Электропривод вспомогательных механизмов электроподвижного состава

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

471221

Союз Советских

Социалистических

Республик

j ô . 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.06.73 (21) 1937448/24-7 с присоединением заявки Ме

=а (5l) М. Кл. В 60l 1/12

Н 02m 5/14

Н 02р 7/74

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 26.08.75 (53) УДК 621.335.025 (088.8) (72) Авторы изобретения Е. И. Буханцов, В. В. Дубов, А. С. Курбасов и Б. Г. Максимов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

ЭЛЕКТРОПОДВИтКНОГО СОСТАВА

Изобретение относится к системам электропривода вспомогательных механизмов (вентиляторов, компрессоров и т. д.) электроподвижного состава и предназначено преимущественно для магистральных или промышленных электровозов и электропроездов, получающих питание от однофазной контактной сети переменного тока.

Известно применение для привода вспомогательных механизмов двух- или трехфазных асинхронных электродвигателей на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока. В таком случае асинхронные электродвигатели работают как конденсаторные от однофазной опмотки собсэвенных нужд силового трансформатора, либо получают питание от электромашинного преобразователя числа фаз (фазорасщепителя), преобразующего однофазное напряжение обмотки собственных нужд трансформатора соответственно в двух- или трехфазную систему напряжений.

Применение фазорасщепителя позволяет по сравнению с конденсаторными двигателями улучшить пусковые качества электродвигателей, их тепловые режимы и повысить ик устойчивость. Однако при помощи фазорасщепителя нельзя получить вполне симметричную многофазную систему напряжений, причем несимметрия системы напряжений особенно увеличивается при значительных колебаниях напряжения IB однофазной контактной сети от номинального, что допустимо по условиям эксплуатации электроподвижного состава, а так5 же при изменении нагрузки электродвигателей и их пуске.

Учитывая несимметрию трехфазного напряжения приходится выбирать асинхронные электродвигатели повышенной установочной

10 мощности, примерно вдвое превышающей мощность на валу, что увеличивает размеры и вес системы вспомогательных машин. Кроме того, дополнительно требуется еще фазорасщепитель и конденсаторная батарея, необ15 кодимая для уменьшения неспмметрии трекфазного напряжения.

Известны также тиристорные преобразэватели однофазного напряжения в трекфазное напряжение пониженной частоты с отношением частот напряжений, кратнык трем. При питании от источника со стандартной частотой

50 гц такие преобразователи на выходе могут давать трехфазное напряжение с частотой

50 50 50 —, —, — и т. д., т. е. максимально-возмож3 6 9 ная частота составляет 16 /3 гц. Асинкронные электродвигатели неизменной полюсности будут иметь скорость вращения меньше номиЗО нальной примерно в три раза, что карактер471221

1О

25 зо

45 но для устройств, питаемых током стандартной частоты 50 гц.

Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей электропривода. Это достигается тем, что обмотки статоров асинхронных электродвигателей выполнены двухфазными и каждый их конец подключен к общей точке соединения двух анодов и двух катодов тиристоров преобразоватсля частоты.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема описываемого электропривода; на фиг. 2— графики входного и выходного напряжений преобразователя.

Однофазный источник напряжения 1, например вторичная обмотка силового трансформатора, через средние точки сглаживающих реакторов 2 и 3, соединена с д вумя группами управляемых вентилей типа тиристоров

4 и 5, которые составляют инвертор преобразователя описываемого электропривода. Каждая из групп 4 и 5 имеет четыре параллельные цепи, состоящие из пар вентилей, последовательно включенных для группы 4 в одном направлении, а для группы 5 — в обратном направлении. Средние точки каждой из пар вентилей при соответсввующем соединении (см. фиг. 1) образуют две пары сборных шин

6 и 7, на которые с помощью обычных контакторов 8 могут быть подключены обе фазы любого из асинхронных двигателей 9 привода вспомогательных механизмов.

При питании схемы от однофазного источника 1 напряжение любой, например 50 гц, частоты, показанное на фиг. 2а, путем надле:кащего чередования открытия вентилей обеих групп 4 и 5 преобразователя преобразуется в систему двух напряжений частоты 25 гц (см. фиг, 2б), Первая гармоника напряжения одной из фаз сдвинута на 90 эл. град. по отношению к первой гармонике напряжения другой фазы двухфазного асинхронного двигателя, благодаря чему д вигатель будет работать при практически круговом поле

При питании асинхронного электродвигателя пониженной (25 гц вместо 50 гц) частотой его скорость составляет около половины номинальной..Поэтому для сохранения скорости в номинальном режиме необходимо уменьшить полюсность двигателя вдвое, т. е., например, вместо 2р=4 принимать 2p=2.

В описываемом электроприводе для получения пониженной в четное число раз скорости вращения асинхронных двигателей изменяют переключателем в системе управления порядок открытия тиристоров, при этом а втоматически пропорционально скорости . вращения понижается также и выходное напряжение, что необходимо для поддержания неизменного магнитного потока и улучшения использования двигателей. На фиг. 2в показано выходное напряжение преобразователя с частотой

12,5 гц, что соответствует половинной от номинальной скорости вращения асинхронных двигателей при однофазном питающем напряжении с частотой 50 гц.

В описываемом электроприводе может быть также осуществлена и стабилизация напряжения путем регулирования фазы открытия тир и сторожев.

Предмет изобретения

Электропривод вспомогательных механизмов электроподвижного состава переменного тока, содержащий асинхронные электродвигатели, подключенные непосредственно к преобразователю однофазного напряжения в многофазное, выполненному в виде тиристорных групп с общими анодами и катодами, соединенными между собой через обмотки реакторов, средние точки которых подключены и однофазному источнику питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения технико-экономических показателей, обмотки статоров указанных асинхронных электродвигателей выполнены двухфазными и каждый их конец подключен к общей точке соединения двух анодов и двух катодов тиристоров указанного преобразователя, 47 I 221

Составитель В. Попова

Техред М. Семенов

Корректоры; В. Петрова и О. Данишева

Редактор Е. Кравцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2011/13 Изд. № 733 Тираж 782 Подписное

ЦНИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5