Электрический привод электроподвижного состава

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i1) Ы6МЮ (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (22) Заявлено 01.02.74 (21) 1995673у27 11 (5!) М. Кл... В 60 9/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.06. 76.Бюллетень № 21

Гасударственный пвмнтет

Свавта Мнннстрав СССР вв делам нзвбрвтеннй н втнрмтна (53) УДК 621.336 (088.8) (45) Дата опубликования описания 22.09.

Ю. А. Варегин, .А. А. Буднипкий и Ю. М. Перегудов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО

СОСТАВА

Изобретение относится к области тягового электропривода и может быть использовано в тепловозах, выпрямительных электровозах и других транспортных средствах,,исполь-, эуюших эяектрическую трансмиссию.. Совершенствование электрической цередачи тепловозов и электровозов направлено на создание таких систем регулирования электропередачи и, электрических приводов, которые создают условия электрической неэависимос- р ти работы тяговых электродвигателей друг от друга и повышают жесткость характеристик боксования электропривода.

Известен электрический, привод электро- 1а подвижного состава, содержаший тяговые электродвигатели, соединенные последовательчо с обмотками возбуждения, включенными между обмотками якорей, подключенные парал лельно двум последовательно соединенным ап выпрямителям, два последовательных электрических вентиля, подключенных параллельно

: обмоткам возбуждения, и резистор, включенный между общими точками соединения электрических вентилей и выпрямителей. 25 Такое устройство неудобно тем, что рас1 хождение скоростных характеристик тяговых электродвигателей, превышаюшее +2%, вызывает включение, уравнительных вентилей в режимах тяги беэ боксования, что приводит к ухудшению токораспределения по электродвигателям, Для улучшения токс распределения необходимо увеличивать вели чину сопротивления резйстора, Увеличение величины сопротивления уменьшает жесткость характеристик боксования (электромехани-: ческих характеристик ) этого электропривбда.

Для обеспечения воэможности включения уравнительных соединений в режимах боксования по достижению боксуюшей колесной парой незначительных избыточных скоростей скольжения, сохранения или незначительного уменьшения силы тяги небоксуюшей колесной пары, возможности работать с, тяговыми двигателями, имеюшими значительное расхождение скоростных характеристик при удовлетворительном токораспределении по электродвигателям, повышения жесткости электро механических характеристик электродвигатьлей последовательного возбуждения в режи3 516550 мах боксования, приближая электромеханичес- кие характеристики ".к характериспткам элек тродвигателей с независимым возбуждением,:, в предлагаемом приводе другой конец резистора подключен к точке соединения .эбмэ- 5 ток возбуждения тяговых электродвигателей, а общие точки соединения выпрямителей . и электрических вентилей соединены между собой.

На чертеже показана, принципиальная 3 О

1 электрическая схема ттредлагаемога электрического привода, Электрический привод содержит тяго . . вый генератор 1 (или тягoabN трансформатор с двумя независимыми. системами обмоток переменного тока, которые подключены к вып-

I рямителям 2 и 3, соединенным паследэвательт но. Обмотки якорей тяговых электр одвигате-! лей 4 и 5 и их обмотки возбуждения 6 и 20

7 соединены последовательно так, что обмотки возбуждения расположены между обмотками якорей 4 и 5.

Тяговые двигатели подключены параллель- но к объединенным выпрямителям 2 и 3. 5

Обмотки возбуждения 6 и 7 шунтированы двумя последовательно включенными .электрическими вентилями 8 и 9, которые включены в непроводяшем направлении по ! отношению к току нагрузки. Общая точка

10 электрических вентилей 8 и 9 объединена с общей точкой 11 выпрямителей 2 и

3. Между общей точкой 10 электрических вентилей 8 и 9 и общей точкой 12 обмоток. возбуждения 6 и 7 подключен резистор 13.

В установившемся режиме работы элект-! рического привода, если расхождение скор остных, характеристик электродвиг ателей

4 и 5 отСутствует, а напряжения на выпрямителях 2 и 3 одинаковы,,T0 потенциал точки 11 выпрямителей 2 и 3, потенциалы точек 10 и 12 .уравнительных электрических вентилей 8 и 9 ч обмоток возбуждения 6 и 7 одинаковы, Потенциал точки 14 обмот- ки возбуждения 6 выше потенциала точки

10 электрических вентилей 8 и 9, а потен-, циал точки 15 обмотки возбуждения 7 ниже потенциала точки 10 вентилей 8 и 9.

Вентили 8 и 9 тока не проводят. Ток через резистор 13 не протекает. Ток нагрузки тяговых электродвигателей 4 и 5 одинаков.

Если имеется расхождение скоростных характеристик электродвигателей, та патен циалы точек 10, 11 и 12 не одинаковы. . Положим, например, что скоростная характеристика тягового электродвигателя 4 вы- ше Скоростной характеристики электродвигателя 5, При одинаковых сlcopDcTRx вращения электродвигателей 4 и 5 э.д.с. якоря элаит- >

Ф аЮ родвигателя 4 будет больше э.д.с. якоря электродвигателя 5. Потенциал точки 11 выпрямителей 2 и 3 окажется выше потет циала точки 12 обмоток возбуждения 6 и

7. Через резистор 13 потечет ток подпитки, величина которого определчется сопротивлением резистора 13 и расхождением э.д.с. якорей (расхождением скоростных характеристик) .тяговых электродвигателей 4 и 5.

Этот ТоК подпитки, складываясь с током нагрузки, увеличивает магнитный поток возбуждения тягового двигателя 5, что вызывает увеличение э.д.с. якоря. Э.д.с. двигателей 4 и 5 будут выравниваться.

Величина сопротивления резистора подпит. ки выбрана равной = г

1 3 2К где т" — эмическое сопротивление абр.п, мотки возбуждения тягового электр адвигателя;

;ц - максимальное суммарное сггносительное расхождение скоростных характеристик электродвигателей, B режимах работы электрического привода при отсутствии бэксования уравнительные вентили 8 и S будут закрыты. Отсутствие токов через уравнительные вентиля 8 и 9 благоприятно сказываются на токораспределение по тяговым электродвигателям 4 и 5.

Процентное расхождение, токов электродвигателей не превышает действующее процентное расхождение скоростных характеристик электродвигателей, Выравнивание э.д.с. якорей элетрадвигателей 4 и 5, когда скоростная характеристика электр одв игателя, 5 расп алагается выше скоростной характеристики электродвигателя

4, происходит аналогично.

Появление боксэвания у колесной пары тягового электродвигателя, например у колесной пары тягового электродвигателя 4, сопровождается увеличением числа оборотов двигателя 4 и появлением э.д,с. скольжения.

За счет действия, э.д. с, скольжения потен»

1 циалы тачек 14, 12 и 15 снижаются по отношению к,потенциалу точки 10. Тэк подпитки (ток через резистор 13) двигателя 5 увеличивается, стремясь поддержатьь уровень напряжения на тяговом двига» теле 5, близким к уровню напряжения на выпрямителе 3. Величина сопротивления резистора больше омического сопротивления обмотки возбуждения (Г > Г 3 П ) поэтому, несмотря на увеличение така через резистор 13, происходит дальнейшее сни3 BHHF потенциалов тэчек 14, 12, 15, 1 1 и<- туттяе Г м ам ент, к эгда и этеттциа:1 тачки

I 1 j. стет! эт3ится равнтялт II +f стт;и!а; ; I эчк(!

5 16550

10. Электрический вентиль 9 открывается,, и с этого момента потенциал тожи 14 (за вычетом падения напряжения на диоде) равен потенциалу точки 10, Ъ и

Через обмотку возбуждения 6 тягового электродвигателя 4 потечет ток, равный току нагрузки электродвигателя 4 и току ь уравнительного вентиля 9.

Если напряжение на выпрямителях 2

2и 3 не изменяется в режимах боксования, то с 10 момента включения вентиля .9 ток через обмотку возбуждения 6 остается постоянным. Также постоянным поддерживается и магнитный поток электродвигате ля 4. Электродвигатель 4 с момента включе-5 ! ния вентиля 9 работает как двигатель с независимым в озбуждением.

Стабилизация режима боксования у колесной пары тягового двитателя 4 щ оисхо дит при незначительных скоростях скольже-- 20 ния и малых потерях силы тяги. Ток нагруз-. ки тягового электродвигателя 5, при боксо- . вании колесной пары электродвигателя 4, равный току подпитки и току обмотки воэ буждения 6 электродвигателя 4, незначи- 25 тельно уменьшается. Незначительно умень,шается и крутящий момент "электродвигателя 5. Работа электропривода в случае боксо- вания колесной пары электродвигателя 5 „аналогична выше описанной. формула изобретения

Электрический привод еле ктрододвижногЬ состава, содержащий тяговые электродви гатели, обмотки возбуждения которых сое» динены последовательно с обмотками яко1 рей и включены между ними, подключенные ., параллельно двум последовательно соеди1ненным выпрямителям,, два последователь ных электрических вентиля, подключенных параллельно обмоткам возбуждения, и резистор, один конец которого соединен с точкой соединения двух электрических вентилей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

1целью улучшения распределения тока между двигателями, другой конец резистора .под ключен к точке соединении -обмоток,возбуж» дения тяговых электродвигателей, а общие точки соединения выпрямителей и двух электрических вентилей соединены между

1собой.

53 65@0

Иад. М Ig<(Заказ 62ÎÎ

Тираж 901 Подпнсное

Lll! ÈÈÏÈ осударствен ного комитета Совета Министров СССР по дедам иаобрстений и открытий

Москва, 113035, Раугнская наб., 4

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная,4 оставнтеав ц. учул1ов

Редактор Я, :лц;р п.цццц Тех ред 3. арапенхо КорректоР Н.Стелт,лни