Электропривод постоянного тока

 

Использование: может быть использовано в электроприводах постоянного тока. Сущность: электропривод постоянного тока содержит электродвигатели, обмотки и якоря возбуждения которых через выпрямители реверса и коммутационную аппаратуру режимов тяги, торможения и ослабления поля подключены к выводам генератора. Первые выводы стартера запуска теплового двигателя и аккумуляторной батареи соединены через контактор запуска, а вторые - непосредственно. В электропривод введены выпрямитель, буферный конденсатор, мостовой реверсор и контакторы. Введение новых элементов улучшает массогабаритные показатели аккумуляторных батарей, повышает надежность и улучшает условия запуска первичного теплового двигателя. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Известны электроприводы постоянного тока, содержащие электродвигатели, выводы которых через коммутационную аппаратуру соединены с выводами генератора [1].

К недостаткам этих приводов следует отнести наличие вращающегося возбудителя, что ухудшает надежность и увеличивает стоимость.

Наиболее близким к изобретению по сущности является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатели, выводы которых через коммутационную аппаратуру соединены с выводами генератора, стартер и аккумуляторную батарею, соединенные коммутационной аппаратурой [2].

К недостаткам этого электропривода следует отнести наличие вращающегося выпрямителя и ухудшенные условия запуска теплового двигателя.

Цель изобретения - повышение надежности, удешевление, улучшение условий запуска первичного теплового двигателя и улучшение массогабаритных показателей аккумуляторных батарей.

Это достигается тем, что в электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатели, обмотки якоря и обмотки возбуждения которых через выпрямители реверса и коммутационную аппаратуру режимов тяги, торможения и ослабления поля подключены к выводам генератора, стартер запуска теплового двигателя и аккумуляторную батарею, первые выводы которых соединены через контактор запуска, а вторые - непосредственно, в него введены выпрямитель системы возбуждения, диагональ переменного тока которого подключена к выводам генератора, цепь из последовательно соединенных первого управляемого ключа, второго управляемого ключа и обратного диода, включенная в диагональ постоянного тока выпрямителя системы возбуждения, буферный конденсатор, включенный между точкой соединения первого и второго управляемых ключей и анодом обратного диода, мостовой реверсор, в диагональ переменного тока которого включена обмотка возбуждения генератора, а диагональ постоянного тока включена между выводами обратного диода, первый и второй контакторы, включенные между выводами аккумуляторной батареи и соответствующими выводами обратного диода, третий и четвертый контакторы, включенные между выводами буферного конденсатора и выводами аккумуляторной батареи.

На чертеже приведена схема описываемого электропривода постоянного тока.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатели 1 и 2 последовательного возбуждения, генератор 3, выпрямительные мосты 4,5, в диагонали постоянного тока которых включены обмотки 6,7 возбуждения электродвигателей 1,2, диагональ переменного тока первого выпрямителя 4 включена между первым выводом якорной обмотки 1 первого электродвигателя и точкой соединения первых выводов якорных обмоток генератора 3 и второго электродвигателя 2, диагональ переменного тока второго выпрямителя 5 включена между вторым выводом якорной обмотки 2 второго электродвигателя и точкой соединения вторых выводов якорных обмоток генератора 3 и первого электродвигателя 1, аккумуляторную батарею, стартер 9 теплового двигателя (тепловой двигатель приводит во вращение генератор), и контактор 10, включенный между первыми выводами аккумуляторной батареи 8 и стартера 9, вторые выводы которых соединены: мостовой реверсор 11, в диагональ переменного тока которого включена обмотка 12 возбуждения генератора 1.

Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные первый управляемый ключ 13, второй управляемый ключ 14 и обратный диод 15, включенный в диагональ постоянного тока реверсора 11, причем свободный вывод первого управляемого ключа 13 и катод обратного диода 15 соединены соответственно с первым и вторым выводами генератора 3, буферный конденсатор 16, включенный между точкой соединения выводов управляемых ключей 13 и 14 и вторым выводом генератора 3, контакторы 17,18, включенные между выводами аккумуляторной батареи 8 и диагональю постоянного тока мостового реверсора 11, контакторы 19 и 20, включенные между выводами аккумуляторной батареи 8 и выводами конденсатора 16, и тиристор 21, включенный между плюсовым выводом аккумуляторной батареи 8 и катодом обратного диода 15; выпрямитель 22 системы возбуждения, включенный между выводами генератора и входами системы возбуждения.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

В первый момент времени замыкаются контакторы 19 и 20, конденсатор 16 заряжается до напряжения аккумуляторной батареи 8. Затем замыкается контактор 10, стартер 9 производит пуск теплового двигателя, при этом условия и надежность запуска существенно облегчаются, так как энергия для запуска частично обеспечивается буферным конденсатором 16 большой емкости (например, молекулярный).

После завершения запуска контакторы 10,19 и 20 размыкаются, замыкаются контакторы 17 и 18, включается тиристор 21 и производится начальное возбуждение генератора 3. Одновременно, или с некоторой задержкой включается первый управляемый ключ 13, конденсатор 16 начинает заряжатся от генератора. Когда напряжение на конденсаторе 16 сравняется с напряжением аккумуляторной батареи, ключ 13 выключается, а ключ 14 замыкается. При этом запирается тиристор 21, а затем размыкаются контакторы 17 и 18, обмотка возбуждения получает энергию от конденсатора 16.

После уменьшения напряжения на конденсаторе (например, на 10% от исходного уровня) ключ 14 запирается, а ключ 13 вновь открывается и заряжает конденсатор до требуемого уровня. Таким образом, изменяя частоту работы ключей 13 и 14, и временной сдвиг включения ключей, обеспечивается заданный уровень максимального напряжения, прикладываемого к обмотке 12 возбуждения, и уровень тока возбуждения генератора 3.

Положительный эффект достигается исключением ненадежного и дорогого вращающегося возбудителя и улучшением условий запуска.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатели, обмотки якоря и обмотки возбуждения через выпрямители подключены к выводам генератора, стартер запуска теплового двигателя и аккумуляторную батарею, первые выводы которых соединены через контактор запуска, а вторые соединены непосредственно, отличающийся тем, что в него введены первый выпрямитель, диагональ переменного тока которого подключена к выводам генератора, цепь из последовательно соединенных первого управляемого ключа, второго управляемого ключа и обратного диода, включенная в диагональ постоянного тока первого выпрямителя, буфферный конденсатор, включенный между точкой соединения первого и второго управляемых ключей и анодом обратного диода, мостовой реверсор, в диагональ переменного тока которого включена обмотка возбуждения генератора, а диагональ постоянного тока включена между выводами обратного диода, тиристор, анод которого соединен с выводом аккумуляторной батареи, первый и второй контакторы, включенные между катодом тиристора, выводом аккумуляторной батареи и соответствующими выводами обратного диода, третий и четвертый контакторы, включенные между выводами буфферного конденсатора и выводами аккумуляторной батареи.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б

Изобретение относится к способам определения степени электромагнитной асимметрии конструкции токоведущих частей вентильного преобразователя

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для электроснабжения электролизных, электротермических установок, железнодорожного транспорта и других потребителей электрической энергии постоянным током

Изобретение относится к системам электроснабжения на основе силовой преобразовательной техники, преобразующим электрическую энергию переменного тока в энергию постоянного тока и наоборот

Изобретение относится к системам электроснабжения на основе силовой преобразовательной техники и может быть использовано для одновременного питания как потребителей постоянного тока, так и потребителей переменного тока с различной частотой переменного напряжения, например, в качестве систем электроснабжения нефтегазодобывающего комплекса, электролизного и электротермического производства в металлургии, инструментальных цехов промышленных предприятий и др

Изобретение относится к преобразователям напряжения, предназначенным для электропитания потребителей переменного и постоянного тока, и содержит первый порт «входа выхода» на стороне подключаемой аккумуляторной батареи и второй порт «входа-выхода» на стороне питающей сети переменного тока. В инверторном режиме работы постоянный ток подается от аккумуляторной батареи на первый порт, а выход переменного тока снимается со второго порта. В выпрямительном режиме входное питание переменного тока подается на второй порт, а выход постоянного тока снимается с первого порта. Между портами включены звено высокой частоты и звено автономного инвертора промышленной частоты, последовательно соединенные между собой. Работа звеньев регулируется системой управления. Звено высокой частоты выполнено в виде комбинированной схемы из параллельно соединенных по входу и последовательно по выходу в инверторном режиме резонансных инверторов и инверторов напряжения, а в выпрямительном режиме - в виде комбинированной схемы инверторов напряжения и выпрямителей. Для инверторного режима все инверторы, кроме одного, являются нерегулируемыми. А один инвертор - регулируемый. Нерегулируемые инверторы создают опорное (минимально требуемое) выходное напряжение. Регулируемый инвертор формирует дополнительное напряжение, добавляемое к опорному для того, чтобы довести выходное напряжение до требуемого значения. В выпрямительном режиме электрическая схема обратимого преобразователя работает на формирование тока заряда аккумуляторных батарей. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в статических инверторах напряжения на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем для питания электроэнергетических систем переменного тока, а также для питания тягового электропривода. Одним из путей повышения качества выходного напряжения и электромагнитной совместимости статических преобразователей являются трансформаторы с вращающимся магнитным полем, которые обладают пространственной симметрией магнитной системы и позволяют значительно увеличить число фаз системы за счет использования круговых обмоток с отводами либо вторичных многофазных обмоток. В случае автономного инвертора на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем можно получить многофазное вторичное напряжение за счет коммутации отводов первичной круговой обмотки, питаемой от источника постоянного напряжения. При этом во вторичной многофазной обмотке формируется переменное напряжение, частота которого определяется скоростью коммутации круговой обмотки, а число фаз полученного выходного напряжения определяется пространственным сдвигом фаз обмотки, что позволяет получить более трех фаз на выходе без использования включения в треугольник, требующего большего числа витков. В предлагаемом способе инвертирования решается задача плавного регулирования выходного напряжения статического инвертора напряжения на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем. Техническим результатом применения предлагаемого способа является возможность плавного регулирования выходного переменного напряжения при одновременном улучшении электромагнитной совместимости и повышении качества выходного напряжения без значительного увеличения числа отводов первичных круговых обмоток. 5 ил.

Использование: в области электротехники для питания удаленных потребителей электрической энергии, например буровых установок в нефтегазодобывающем комплексе. Технический результат – повышение эффективности и надежности электроснабжения по ЛЭП переменного тока с большими величинами активного и индуктивного сопротивлений потребителей электрической энергии, расположенных на большом расстоянии от источника трехфазного переменного напряжения промышленной частоты с одновременным повышением энергетических показателей и качества электрической энергии в системе электроснабжения. Согласно изобретению в системе электроснабжения, содержащей питающую сеть, трехфазную ЛЭП, р-фазный компенсированный выпрямитель и удаленный потребитель, на входе ЛЭП включен электронный регулятор потока мощности, содержащий поперечный трансформатор, трехфазный мостовой выпрямитель, параллельно включенный конденсатор, трехфазный автономный инвертор напряжения с синусоидальной ШИМ, трехфазный продольный трансформатор с вторичной трехфазной обмоткой, включенной пофазно последовательно с трехфазной ЛЭП. Для снижения уровня высших гармоник напряжения на входе p-фазного компенсированного выпрямителя включен пассивный фильтр либо p-1 гармоники, либо p-1 и p+1 гармоник. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх