Патент ссср 412034

 

Сеюз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ 4l2034

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 13.Х.1972 (1836785/24-7) М. Кл. В 60l 7/16

Н 02р 3/14 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета е1иниетров СССР по делам изобретений и открытий

Приоритет—

Опубликовано 25.11974. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 26ХП.1974

УДК 621.337.41+

-+- 621.337.521 (088.8) ВПТБ щ@ gqт-.т р р

Авторы изобретения

А. В. Каменев и В. А. Гут

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт железнодорожного транспорта

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В РЕЖИМЕ РЕКУПЕРАЦИИ

Изобретен|ие относится к области импульсной преобразовательной техники, в частности к устройствам для обеспечения режима рекуптеративного торможения тягOBblx электродвигателей на электроподвиж ном составе постоя|н|нОГО TOlKa с имп улысньи1 ре пул ияОВьн июм Нап|ряжения, а также,к электроприводам, где применяются двигатели, постоянного тока, работающие в моторном режиме и режиме электрического торможения.

Известны устройства, обеспечивающие работу электродвигателя постоянного тока в режиме рекуперации, в основу которых положен принцип регулирования поля, возбуждения,посредством включения неуправляемого электрического вентиля параллельно обмотке возбуждения электродвигателя, работающего в генераторном режиме, а также устройства, в которых для регулирования возбуждения предусматривается дополнительно специальный нмпульсный преобразователь, выполненный на управляемых и неуправляемых электричеоких вентилях с дополнительным коммутирующим устройством, обеспечивающим, принудительное запирание управляемых электрических вентилей, шунтирующих обмотку возбуждения.

В таких устройствах при переходе из режи.ма тяги 1в режим рек уперации требуется реверсировать обм отку якоря электродвигателя, в результате чего возникает,необходимость (особенно на электроподвижном составе) устанавливать громоздкие высоковольтные апарараты. Кроме того, в известных устройствах при режиме рекуперации обмотка возбуждения электродвигателя оказывается включенной в силовую цепь между положительным полюсом источника питания и обмоткой якоря и, следовательно, нахо!дится:под более высоким потенциалом, чем обмотка якоря, что требует усиления изоляции обмотки возбуждения тягового электродвигателя, предназначенного для работы, кроме тягового, еще и в рекуперативном режиме. На электроподвижно м же составе в режиме тяги обычно обмотка возбужгдення включена между обмоткой якоря и заземленным на тяговый рельс отрицательным полюсом источника питания. Применить известное устройство на электроподвижном составе в режиме рекуперации с сохранением указанного включения обмотки возбуждения со стороны «земли» невозыохкно, так как в силу неуправляесмости электр|ического вентиля она окажется исключенной из силовой цепи.

Для обеспечения устойчивой работы электродвигателей электроподвижного состава в режиме рекуперативного торможения без реверсирования обмотки якоря с сохранением включения обмотки возбуждения .между об,моткой якоря и заземленным отрицательным полюсом источника питания, а также исклю10 чения необходилости применения довольно сложных дополнительных коммутирующих устройств и устройств для подпитки лоследпих, что позволяет упростить как силовую схему, так и схему управления и .повьгсить надежность работы всей системы регулирования, в .предложеннси устройстве обмотка возбуждения тягового электродвиnaòåëÿ зашунTHipована управляемыл электрическим вентилем, уп равляющий электрод которого подключен блоку регистрации уровня напряжения источника питания, анод — к концу обмотки возбуждения, соединенному с заземленным отрицательным полюсом источника питания, а катод — к другому концу обмотки возбуждения, соединенному с обмоткой якоря.

На чертеже изображена,припципиальная электрическая схема описываемого устройства.

Haipaллельно тяговом у электродвигателю (плп rpynine электродвигателей) и его последовательной обмотке возбуждения 2, шунтировапной управляемым электрическим вентилем, например тнристором 8, и присоединенцой одним концом к заземленному отрицательному полюсу 4 источиика питания, включен тиристорный импульсный прерыватель 5, к которолу присоединен конденсатор б фильтра через разделительный электрпчесиий вентиль

7, а к источнику питания устройство подключено с помощью дросселя 8 фильтра и токоприемника 9. Блок 10 регистрации л сравнения величин напряжения источника литания и генерирующего тягового электродвигателя лредназначен для управления электрическим вентилем, например тиристором 8. Рекуперативное торможение тягового электродвигателя ооеспечивается периодическим включением и выключением им пульсного прерывателя 5. При этом в период открытого состояния вентилей прерывателя в цепи электродвигателя возникает ток, замыкающийся по контуру: обмотка возбуждения 2 — электредвигатель 1 — имлулbeíûé прерыватель 5 — облотка возбуждения 2, .и .в реактивных элементах цепи электродвигателя запасается электромагнитная энергия. После за пирания вентилей прерывателя 5 ток не,прерывается, а протекает по

rren; отрицательный полюс 4 — обмотка возсуждения 2 — электродвигатель 1 — вентиль

7 — дроссель 8 — токоприемник 9 в контактную часть, что сопровождается возвратом электроэнергии в сеть. По мере снижения скоро"-;ar вращения тятового электродвигателя продолжительность .включенного состояния тиристоров прерывателя 5 авто матически повыюпается с помощью системы управления.

Управляемый электрический вентиль, например тиристор 8,,предназначен для обеспечения устойчивой работы электродвигателя и работает следующим образом.

При повышении на пряжения на зажимах электродвигателя свыше заданной уставкп срабатывает пороговый элемент блока 10, в результате чего подается импульс управления на тирпстор 8. Тиристор отпирается, и ток ipe15

Зо

65 кулерации начинает протекать .по цепи: отрицательный полюс 4 — тиристор 8 — электродвигатель 1 — вентиль 7 — дроссель 8 — токопр ием ни к 9, умень шая сь од нааремен но в обмотке возбуждения 2. Происходит ослабление лоля возбуждения электродвигателя, работающего |в геператорном режиме, что сопровождается понижением, напряжения на его зажимах. В процессе уменьшения тока в,обмотке возбуждения 2 на ее зажимах возникает э. д. с. с об ратной для тиристора 8 лолярностью, что способствует запиранию последнего. В момент, копда напряжение на зажимах электродвигателя становится равным напряжению источника питания, тири стор 8 залирается без .применения дополн|ительных устройств для его принудительного за пирания.

Помимо обеспечения устойчивости режима рекуперации тирнстор используется для регул ирова ния поля возбуждения электродвигателя в процессе электрического торложения.

В этом случае включение тиристора 8 осуществляется от систеьмы управления главного прерывателя 5. При этом penyлируемые отпи рающие импульсы подаются на управляющий электрод тиристора 8 или с задержкой по отношению к управляющим импульсам тиристоров прерывателя 5, или в моменты выключенного состояния тиристоров прерывателя. Еак в том, так и в другом случае при включения тиристсра 8 осуществляется с..лаблоние поля возбуждения генерирующего тягового электродвигателя, а при nap aëëåëüíîì соединении электродвигателей достигается также их устой..ивая раоота без стабилизирующих сопротивлений. При этосом во всех случаях запирание тиристора 8 происходит автоматически без применения дополнительных специальных запирающих устройств.,При переходе в режим реиуперации из тягового режима в описанном устройстве в отличие от известных отпадает необходимость реверсирования обмотки якоря тягового электродвигателя или гр уппы электродвигателей, которые могут включаться меж .у собой параллельно, последсватечьно-пара лельпо или последовательно..П р е д м е т,и з о о р е т е н,и я

Устройство для регулирования тягового эле чтродвигателя в режиме реиулерации электроподвижного состава постоянного тока с импульсным регулированием на пряжепия, содержащее тиристорный импульсный прерыватель, подключенный параллельно обмотке якоря тягового электродвигателя и его последовательnî r обмотке возбуждения, блок регистрации уровня напряжения источника питания и электрический вентиль, подключенный одним выводом к концу обмотки возбуждения, присоединенному к обмотке якоря, а другим — к однî rv из полюсов источника питания, отличаю иееся тем, что, с целью упрощения и расширения диапазона регулирования электро412034

Составитель В. Попова

Техред Е. Борисова

Корректор И. Познякоескзя

Редактор Т. Загребельная

Заказ 996 Йзд № 387 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» двигателя, электрический вентиль выполнен у правляемым и его анод подключен к концу обмотки возбуждения, соединенному к заземленным отрицательным полюсом источника питания, катод — к другому концу обмотки возбуждения, соединенному с обмоткой якоря, а управляющий электрод — к блоку регистрации уровня на пряжения.