Устройство для рекуперативного торможения

 

ОПИСАНИЕ 3I083l

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сева Соввтскик

Социалистическиа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 06.Х! 1969 (№ 1375803/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 09.V1!1. 1971. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 26.Х. 1971

МПК В 601 7/16

Н 02р 5/16

Комитет по делам ивооретеннй н открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.337.522 (088.8) Авторы изобретения

И. А. Воробьев и Л. В. Бирзниек

Заявитель

Рижский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для рекуперативного торможения тяговых двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением на электроподвижном составе постоянного тока с импульсным регулированием напряжения, и может быть использовано на магистральных и промышленных электровозах, моторвагонных электропоездах и т. п.

Известное устройство для торможения тяговых двигателей постоянного тока с рекуперацией энергии на источник питания содержит выходной сглаживающий LC-фильтр, состоящий из дросселя, включенного последовательно в цепь тока между анодной стороной тиристорного прерывателя тока и двигателем, и конденсатора, включенного параллельно двигателю и его обмотке возбуждения.

Однако из-за сравнительно малых значений остаточной э.д.с. якоря двигателя, соизмеримых с прямым падением напряжения на силовых тиристорах прерывателя тока, в известном устройстве не может быть обеспечено надежное с ам о возбуждение двигателя во всем диапазоне скоростей начала режима рекуперативного торможения. Для повышения надежности самовозбуждения двигателя в таких устройствах иногда применяют различного рода

«подпитки» последовательной обмотки возбуждения от посторонних источников, но это усложняет схему электроподвижного состава.

Целью изобретения является обеспечение надежного самовозбуждения тягового двигателя

5 при эффективном уменьшении пульсаций тока и напряжения на двигателе и обмотке возбуждения.

Для этого конденсатор выходного фильтра подключен нс параллельно двигателю и его

10 обмотке возбуждения, а napaллсльно сглаживающему дросселю и разделяющему вентилю. или жс параллельно двум сглаживающим дроссслям и двум разделяющим вентилям (в случае применения двухфазного прерывателя

15 тока). При этом эффект сглаживания пульсации тока и напряжения в цепи тягового двигателя такой жс, как и в известном устройстве.

Однако В предложенном 3 строиствс при под ключении к источнику питания происходит ко20 лебательный процесс заряда конденсатора до напряжения выше напряжения источника. При этом в начальный момент зарядки конденсатора подастся управляющий импульс на силоBl Ic тиристоры прерывателя тока. По истечении полуволны зарядного тока конденсатора прерыватель запирается, и конденсатор разряжается через цепь тягового двигателя, который при этом возбуждается. До окончания колебательного процссса разряда конденсатора, 30 т. е. до прекращения разрядного тока через

310831

Составитель В. Попова 1скрсд T. П. Курилко Корректор Л, В. Орлова

Редактор Е. Кравцова

Заказ 5523 11зд. ¹ 1068 Тираж 473 Подписное

Ц11ИИП11 Коми":с,а ко делага изобзс гений:и огкрытий при Созсгс \1ииистроз СССР

Мое-ква, iK-35, Раушская иаб., д. 4/5

Областная типогра(сия К гстрогиского управления по псяати цепь двигателя, на прерыватель подаются им.пульсы управления. Таким образом генераторный режим двигателя поддерживается посредством прерывателя тока до полной оста.новки. 5

На чертеже приведена принципиальная схема устройства с использованием двухфазного тиристорного прерывателя 1 тока, двух разделяющих вентилей 2 и двух сглаживающих дросселей 8. При использовании однофазного тиристорного прерывателя тока в устройстве имеется только один разделяющий вентиль 2 и один сглаживающий дроссель 8. Со стороны источника питания включен входной фильтр 4.

В общем случае устройство может обеспечивать рекуперативное торможение любой груп.пы последовательно или параллельно соеди.ненных двигателей и их обмоток возбуждения (на чертеже показан лишь один тяговый двигатель 5 с последовательной обмоткой возбуж- 20 дения) . Разделяющие вентили 2 и сглаживающие дросселя 8 зашунтированы конденсатором б.

Тормозной ток в тяговом двигателе 5 регулируется изменением скважности импульсното 25 цикла работы прерывателя 1. Если скорость тягового двигателя меньше критической (т. е. когда э.д.с. двигателя меньше напряжения источника питания) при включенном прерывате.ле 1, ток тягового двигателя замыкается по 30 контуру: двигатель 5 — сглаживающий дрос.сель 8 — прерыватель 1. При выключенном прерывателе ток тягового двигателя протекает через вентили 2 и фильтр 4 к источнику питания, г. е. осуществляется рекуперация энер- 35 гии.

При применении двухфазного прерывателя характерным является наличие режима перекрытия тока силовых тиристоров в обеих ветвях прерывателя, т. е. обе ветви силовых тири- 40 сторов работают и при значениях скважности импульсного цикла больше 0,5. Среднее значение тормозного тока двигателя равно сумме средних значений токов сглаживающих (и одновременно разделяющих) дросселей.

Величина пульсаций тока в тяговом двигателе при применении однофазного прерывателя: И 1 == 5 Р1 л С где 1 — ч астота р а б оты и р ер ы в ател я;

L, — эквивалентная индуктивность тягового двигателя;

С вЂ” емкость конденсатора б;

- 1ь = — -- допустимый размах пульсации в

11

4 У. дросселе 8 при напряжении источника питания

U и индуктивности дросселя L, а пульсация напряжения на двигателе:

ЛП.

81 C

Например, применительно к электропоезду

ЭР-22 с четырьмя последовательно включенными двигателями PT-113 при значениях с1=3000в, I, =400а, f=400 eg, L, =60 мгк

C=150 мкф получен максимальный размах пульсации в тяговых двигателях 1, =4,3 а (менее 1% от 1,. ) и максимальный размах пульсации напряжения на тяговых двигателях ЛГт — -208в (менее 7о1оот V) при необходимой индуктивности дросселя L =18,8 мгк.

Предмет изобретения

Устройство для рекуперативного торможения двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением, содержащее тиристорный прерыватель тока, например двухфазный, разделяющие вентили и выходной фильтр из конденсатора и, например двух дросселей, отгичаютчееся тем, что, с целью обеспечения надежного самовозбуждения двигателей, указанный конденсатор подключен к концам дросселей, соединенным с двигателями, и к катодам разделяющих вентилей.