Реверсивный электропривод постоянного тока с сериесным двигателем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 11 48375,2

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.73 (21) 1895990/24-7 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.09.75. Бюллетень Хе 33

Дата опубликования описания 11.12.75 (51) М. Кл, Н 02р 1/22

Н 02р 3/14

В 601 15/04

Государственный комитет

Совета Министрсв СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.718. .1:621. 316.719. .3 (088.8) (72) Авторы изобрстеьчгя (71) Заявитель

Ю. П. Сташинов и Л. Ф. Сташинова

Шахтинский фили,ал Новочеркасского политехнического института имени Серго Орджоникидзе (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

С СЕРИЕСНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электроприводу постоянного тока с тиристорным управлением и может применяться, в частности на электроподвижном составе.

Известен реверсивный электропривод постоянного тока с сериесным двигателем, содержащий переключатель в цепи якоря, тиристорный прерыватель между обмоткой возбуждения двигателя и зажимом источника питания и четыре электрических вентиля, два пз которых включены между другим зажимом источника питания и обмоткой возбуждения, а два других соединены между якорем и зажимом источника питания, общим с тиристорным прерывателем.

Известный реверсивный электропривод обеспечивает режимы безреостатного пуска, регулирования скорости и рекуперативпого торможения сериесного электродвигателя. Однако в нем невозможен автоматический переход в режим рекуперации при появлении отрицательной нагрузки на валу двигателя, а также затруднено самовозбуждение двигателя прп переходе в тормозной режим на малых скоростях вращения.

Цель изобретения — повысить эффективность при самовозбуждении и автоматическом переходе из режима торможения в двигательный и обратно.

Поставленная цель достигается тем, что вторая пара электрических вентилей подсоединена к зажиму источника питания, общему с тиристорным прерывателем, через дополнительный низковольтный источник.

На фиг. 1 приведена схема предложенного электропривода; на фиг. 2 — диаграмма замыкания контактов реверсивного переключателя.

1о Якорь 1 двигателя включен в диагональ реверсивного переключателя на коммутационIlhIx элементах 2 — 5. Между обмоткой возбуждения б и зажимом источника питания включен тиристорный ключ 7, Два электрических

15 вентиля 8 н 9 соединены между другими зажимом источника питания и обмоткой возбуждения б. Два других электрических вентиля

10 и 11 соединяют якорь двигателя 1 с зажимом источника пптаншл, общим с тиристор20 ным ключом 7, через дополнительный низковольтный источник постоянного или переменного тока 12, Структура схемы и ес работоспособность сохраняются при одновременном изменении по25 лярности источника питания и вентилей.

На нулевой позиции реверсивного переключателя все контакты 2 — 5 разомкнуты, и двигатель выключен. Для пуска двигателя реверсивный переключатель через позицию «ТВ»

30 (торможение прп вращении вперед) перево483752 дится в положение «В» (вперед), при котором замкнуты контакты 2 и 4, Периодическим замыканием и размыканием тиристор ного ключа с регулируемым соотношением времени открытого и закрытого состояний осу!цсствляется безреостатный пуск и регулирование скорости. При замкнутом ключе к двигателю приложено полное напряжение, и ток якоря нарастает. При разомкнутом ключе ток постепенно спадает, замыкаясь под действием эд.с. самоиндукции якорной цепи двигателя через вентиль 9. По окончании разгона тиристорный ключ 7 может оставаться в постоянно замкнутом состоянии.

При замкнутом тиристорпом ключе доно Iнительный источник питания 12 через замкнутый коммутационный элемент 2 переключателя и электрический вентиль 10 подсоединен к обмотке возбуждения двигателя 6. Если падение напряжения на обмотке возбуждения, вызванное протеканием тока якоря, превышает э.д.с. дополнительного источника 12, вентиль

10 заперт, и указанный источник»е оказывает влияния на характеристики привода. При снижении нагрузки на валу двигателя, а следовательно, и потребляемого им тока, !падение напряжения на обмотке возбуждения 6 уменьшается, вентиль 10 отпирается, и источник 12 осуществляет подпитку обмотки возбуждения двигателя, поддерживая магнитный поток при дальнейшем снижении тока якоря. Следовательно, предложенный электропривод имеет пограничную скорость, и при отрицательной нагрузке на валу (например, при движении электровоза на самокатном уклоне), когда э.д.с. вращения превышает эд.с. источника питания тягового двигателя, последний автоматически переходит в режим рекуперативного торможения с замыканием тока рекуперации по цепи: якорь 1 двигателя, замкнутый коммутационный элемент 4 переключателя, источник питания, дополнительный низковольтный источник 12, вентиль 10, якорь 1. Подпитка оомотки возбуждения осуществляется при этом по цепи: зажим дополнительного низковольтного источника 12, вентиль 10, замкнутый коммутационный элемент 2 переключателя, обмотка возбу>кдения 6, тиристорпый ключ 7, второй зажим источника 12. Двигатель работает на жесткой характеристике с автоматическим ограничением скорости. Эффективность торможения может при этом;tополппгельпо регулироваться изменением тока возбу>кдения путем соответствующего изменения продолжительности замкнутого состояния тиристорного ключа 7. С появлением положительной нагрузки на валу двигателя электропривод автоматически переходит обратно в двигательный режим.

Для перевода электропривода в режим рскуперативного торможения с це.!ь!о спи>кенни скорости (например, для остановки электровоза) переключатель из положення «Р» нсре-.:,одится В положение <<ТВ>>, при ко(ором комм тационные элементы 2 и 4 разомкнуты, а

5 !

О !

5 ло

ЗО

55 ьи в5 замкнут коммутационный элемент 5. В этом случае прн замыкании тиристорного ключа 7 двигатель закорачивается, и происходит его самовозбуждение с замыканием тока по цепи: ..!;ор: 1, коммутационный элемент 5, обмотка возбуждения 6, тиристорный ключ 7, дополнительный источник 12, вентиль 10, якорь 1. Быстрое и эффективное возбуждение двигателя па любой скорости вращения обеспечивается при этом благодаря тому, что дополнительный источник 12 оказывается подключенным к оомотке возбу>кдения 6 двигателя через вен-!!>ль 11.

При последующем размыкании тиристорного ключа, если разность между э.д.с. вращения якоря и э.д.с. источника питания двигателя меньше суммарного падения напряжения, под действием э.д.с. вращения якоря и э.д.с. самоиндукции ток двигателя, уменьшаясь во времени, продол>кает протекать по цепи: якорь

1, коммутационный элемент 5, обмотка 6, вентиль 9, источник питания двигателя, дополнительный источник 12, вентиль 10, якорь 1. Под ействием э.д.с. самоиндукцпи обмотки 6 ве!.тиль 8 при этом закрыт.

Если же при размыкании тиристорного ключа разность между э.д.с. вращения якоря и э.д.с. источника превышает суммарное падение напряжения, то ток якоря начинает возврастать, Э.д.с. самоиндукции обмотки возбуждения 6 изменяет направление, открывается вентиль 9. Это исключает возможность дальнейшего роста тока возбуждения, а следовательно, и э. д. с. вращения якоря. Благо(аря этому обеспечивается устойчивость процесса рскуперативного торможения при повышенных скоростях вращения двигателя.

Тормозной режим регулируют периодическим замыканием и размыканием тиристорного ключа с изменяемым соотношением времени включенного и выключенного состояний.

Для обратного перехода в тяговый режим необходимо возвратить переключатель в положение «В».

Для прекращения торможения и перехода па выбег достаточно переключатель поставить в нулевое положение, Для пуска двигателя назад переключатель из пулевого поло>кения через позицию «ТН» (тормо>кение при вращении назад) переводится в положение «Н» (назад), при котором замкнуты коммутационные элементы 3 и 5.

Пуск и регулирование скорости осуществляется так >ке, как и при вращении вперед. Подпитка обмотки возбуждения 6 от источника 12 при замкнутом ключе 7 осуществляется через вентиль 11 п замкнутый коммутационный элемент 6 переключателя. Ток рекуперации при отрш!ательной нагрузке на валу двигателя замыкается по цепи: якорь 1, коммутационный элемент 3 перекл!очателя, источник питания двигателя, дополнительный источник 12, вентиль 11, !(корь 1.

Для перехода в режим рекуперативного торможения переключатель устанавливается в

483752

Предмет изобретения стиг. 1

Соса;)н!л,ль В. Хара)ь))н

Текред T. Миронова

Корректор E. Рожкова

Редактор В. Фельдман

Заказ 300,) 10 IIа е ¹ 983 лынраж 732 Подписное

ЦНИ1ЛГ11Л Государственного t.îìèò )та Совета Министров СССР но делам нзобрстсни1! i! открытий

Москва, )К-35, Рау)ис!.ан í".á., е I)5

l нногра!1и положение «ТН», при котором коммутационные элеенты 3 и 5 разомкнуты, а коммутационный элемент 2 замкнут. В этом случае при замыкании тиристорного ключа самовозбуждение двигателя происходит по цепи: якорь 1, коммутационный элемент 2, обмотка возбуждения б, тирнеторный ключ 7, нсточш1к 12, вентиль 11, якорь 1. Подпитка обмотки, обеспечивающая эффективное возоуждение двигателя, осуществляется от источника 12 через вентиль

10 и коммутационный элемент 2 переключателя. При размыкании тиристорного ключа ток рекуперании замыкается по цепи: якорь 1, коммутационный элемент 2, обмотка возбуждения 6, вентиль 9 (или вентили 8 н 9), источil0ê:.Нтання двига i еля, дополнительный источник 12, вентиль 11, якорь 1.

Переключатель в цепи двигателя может быть выполнен на контактных, или же бескон t àêTIIûõ элементах (например, тнрнсторах) .

Источник 12 требуется низковольтшяй, так

КНК Сн)МОТКИ ПОСЛЕДОВатЕЛЬНОrn ВОЗОУ;КДЕНИЯ имеет малое сопротивление. Дл)! II0;IIIIII oo Itort

Реверсивный электропривод постоянного тока с сериесным двигателем, якорь которого включен в диагональ реверсивного переключателя, подключенного через обмотку возбуждения двигателя и управляемый вентиль к источнику питания, содержащий диоды, два из которых включены менсд, Обмоткой возбуждения и Одним из зажимов источ,i,1113, питания, а два других подключены .к якорю двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности при самовозбуждении п автоматическом переходе из режима торможения в диагональнь)й и обратно, между захкимом источника 11нтан11я, общим с управляемым вентилем н общей точкой второй пары о5 диодов включен дополнительный низковольтный источник напряжения.