Устройство для управления тяговым электроприводом

 

О П И С А Н И Е (, 874406

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскми

Соцмалистмческин

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.07.79 (21) 2802759/24-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 60 1. 15/04

Гесуддрстееннмй кемитет

I30 делам изобретений и еткрмтий (53) УДК 621.314..57 (088.8) Опубликовано 23.10.81. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 28.10.81 (72) Авторы изобретения

Г. И. Бедняк, А. Н. Буряк, В. П. Левенец и В. Н, Чернявский

Ворошиловградский филиал Государственног проактноконструкторского и научно-исследовательского и та" .

«Гипоуглеавтоматизация» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫУ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Изобретение относится к импульсному управлению двигателями постоянного тока и предназначено преимущественно для управления тяговыми приводами рудничных электровозов.

Известно устройство для управления тяговым электроприводом, содержащее параллельные цепи из последовательно соединенных обмоток возбуждения и якорных обмоток тяговых электродвигателей и тиристорных преобразователей, каждый из которых выполнен на главном и коммутирующем тиристоре, коммутирующем дроссельно-конденсаторном контуре и перезарядных диодах, подключенные к источнику питания через автоматический выключатель по перекрестной схеме, реверсивные переключатели с замыкающими и размыкающими контактами, тормозные резисторы, подключенные параллельно тяговым электродвигателям через тормозные диоды, между точками соединения которых с тормозными резисторами включены тормозной контакт и разделительные диоды (11.

Однако в известном устройстве при защитном отключении автоматических выключателей силовой цепи электровоза или блока питания вспомогательных цепей отключаются контакторы косвенного управления для реверсирования двигателей и переключения их из двигательного режима в тормозной, а также прекращает работу система управления тиристорами преобразователями и другие устройства, в результате чего электровоз остается без электрического торможения. Это может вызвать аварийную ситуацию.

Цель изобретения — повышение безопасности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными разделительными диодами дополнительными резисторами и дополнительными размыкающими контактами реверсивных переключателей, через которые управляющие электроды главных тиристоров тиристорных преобразователей соединены с их анодами через дополнительные резисторы, а точки соединения анодов дополнительных разделительных диодов одного электродвигателя и катодов дополнительных разделительных диодов другого электродвигателя с контактами ре874406

Устройство содержит тормозной контактор с катушкой 24 и контактом 24.1, 40 включенным между точками соединения тормозных диодов 22, 23 с тормозными резисторами 20 и 21, а общие точки дополнительных развязывающих диодов 14 — 17 с размыкающими контактами реверсивных 45 переключателей попарно подключены через развязывающие диоды 25, 26 и 27, 28 к тормозным диодам 22 и 23. Аноды главных тиристоров 6 и 7 тиристорных преобразователей 4 и 5 соединены со своими управляющими электродами соответственно через 5О дополнительные резисторы 29, 30 и дополнительные размыкающие контакты 10.5, 11.5 и 10.6, 11.6 обоих реверсивных переключателей.

Катушки линейного 3 и тормозного 24 контактора, а также катушки 10 и 11 реверсивных переключателей подключены к источнику 31 питания вспомогательных цеверсивных переключателей соответствующего электродвигателя соединены попарно через разделительные диоды с тормозным диодом другого электродвигателя, при этом катоды дополнительных разделительных диодов одного двигателя и аноды дополнительных разделительных диодов другого двигателя соединены с обмоткой возбуждения соответствующего электродвигателя.

На фиг. 1 изображена электрическая схема устройства; на фиг. 2 — схема включения катушек контакторов и реверсивных переключателей, Устройство содержит силовой источник

1 постоянного тока с автоматическим выключателем 2. Линейный контактор с катушкой

3 и контактом 3.1, через который от источника 1 подается питание на тиристорные преобразователи 4 и 5 с главными тиристорами 6 и 7, подключенными к противоположным полюсам источника питания и тяговые двигатели с обмотками 8 и 9 якорей.

Устройство содержит катушки 10 и 11 реверсивных переключателей, в диагонали мостов, образованных замыкающими контактами 10.1 и 10.2, 11.1 и 11.2 и размыкающими контактами 10.3 и 10.4, и 11.3 и 11.4, а обмотки 12, 13 возбуждения тяговых двигателей одним концом подключены к тиристорным преобразователям, а другим — через раз мыкающие контакты реверсивных переключателей и дополнительные развязывающие диоды 14 и 15, 16 и 17 к обоим полюсам обмоток 8 и 9 якорей двигателей.

Параллельно каждому тяговому двигателю подключены шунтирующие диоды 18 и 19, а также цепочки из последовательно соединенных тормозных резисторов 20, 21 и тормозных диодов 22 и 23, причем анод тормозного диода 22 соединен с анодом главного тиристора 6, а катод тормозного диода 23— с катодом главного тиристора 7.

5 ! о !

25 зо

35 пей через автоматический выключатель 32.

В цепи катушек 10 и 11 реверсивных переключателей включены соответственно выключатели 33 и 34, а в цепи катушек 3 и 24— контакты 10.7 и 11.7 реверсивных переключателей и выключатели 35 и Зб.

Перед пуском электровоза включают автоматические выключатели 2 и 32. Затем выбирают направление вращения тяговых двигателей путем включения выключателями 33 или 34 одной из двух катушек 10 или 11 реверсивных переключателей. При этом размыкающими контактами 10.5 (11.5) и 10.6 (11.B) реверсивного переключателя отключаются цепи запуска главных тиристоров 6 и 7 тиристорных преобразователей, а замыкающими контактами 10.7 (11.7) подготавливаются цепи включения катушки

3 линейного контактора и катушки 24 тормозного контактора. Катушка 3 линейного контактора включается выключателем 35, после чего через тиристорные преобразователи 4 и 5 осуществляется импульсное регулирование напряжения на тяговых двигателях.

При включенных главных тиристорах 6 и 7 ток проходит в первом двигателе через замыкающий контакт 10.1 (если включена катушка 10 реверсивного переключателя) обмотку 8 якоря, размыкающий контакт 1 1.3, развязывающий диод 15, обмотку 12 возбуждения и главный тиристор 6, во втором двигателе по цепи: главный тиристор 7, обмотка 13 возбуждения, диод 17, размыкающий контакт 11.4, обмотка 9 якоря, размыкающий контакт 10.2. При отключении главных тиристоров 6 и 7 ток первого электродвигателя благодаря ЭДС самоиндукции замыкается по цепи: обмотка

8 якоря, размыкающий контакт 11.3, диод

15, обмотка 12 возбуждения, шунтирующий диод 18, замыкающий контакт 10.1, а второго двигателя по цепи: обмотка 9 якоря, замыкающий контакт 10.2, диод 19, обмотка 13 возбуждения, диод 17, размыкающий контакт 10.4, обмотка 9 якоря. Регулируя относительное время включения главных тиристоров 6 и 7 можно изменять скорость вращения тяговых двигателей.

Если во время движения электровоза по какой-либо причине сработает автоматический выключатель 2 или 32, произойдет отключение реверсивного переключателя и линейного контактора, системы управления тиристорным преобразователем и т. д. для каждого тягового двигателя собирается схема электродинамического торможения с самовозбуждением. Остаточное напряжение на обмотке 8 якоря замыкается по цепи: размыкающий контакт 10.3, диод 14 обмотка 12 возбуждения, включенный через анодную цепь запуска (резистор 29 размыкаю87440б

Формула изобретения

55 щий контакт 10.5 и 11.5 реверсивных переключателей) главный тиристор 6, тормозной резистор 21, диод 25 и размыкающий контакт 11.3. При этом в указанной цепи происходит самовозбуждение тягового двигателя с обмоткой 8 якоря и обмоткой 12 возбуждения и последний затормаживается.

Аналогично возникает тормозной ток в другом тяговом двигателе по цепи: обмотка 9 якоря, размыкающий контакт 11.4, диод

28, тормозной резистор 20, главный тиристор 7, обмотка 13 возбуждения, диод 16, размыкающий контакт 10.4, обмотка 9 якоPH.

При возникновении аварийной ситуации, связанной с отключением защитных устройств во время движения электровоза, тяговые двигатели автоматически переходят в режим электродинамического торможения, чем обеспечивается безопасность движения.

Для возврата в двигательный режим необходимо снова включить автоматический выключатель, после чего включится реверсивный переключатель, линейный контактор и можно осуществлять регулирование скорости движения электровоза.

При переводе двигателей в тормозной режим отключается катушка 3 линейного контактора 3 и через замыкающий контакт

10.7 (11.7) и выключатель 36 включается катушка 24 тормозного контактора, а реверсивные переключатели остаются в прежнем состоянии. При этом собирается схема электродинамического торможения с перекрестным самовозбуждением. Главные тиристоры 6 и 7 могут включаться синхронно или со сдвигом во времени. Последний случай более общий.

При включении главного тиристора 6 обмотка 12 возбуждения первого двигателя подключается к обмотке 9 якоря второго двигателя через размыкающий контакт 11.4 (l0.4), диод 28 (27), тормозной контакт 24, диоды 25 (26) и 15 (14), обмотку 12 возбуждения, тиристор 6, замыкающий контакт

10.2 (11.2) реверсивного переключателя. Под действием ЭДС обмотки 9 якоря ток в обмотке 12 возбуждения возрастает, вследствие чего увеличивается ЭДС обмотки 8 якоря. При включенном тиристоре 7 это вызывает увеличение тока в обмотке 13 возбуж-. дения, вследствие чего возрастает ЭДС обмотки 9 якоря и т. д., т. е. в интервале времени, когда включены оба главных тиристора 6 и 7, происходит интенсивное нарастание токов в якорях .и обмотках возбуждения тяговых двигателей. Одновременно напряжение обмоток 8 и 9 якорей создает ток в тормозных резисторах 20 и 21. Но поскольку сопротивление обмоток возбуждения намного меньше сопротивления тормозных резис5

Яо

40 торов, то ток в последних в этом интервале невелик.

При выключении главного тиристора

7 (6) и включенном ранее преобразователе

4 (5) обмотка 12 (13) возбуждения остается подключенной к обмотке 9 якоря. и ток в ней возрастает, а в обмотке 13(12) возбуждения ток поддерживается за счет ЭДС самоиндукции по цепи: обмотка 13 возбуждения, диоды 16(17) и 27(28), тормозной контакт 24.1, диод 23, обмотка 13 возбуждения (обмотка 12 возбуждения, диод

22, тормозной контакт 24.1, диоды 25(26), 15(14), обмотка 12 возбуждения) и снижается. Обмотка 8(19) якоря в этом интервале отдает накопленную энергию в тормозной резистор 20 (21) . При одновременном выключении обоих тиристорных преобразователей обе обмотки 8 и 9 якорей отдают энергию тормозным резисторам 21 и 20, а обмотки возбуждения закорачиваются диодами по указанным выше цепям. В этом интервале времени токи в тяговых двигателях интенсивно снижаются.

Таким образом, регулирование тормозного тока осуществляется за счет изменения относительного времени включения главных тиристоров 6 и 7. llo мере снижения скорости вращения двигателей относительное время включения главных тиристоров стремится к единице, т. е. обмотки якорей остаются подключенными к обмотке возбуждения накоротко, чем достигается эффективное торможение почти до полной остановки локомотива.

В тормозном режиме, так же как и в двигательном, в случае срабатывания автоматического выключателя силовой цепи или блока питания вспомогательных цепей, в результате отключения тормозного контактора и реверсивного переключателя, для каждого двигателя собирается схема электродинамического торможения с самовозбуждением, благодаря чему электрическое торможение на локомотиве не исчезает. При этом, цепи, по которым происходит процесс торможения совершенно аналогичны цепям, рассмотренным для двигательного режима.

Таким образом, при возникновении аварийной ситуации, связанной с отключением защитных устройств, при двигательном и тормозном режимах тяговые электродвигатели автоматически переходят в режим электродинамического торможения.

Устройство для управления тяговым электроприводом, содержащее параллельные цепи из последовательно соединенных обмоток возбуждения и якорных обмоток тяговых электродвигателей и тиристорных преобразователей, каждый из которых выполнен

874406 фиг. /

Фиг. 2

Составитель Л. Резникова

Редактор Н. Рогулич Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 9152/26 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на главном и коммутирующем тиристоре, коммутирующем дроссельно-конденсаторном контуре и перезарядных диодах, подключенные к источнику питания через автоматический выключатель по перекрестной схеме, реверсивные переключатели с замыкающими и размыкающими контактами, тормозные резисторы, подключенные параллельно тяговым электродвигателям через тормозные диоды, между точками соединения которых с тормозными резисторами включены тормозной контакт и разделительные диоды, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности, оно снабжено дополнительными разделительными диодами, дополнительными резисторами и дополнительными размыкающими контактами реверсивных переключателей, через которые управляющие электроды главных тиристоров тиристорных преобразователей соединены с их анодами через дополнительные резисторы, а точки соединения анодов дополнительных разделительных диодов одного электродвигателя и катодов дополнительных раздели5 тельных диодов другого электродвигателя с контактами реверсивных переключателей соответствующего электродвигателя соединены попарно через разделительные диоды с тормозным диодом другого электродвигателя, при этом катоды дополнительных раз10 делительных диодов одного электродвигателя и аноды дополнительных разделительных диодов другого электродвигателя соединены с обмоткой возбуждения соответствующего электродвигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 500996, кл. В 60 1.7/16, 1973.