — 15 включены полностью, т,е. работают на диоды, а угол а включения тиристоров 10 — 11 постепенно изменяется от 180 до нуля. Обмотки б и 7 включены встречно и напряжение на двигателях 16 плавно нарастает от нуля до 20% номинального, т.е, до 2/л Em.
Во второй зоне осуществляется фазовое регулирование тиристоров. 12- 13; они сразу же включаются с углом а = 90 . При этом работает только обмотка 7, начальное значение выходного напряжения равно
2/л Em, В конце второй эоны, т.е. при
a = 0, имеем выпрямленное напряжение
4/л ЕП1.
В третьей зоне вместо обмотки 7 вводят обмотку 6; включение тиристоров 10 — 11 начинается с а = 70,50, При этом выходное напряжение равно 4/ л Em, т,е. конечному значению напряжения предыдущей зоны.
Далее при снижении а напряжение растет
6/ Е-.
В четвертой зоне к обмотке 6 подключается (согласно) обмотка 7 предварительно, т.е. еще в зоне Ill, разомкнуты контакты 9 и замкнуты контакты 8. Напряжение нарастает плавно с 6/л Е до 10/л Е
Далее выпрямитель работает с полностью включеíHûìè тиристорами 10-11 и
14-15; выходное напряжение равно 10/л
Em.
Таким образом, повышение напряжения осуществляется четырьмя неравными ступенями, а именно: ! зона — на 20 ;
II зона — на 20 ;
III зона — на 20 ;
И эона — на 400/,.
1759675
4 чг.2
ЯОО ЮР Ж/Ф
Жг
Составитель B,Ôåîêòèñòîâ
Техред M.Моргентал Корректор Н.Бучок
Редактор Л.Волкова
Заказ 3145 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственногг комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
П роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Коэффициент мощности 1 меняется согласно фиг, 3 (сплошная линия), где для сравнения показано изменение коэффициента мощности при 4-зонном регулировании на электровозах Bfl80P и ВЛВ5 (штриховая линия). При этом средние значения коэффициента мощности по всему указанному диапазону оегулирования примерно одинаковы и равны 0,8, Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в том, что при 2-секционной вторичной обмотке трансформатора получается такой же коэффициент мощности, как и на известных электровозах с 3секционной обмоткой трансформатора.
Формула изобретения
Тяговый электропривод с питанием от контактной сети переменного тока, содержащий трансформатор, высоковольтная об мотка которого подключена к контактной сети, а низковольтная обмотка выполнена иэ секций, подключеннь х к входам управля5 eMaro выпрямителя, к выходам которого подключены соединенные последовательно сглаживающий реактор и тяговый двигатель,отл ичаю щи йс я тем, что,с целью улучшения энергетических показателей, он
10 снабжен реверсивным переключателем, одни выводы которого соединены с первым и вторым входами управляемого выпрямителя, а другие — с выводами одной из секций вторичной обмотки трансформатора, другая
15 секция которой подключена к второму и третьему входам управляемого выпрямителя, причем соотношение витков одной и другой секций принято равным 2:3.
