Тяговый теплоэлектрический привод переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СЬИДЕТЕЛЬСТЬУ

Союз Советскии

Социалистических республик

527313 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.07.74 (21) 2041384/11 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. В 60 L7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нэооретений и открытий (43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень № 33 (53) УДК 621.337.52 — 833 (088.8) (46) Дата опубликования описаиия12.07.77.(72) Авторы изобретения

А, Д. Степанов, В. И. Андерс, М. Г. Колобов, Я. А, Брискман и E. П. Плотников (71) Заявитель (54) ТЯГОВЫЙ ТЕПЛОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электрооборудованию теплоэлектрического подвижного состава, в частности тепловозов, автомобилей и тягачей.

Известен тяговый теплоэлектрический привод переменного тока, содержащий синхронный генератор, преобразователь частоты с конденсатором фильтра в звене постоянного тока, асинхронный тяговый электродвигатель, тормозные резисторы и регулятор напряжения синхронного генератора, подключенный к датчику напряжения генератора и осуществляет регулирование синхронного генератора на минимальном. уровне его возбуждения, а величина тормозной силы регулируется путем изменения частоты отрицательного скольжения асинхронной машины в функции отклонения напряжения или магнитного потока ее от заданного значения, поддерживая постоянство одного из этих параметров.

Однако в некоторых режимах возбуждение асинхронного двигателя оказывается недостаточ. ным беэ питания его током от синхронного генератора и тогда возможно резкое снижение напряжения и тормозной силы асинхронного тягового электродвигателя до минимального уровня.

Цель изобретения — обеспечение устойчивого торможения при всех скоростях движения.

Эта цель достигается тем, что устройство снаЬ жено датчиком тока, включенным последовательно с конденсатором фильтра, логическим элементом сравнения с заданным сигналом, включенным между этим датчиком тока н регулятором напряжения синхронного генератора, и дополнительным датчиком напряжения в звене постоянного тока, выход

-10 которого также подключен ко входу регулятора напряжения.

На фиг. 1 изображена принципиальная блок-схема привода при включении тормозного резистора на входе инвертора преобразователя частоты и регу15 пирования частоты в зависимости от напряжейия; на фиг. 2 — то же, при включении тормозных резисторов на зажимы асинхронного двигателя и регулировании частоты в функции скорости ротора асинхронного двигателя при заданной программе

20 изменения абсолютного скольжения. Для простоты на чертеже показан один асинхронный двигатель.

Тяговый теплоэлектрический привод содержит тепловой двигатель 1 (дизель, газотурбинная установка и т.п,), вращающий синхронный генеоатор 2. Преобразователь частоты содержит

527313

ЭО

3 выпрямитель 3 и инвертор4, питающий асинхронный тяговый электродвигатель 5, а также конденсатор 6 фильтра в звене постоянного тока для сглаживания пульсаций напряжения. Обмотка 7 возбуждения возбудителя 8 регулируется регулятором 9, изменяющим ток возбуждения возбудителя 8 и, сле-. довательно, синхронного генератора 2 Датчик 10 напряжения синхронного генератора 2 и дополш тельный датчик 11 напряжения в звене постоянного тока подключены своими выходами к регулятору9, Датчик 12 тока включен последовательно с конденсатором 6 фильтра. Логический элемент 13 сравнения с заданным сигналом а включен между датчиком 12 тока и регулятором 9. Тормозные резисторы 14 могут быль включены на входе инверто ра 4, как это показано на фиг. 1, нли же на зажимы асинхронного тягового электродвигателя 5, как на фиг. 2, Напряжение на зажимах асинхронного тягового электродвигателя 5 измеряется датчиком 15 и через функциональный преобразователь 16, задающий определенную программу зависимости между напряжением и частотой в соответствии с сигиа. лом б. Вместо измерения напряжения датчик 15 может измерять ток или магнитный поток асинхронного тягового электродвигателя 5, Как показано на фиг, 2 регулятор частоты тока может состоять из сумматора 17, функционального преобразователя 16 и датчика 18 скорости ротора асинхронного тягового электродвигателя 5. В функциональном преобразователе 16 формируется заданная зависимость абсолютного скольжения асинхронного тягового электродвигателя 5 m частоты. Выход функционального преобразователя 16 подключен ко входу сумматора 17.

Тяговый теплоэлектрический привоя .еременного тс <а оаботает следующйм образом.

Дпя торможения на зажимы тормоэящихся асинхронных тяговых электродвигателей 5 или на выходе выпрямителя 3 включают тормозные резисторы 14, С помощью синхронного генератора 2 через инвертор 4 обеспечивают начальное возбуждение асинхронному тяговому электродвигателю 5, после чего сигналом б понижают задаваемую частоту тока, тем самым переводят асинхронный двигатель 5 в генераторный режим. Pro энергия поглощается в тормозных резисторах14. Напряжение асинхронного электродвигателя 5 измеряют датчиком 15 и через функциональный преобразователь 16, задающий определенную программу зависимости между напряжением и частотой, подают сигнал в инвертор 4, устанавливающий частоту в соответствии с заданным сигналом б. Сигнал от дополнительного датчика напряжения11 в звене постоянного тока вводят в регулятор 9 так, что при его увеличении ток возбуждения синхронного генератора 2 увеличивается. Сигнал от датчика 10 на. пряжения действует встречно, При увеличении на. пряжения асинхронного тягового электродвигателя 5, работающего в генераторном режиме, с помощью регулятора 9 увеличивают напряжение синхронного генератора 2, но так, что оно остается несколько меньше напряжения в звене постоянного тока. Выпрямитель 3 заперт, а асинхронный тяго. вый электродвигатель 5 получает намагничив аюший ток в результате взаимодействия фаз и от конденсатора 6 фильтра. Если асинхронный тяговый электродвигатель 5 теряет возбуждение, напряжение в звене постоянного тока уменьшается, вследствие чего выпрямитель 3 открывается, и, так как постоянная времени возбуждения синхронного генератора 2 больше постоянной времени асинхронного тягового электродвигателя 5, последний успевает возбудиться, прежде чем сигнал дополнительного датчика 11 напряжения успевает уменьшить напряжение синхронного генератора 2.

В режимах работы асинхронного тягового электродвигателя 5 с низким коэффициентом мощности ток в конденсаторе 6 фильтра растет. Если он превышает некоторую величину, определяемую сигналом а в логическом элеменге 13 сравнения, в регулятор 9 подается сигнал, направленный одинакого с сигналом дополнительного датчика 11 напряжения. В результате напряжение синхронного генератора 2 повышается, выпрямитель 3 открывается.

С помощью синхронного генератора 2 обеспечивают асинхронный тяговый электродвигатель 5 намагничивающим током, ограничивая ток в конденсаторе 6 фильтра. При снижении тока в конденсаторе 6 фильтра сигнал от датчика 12 тока умельшается и восстанавлив ается регулиров ание, описанное в ьппе, Таким образом, устройство обеспечивает эфта ективное и устойчивое торможение тягового электропривода во всем скоростном диапазоне и уменьшает расход энергии синхронного генератора при минимальных массогабаритных показателях тор. мозиых резисторов.

Формула изобретения

Тяговый теппоэлектрический привод переменного тока, содержащий синхронный генератор, пре. обраэователь частоты с конденсатором фильтра в жене постоянного тока, асинхронный тяговый электродвигатель, тормозные резисторы и регулятор напряжения синхронного генератора, подклю. ченный к датчику напряжения генератора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения устойчивого торможетщя при всех скоростях движения, он снабжен датчиком тока, включенным последовательно с конденсатором фильтра, логическим элементом сравнения с заданным сигналом, включенным между этим датчиком тока и регулятором напряжеиия синхронного генератора, и дополнительным датчиком напряжения в звене постоянного тока, выход которого также подключен ко входу регулятора напряжения.

527313

Состамтель Б, Левин

Texpcg уЕ Астапош

Редактор С Титова

Корректор А. Гриценко

Заказ 709/37

Филиал ППП " Патент ", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 901 Подписное

ЦИНИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауна:кая наб., д. 4/5