Способ регулирования постоянного напряжения на двигателях постоянного тока для подвижного состава с централизованным источником электроснабжения и устройство для его осуществления

 

Совз Севетсиих

Социалистических

Реепублик (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 150976 (21) 2405829/24-07 (51)М. КП.2

G 05 F 1/56 //

Н 02 Р 5/16//

В 60 L 9/12 с присоединением заявки NоГосударственный номнтет

СССР но дмам нзобретеннй н отнрытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 300580-„Бюллетень М 20 (53) УДК 621. 314. . 632 (088.8) Дата опублнкования описания 05, 06,80 (72} Автор изобретения

A. П. Кругл нк ов

Казахский политехнический институт имени В. И. Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

НА ДВИГАТЕЛЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ПОДВИЖНОГО

СОСТАВА С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЬ)М ИСТОЧНИКОМ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к преобразо- .ния постоянного напряжения в последовательной технике и может быть исполь- рательность однополярных импульсов и зовано для регулирования скорости дви- регулирования их скважности, а также гателей постоянного тока, например устройство, осуществляющее данный рудничных электровозов. способ регулирования постоянного наИзвестно несколько способов регу- пряжения, содержащее преобразователь лирования пОстоянного напряжения: ре- постоянного напряжения в импульсное, остатный, фазовый, изменением индук- релаксационный генератор, выход кото тивного сопротивления на статоре пе-. о рого подключен к общему входу двух ременного тока. формирователей импульсов управления, При реостатном способе регулирова- выход каждого из которых подключен К . ния велики потери энергии и не обеспе- преобразователю постоянного напряжечивается плавность регулирования. Фа- 1ния, в импульсное. Однако известный зовый способ, реализуемый с помощью способ имеет низкую эффективность, тиристоров, обеспечивает плавное регу-15 сложен в эксплуатации и.требует для- -..-., лирование напряжения в широких пре- его осуществления сложного устройстделах. В многофазных схемах требует- ва на подвижном составе. ся большое количество тиристоров и . 11елью йзобретения является упрощемногофазный источник питания, что ис- ние устройств на подвижном составе. ключает возможность применения этих 2О Указанная цель достигается тем, что схем в приводе рудничных электрово- в способе регулирования постоянного зов. Простейшие схемы дают большой напряжения на двигателях постоянного коэффициент пульсации напряжения (то- тока для подвижного состава с центрака) . лизованным источником электроснабжения

Прототипом данного изобретения . путем преобразования постоянного наявляется способ регулирования посто- т1РЯжения в последовательность однопоянного напряжения на двигателях r1o- лярных импульсов с нерегулируемой стояиного тока для подвижного соста- скважноствю, а регулирование скважва с централизованным источником ности импульсов напряжения осуществлязлектроснабжения путем преобразойа- ЗО ют на подвижном составе.

737930 пульсы этих формирователей, сдвинутые между собой по времени (на время нескоЛько большее, чем время восстановления запирающих свойств главного тиристора в блоке 2), открывают главный тиристор и вспомогательные, замыкающие цепь заряда и разряда коммутирукщего конденсатора. На выходе преобразователя 2 получается импульсное напряжение с постоянной скважностью, близкой к единице (Фиг. 3, а) . Это напряжение подводится к преобразователю 6, регулирующему его скважность, и релаксационному генератору 7.

Работа блоков 6, 7 и 8 поясняется

15 чертежом (фиг. 2) и диаграммами напряжений (фиг. 3) . Элементы, входящие в блоки 6, 7 и 8, ограничены на фиг, 2 пунктирными линиями. ь- Выходное напряжение преобразователя 2 в релаксационном генераторе )

20 принимается цепочкой RC (см. Фиг, 2) .

С момента поступления очередного импульса (t< ) конденсатор 11 заряжается через резистор 10 по экспоненте (фиг. 3, б) . В момент достижения на)5 пряжения на конденсаторе 11 величины пробивного напрчжения стабилитрона

12 (t<) запускается формирователь импульсов 16 и выдает два импульса.

Кроме того, с указанной целью в устройство для осуществления способа регулирования постоянного напряжения, содержащее преобразователь постоянно,го напряжения в импульсное, релакса ционный генератор, выход которого под ключен к общему входу двух формирова" телей импульсов управления, выход каждого из которых подключен к преобразователю постоянного напряжения в . импульсное, введены расположенные на

" подвижном составе регулятор скваж ности, дополнительный релаксационный генератор и дополнительный формирователь импульсов, вход регулятора скважности подключен к выходу преобРазователя постоянного напряжения в импульсное и входу дополнительного

: релаксационного генератора, выход которогО соединен со входом дополнител ного Формирователя импульсов, выход которого поцключен ко входу регулятора скважности, причем преобразова тель постоянного напряжения в импульсное, формирователь его импульсов управления и релаксационный генератор установлены на централизованном источнике электроснабжения.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 †. схема управления тиристорами, установленными в преобразователе с регулируемой скважностью импульсного напряжения; диаграммы напряжений на фиг. 3 поясняют работу схем на Фиг. 1 и 2.

Схема на фиг. 1 содержит источник питания 1, преобразователь постоянного напряжения в последовательность однополярных импульсов 2, релаксационный генератор с самовозбуждением

3, Формирователи импульсов управления

4 и 5, преобразователь 6, регулирУю щий скважность, дополнительный (ведомый) релаксацнонный генератор 7, до- . полнительный формирователь импульсов

8, нагрузку 9.

Схема на Фиг. 2 содержит RC-цепоч-. ку, в которой одни выводы резистора

10 и конденсатора 11 подключены к вы-. ходу преобразователя с нерегулируемой скважностью импульсов (к выходу блока 2 на фиг. 1), а другие их выводы соединены вместе и подключены к стабилитрону 12 и аноду тиристора 13 катод которого подключен к резистору 14. Подвижный контакт последнего через диод 15 подключен к выходу формирователя 16. Выход этого Формирователя подключен к управляюц(бму электроду "тиристора 17, установленного. в преобразователе с регулйруемой скважностью выходного напряжения (в блоке . 6 на фиг. 1) .

Описываемый снособ регулирования постоянного напряжения осуществляется следующим образом.Релаксационный генератор 3 (фиг, 1) .создает импульсы для запуска формирователей импульсов 4 и 5. Выходные имОдин импульс поступает к тиристору

13, другой — к силовому тиристору 17, установленному в преобразователе с регулируемой скважностью импульсного напряжения (в блоке 6 на фиг . 1) . Тиристор 13 замыкает цепь разряда конденсатора 11, при этом с стабилитрона

12 снимается напряжение, а формирова- тель импульсов 16 на время длительности его выходного импульса получает входной сигнал с резистора 14 через

40 диод 15. Тиристор 17 пропускает к нагрузке часть импульса питающего напряжения (см. Фиг. 3, в) . С поступлением очередного импульса t> питающего на— пряжения процесс повторяется.

Если сопротивление резистора 10 уменьшить до О, то в момент поступления импульса питающего напряжения (t4) конденсатор 11 заряжается мгновенно. В это же время откроется тирис-. ц0 тор 17 и пропустит полный импульс питающего напряжения к нагрузке (см. фиг. 3, б, в) . Таким образом, изменяя величину сопротивления резистора 10 можно регулировать длительность за.паздывания управляющих импульсов на

55 тиристоре 17 относительно переднего, Фронта импульсов питающего напряжения и среднее напряжение на нагрузке от 0 дс(величины выходного напряжения преобразователя 2 на Фиг. 1. ф) указанная на фиг. 1 структура удобна для размещения оборудования в двух пунктах. Применительно к рудничн ку электровозному транспорту такими пунктами яЪляются преобразовательная

g$ подстанция и рудничный электровоз.

73г93О Рие,1

Составйтель Е. Дорошин

-Редактор В. Левятов Техред. Н.Ковалева Корректор С. Шекмар

Тираж 956

Подписное

Заказ 2663/29

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,На преобразовательной подстанции устанавливаются источник питания 1, блоки 2, 3, 4 и 5. Стационарные условия работы этих блоков, возмОжность установки резервных блоков позволяют обеспечить надежность работы выше, чем в обычной схеме импульсного регулирования. Непосредственно на электровозах устанавливается весьма простая схема из тиристоров только главные) . Закрывание тирисФоров происхо дит в паузах между импульсами питающего напряжения. Все это обеспечивает высокую надежность работы схемы и удобство в эксплуатации. формула изобретения

1. Способ регулирования постоянного напряжения на двигателях постоянного тока для подвижного состава с централизбванным источником электроснабжения путем преобразования постоянного напряжения в последовательность однополярных импульсов и регулирования их скважности, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройств на подвижном составе, на централизованном источнике электроснабжения постоянное напряжение преобразуют в последовательность однополярных импульсов с нерегулируемой скважностью, а регулирование скваж ности импульсов напряжения осущест-- вляют на подвижном составе.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее преобразователь постоянного напряжения в импульсное, релаксационный генератор, выход которого подключен к обtqeMy входу двух формирователей импульсов управлаййя; "выход каяц1бго из которых подключен к преобразователю постоянного напряжения в импульс. ное, о т л и ч а ю щ е е с я тем, .что в него дополнительно введены рас:положенные на подвижном составе регулятор скважности, дополнительный релаксационный генератор и дополнитель15 ный формирователь импульсов, вход ре гулятора скважности подключен к вы— =- ходу преобразователя постоянного напряжения в импульсное и входу допол;нительного релаксационного геиерато2О ра, выход которого соединен со входом дополнительного формирователя

:импульсов, выход которого подключен ко входу регулятора скважности, при.чем преобразователь постоянного напряжения в-импульсное, формирователь его импульсов управления и релаксаци. онный генератор установлены на цент рализованном источнике электроснабжения.