Устройство для ступенчато-импульсногорегулирования напряжения ha тяговыхдвигателях

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик с )839770 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23;11.79 (21) 2842525/24-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 60 1. 15/04

Гесударстеенный номнтет

Опубликовано 23.06.81. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 03.07.81 (53) УДК 621.3! 4. .58 (088.8) на делам нзобретеннй н етнрмтий

Ф:. (72) Автор. изобретения

В. А.Мнацаканов

Всесоюзный научно-ессследовательск вагоностроения (7I) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧАТО-ИМПУЛЬСНОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЯХ

Изобретение относится к электрооборудованию подвижного состава. в частности к устройствам для регулирования напряжения на тяговых двигателях.

Известно устройство для ступенчато-импульсного регулирования на тяговых двигателях, содержасссее многофазный тиристорно-импульсный преобразователь, каждая фаза которого состоит из последовательно соелиненных тиристорного ключа и фазного дросселя, межлу общей точкой соелинения которых и одним из выводов источника питания включен лиодГ13.

Олнако лля уменыпения пульсаций тока в источнике нитання импульсы управления на отпирание тиристоров каждого тиристориого ключа подаются с некоторым постоянным слвигом во времени по отношению друг к другу. При опрелеленных коэффициентах заполнения, характеризующих работу многофазного тиристорного широтно-импульсного преобразователя, пульсации тока нагрузки теоретически уменынаются до нуля.

Чем из большего числа фаз состоит преобразователь, тем больше набор коэффициенТоВ заполц ния, соответствующих отсутствию пульс ) IlIII1 гока в источнике питания.

Например, при двухфазной схеме преобразователя таких коэффициентов заполнения, лва, при шестнадцатифазной схеме — шестнадцать. Поэтому можно регулировать напряжение на нагрузке, дискретно меняя скважность по определенному закону и не получая при этом пульсаций тока в источнике с частотой работы тиристоров преобразователя. При этом для получения прием. лемой кратности регулирования требуется преобразователь с болыпим числом фаз.

Цель изобретения — увеличение кратности регулирования напряжения.

Эта цель достигается тем, что фазы преобразователя объединены в последова.тельно включенные группы, в которых они соединены параллельно.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства лля ступенчато-импульсного регулирования напряжения на тяговых двигателях.

Устройство содержит многофазный тиристорно-импульсный преобразователь, каждая фаза которого состоит из послсловательно соединенных тирис торного клк ча I u фазного дросселя 2,между обцсей точкой сскЛИНЕНИЯ КОТОРЫХ II ОЛНИМ ИЗ НЫВОЛОВ ИСтоЧ839770 ника питания включен диод 3. Фазы преобразователя соединены в две последовательно включенные группы 4 и 5, каждая из которых состоит из четырех параллельно соединенных фаз. Последовательно с источником питания и преобразователем включены соединенные в две параллельные группы тяговые двигатели постоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

На первой ступени регулирования каждый из тиристорных ключей работает со сдвигом на четверть периода по отношению друг к другу с коэффициентом заполнения

0,25. При этом на общей клемме фазной группы 4 напряжение постоянно по величине и составляет 25 /р от напряжения источника питания. Напряжение на выходе фазной группы 5, соответственно, на нагрузке

6 составляет 25% от величины напряжения на выходе фазной группы 4; Таким образом, напряжение на нагрузке 6 составляет одну шестнадцатую часть от напряжения источника питания и не имеет переменных составляющих, обусловленных частотой переключения тиристорных ключей !.

На второй ступени регулирования тиристорные ключи фазной группы 4 работают с коэффициентом заполнения 0,25, а тиристорные ключи фазной группы 5 работают с коэффициентом заполнения 0,5. При этом напряжение на нагрузке становится равным двум шестнадцатым от напряжения источника питания. От одной шестнадцатой до двух шестнадцатых напряжение меняется скачком. То есть осуществляется ступенчато-импульсное регулирование напряжения, но при этом пульсаций напряжения на нагрузке и тока в источника питания с частотой переключения тиристоров нет.

На следующей ступени регулирования ключи фазной группы 4 работают со скважностью 0,25, а ключи фазной группы 5 со скважностью 0,75. Тогда напряжение на .. нагрузКе становится равным трем шестнадцатым от напряжения источника питания.

Продолжая таким образом сочетать скважности работы фаз, можно получить шестнадцать ступеней регулирования напряжения иа нагрузке при использовании восьмифа3ного преобразователя:

Используя более сложные алгоритмы переключения фаз и пересоединяя их в процессе регулирования можно добиться увеличения числа ступеней регулирования напряжения на нагрузке при отсутствии пульсаций найряжения и токов, вызываемых частотой переключения тиристоров. Например, для получения кратности 1:64 достаточно использовать преобразователь, имеющий ,шестнадцать фаз, соединив их. в две последовательные группы по восемь параллельно в каждой из них. Если же соединить указанные"фазы в четыре последовательные группы по четыре параллельно соединенных фазы в каждой, то кратность регулирования можно увеличить до -1:!28, В системе тягового привода с асинхронными тяговыми двигателями устройство может выполнять функции регулятора постоян» . ного напряжения на входе мощного преоб разователя частоты.

Формула изобретения

Устройство для ступенчато-импульсного регулирования напряжения на тяговых двигателях, содержащее многофазный тиристорно- и м аул ьсный преобразователь, каждая фаза ко дорого состоит из: последовательно соединенных тиристорного ключа и фазного дросселя, между общей точкой соединения зв которых и одним из выводов источника питания включен диод, отличающееся тем, что, с целью увеличения кратности регулирования напряжения, фазы преобразователя объединенй в последовательно включенные группы, в которых они соединены параллельно.

ИстоЧники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Доценко А. П. и др. Двухфазный тиристорный широтно-импульсный преобразо40 ватель для безреостатного регулирования скорости электроподвижного состава постоянного тока. Труды ВНИИвагоностроения. !

968, вып. 8, с. 60.

839770

Составитель Г. Корнева

Редактор О. Черниченко Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4