Устройство для импульсного рекуперативного торможения электроподвижного состава постоянного тока

 

Союз Советскик

Социалистические

Респубпмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 861131 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву— (5l)M. Кл. (22) Заявлено 01.03.79 (21) 2731097/24-11

В 60 L 7/22 с присоединением заявки Ж

9еударствеввы0 комитет

СССР (23) Приоритет аю делам изобретении и открытий

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень ppq 33

Дата опубликовайия описания 07.09,81 (, 3) З Д1(„- ..„-., .41 (088.8) В. С. Хвостов, Я. И. Гаврилов, А. E. Er«yc

Д. Ъ, Баумштейн, В. И. Копытин и Г. И убков, (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина и ордена Tpypojoio Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транс орта

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЪСНОГО РЕКУПЕРАТИВНОГО

ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электрооборудованию электроподвижного состава и предназначено для регулирования скорости гяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения.

Известно устройство для импульсного рекупе5 ративного торможения электроподвижного состава постоянного тока, содержащее соединенные последовательно в замкнутую цепь якорь тягового двигателя, сглаживающий дроссель, обмотку возбуждения, эашунтированную резистоl0 ром и первым диодом, рабочий тиристор и гасящий резистор, зашунтированный вспомогательным тиристором, последовательно включенные гасящий тиристор, параллельно которому подключен дроссельно-конденсаторный контур, и второй диод, причем параллельно цели иэ последовательно включенных обмотки возбуждения и рабочего тиристора подключены последовательно соединенные токоограничнвающий дроссель, третий диод и фильтровой конденсатор, 20 подключенный через фильтровой дроссель к контактной сети (11..

Такое подключение вспомогательного тиристора снижает эффективность рекупералии (долю тормозной энергии, которая отдается в контактную сеть), поскольку команда на его включение может быть подана только после снижения напряжения на якоре ниже напряжения контактной сети, а до этого момента на резисторе рассеивается постоянная мощность (нмеется в виду торможение со стабилизированным током якоря); рассеивание такой мощности необходимо только при максимальной скорости, когда напряжение на якоре также максимально.

Ири снижении скорости и напряжения на якоре мощность, которую необходимо рассеивать на резисторе, следуе также уменьшить.

Целью изобретения является повышение эффективности рекуперацни, Поставленная цель достигаетси тем, что цепь, состоящая из последовательно включенных гасящего тиристора и второго диода, подключена параллельно цепы иэ последовательно соединеннь.х обмотки возбуждения, рабочего и всттомогательного тиристоров.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для импульсного рекуператив861131 ного торможсния электроподвижного состава постоянного тока.

Устройство состоит из соединенных параллельно ветвей, первая из которых включает в себя последовательно соединенные якорь 1 тягового двигателя и сглаживающий дроссель 2, вторая ветвь содержит последовательно соединенные гасящий тиристор 3, зашунтированный дроссельно-конденсаторным контуром, состоящим из последовательно подключенных пере- 10 зарядного дросселя 4 и гасящего конденсатора 5, и диод (>, третья ветвь состоит из последовательно соединенных обмотки возбуждения 7, зашунтированной резистором 8 и диодом 9, рабочего тиристора 10 и вспомогательного тиристора 11, зашунтированного гасящим резистором 12, при этом параллель;и; последовательно соединенным обмотке возбуждения 7 и рабочему тиристору 10 подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных токоограничивающего дросселя 13, диода 14 и фильтрового конденсатора 15, подключенного к контактной сети через фильтровой дроссель 16.

Устройство работает следующим образом.

При включении тиристора 10 токи якоря 1 р и обмотки возбуждения 7 замыкаются по контуру 1 — 2 — 7 — 10 — 12 — 11 — 1 и возрастают. В реакпгвных элементах схемы происходит накопление энергии. В этот отрезок времени к диоду 14 приложено обратное напряжение, а фильтровой конденсатор разряжается на контактнуй сеть током, равным среднему значению тока рекуперации при данной скорости торможения лектроподвижного состава. Включение тиристора 10 происходит после подачи управляющего импульса на гасящий тиристор 3, перезаряда коммутирующего конденсатора 5 по колебательному кон туру 5 — 4 — 3 — 5 и приложения обратного напряжения. После выключения тиристора 10 коммутирующий конденсатор 5 заряжается током якоря машины по цепи 5 — 6 — 1 — 2 — 4 — 5. За счет энер. юЩ гии, накопленной в реактивных элементах устрой;тва, напряжение на коммутирующем конденсаторе 5 увеличивается до величины, равной напряжению на фильтровом конденсаторе 15, и ггревьпиает напряжение на якоре 1 двигателя. Дальнейшее увеличение напряжения на конденсаторе

5 невозможно, так как по диоду 14 начинает протекать ток и происходит подключение тягового двигателя к источнику питания. После этого ток якоря замыкается по цепи 1 — 2 — 13 — 14 —,,15 16

В этот момент времени ток якоря частично ответвляется в цепь конденсатора 15 (происходит заряд этого конденсатора), а частично отдается в сеть. При рекуперации за счет наличия фильтра 15 — 16 в течение периода ток пульси- 55 рует незначительно. Для поддержания заданного тормозного усилия в процессе торможения необходимо регулировать длителыгость включенного состояния рабочего тиристора 10, т.е. реализовывать требуемые токи якоря и обмотки возбуждения. В процессе регулирования автоматически регул руются длительность включенного состояния гиристоров и коэффициент ослабления поля двигателя, т.е. обмотка возбуждения 7 включена в цепь рабочего тиристора 10 и подпитывается только в отрезки времени, когда рабочий тиристор 10 включен.

В процессе регулирования гасящий узел, состоящий из тиристора 3, перезарядного дросселя 4, гасящего конденсатора 5 и диода 6, обеспечивает гашение не только рабочего тиристора 10, но и вспомогательного тиристора 1, установленного параллельно гасящему резистору 12. Это позволяет за счет изменения скважности включения вспомогательного гиристора 11 плавно изменять эффективное значение сопротивн ления резистора 12 в цепь якоря 1 тягового двигателя. В процессе рекуперагивного торможения сква кность работы вспомогательного тиристора 11 изменяется таким образом, что среднее падение напряжения на гасящем резисторе

12 равно разности напряжения на якоре 1 тягового двигателя и напряжения контактной сети. Этот закон регулирования сохраняется до момента снижения напряжения на якоре 1 до уровня напряжения в контактной сети, после чего, до конца торможения, среднее значение напряжения на гасяп.ем резисторе 12 сохраняется равшям нулю, т.е. вспомогательный тиристор 11 остается постоянно включенным.

Таким образом, в процес,. торможения в цепи якоря 1 вводится минимально возможное (с точки зрения устойчивости процесса) сопротивление, что определяет минимальное значение рассеиваемой «а гасящем резисторе 12 тормозной энергии.

Формула изобретения

Устройство для импульсного рекуперативного торможения электроподвижного состава постоянного тока, содержащее соединенные последовательно в замкнутую цепь якорь тягового двигателя, сглаживаю ций дроссель, обмотку возбуждения, зашунтированную резистором и первым диодом, рабочий тиристор и гасящий резистор, зашунтированный вспомогательным тиристором, последовательно включенные гасящий тиристор, параллельно которому подключен дроссельно-конденсаторный контур, и второй диод, причем параллельно цепи и.: последова-. тельно включенных обмотки возбуждения и рабочего тиристора подключены последовательно соединенные токоограничиваюший дроссель, тре тий диод и фильтровой конденсатор, подключенный через фильтровой лроссель к контактной

861131

Составитель Л Резникова

Редактор Г. Бельская Техред С.Мигунова Корректор Г. Назарова

Заказ 9170/35 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 чнлиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сети, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения эффективности рекуперации, цепь, состоящая из последовательно включенных гасящего тирнстора и второго диода, подключена параллельно цепи из последовательно со6 елиненных обмотки возбуждения, рабочего и вспомогательного тиристоров.

Источники информации, принятые во в;;имание при экспертизе

1. Труды МИИТа, вып. 499, М., 1975, с. 3.