Устройство для регулирования частоты вращения тяговых двигателей постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

OllИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТВЛЬСТВУ<„,880813 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 251079 (21) 2836156/24-11 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 1511,81 бюллетень М 42

Дата опубликования описания 151 1Р1 р )м. кл.

В 60 L 15/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. ЗЗ7..41(088.8) / (72) Авторы изобретения

И.С.Ефремов, О.А.Коськин и Б.E.Ñóñëîâ (71) Заявитель Московский ордена Ленина энергетический ин (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

ВРИЦЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электрической тяге и может быть использовано для безреостатного регулирования частоты вращения тяговых электродвигателей, а также электродвигателей постоянного тока проьышленного электропривода.

Известно устройство для регулирования частоты вращения тяговых двигателей постоянного тока, соединенных в две параллельные группы, содержащее коммутирующие тиристоры, СОЕДИНЕННЫЕ llO M CTO eMe C KOMмутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные последовательно с каждой группой тяговых двигателей перезарядные тиристоры, каждый из которых соединен с разнополярными обкладками коммутирующего конденсатора, и обратные диоды (13 .

Недостатком известного устройства является нелинейный закон изменения напряжения, приложенного к двигателям, в функции коэффициента заполнения регулятора (в зоне работа цепи перезаряда) при пуске тяговых двигателей, что существенно ухудшает условия устойчивости системы регулирования.

Целью изобретения является повышение устойчивости регулирования при пуске.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство снабжено разделительными тиристорами, каждый из которых включен последовательно с группой тяговых двигателей, общая

10 точка соединения которых с этим тиристором связана через перезарядный и коммутирующий тиристоры с другой группой тяговых двигателей, причем каждЫй разделительный тиристор одним электродом соединен с одноименным электродом соответствующего переэарядного тиристора, а другим с одним электродом обратного диска, другой электрод которого подключен к общей точке соединения главного тиристора и группы тяговых двигателей.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования частоты вращения тяговых двигателей постоянного тока, соединенных в две параллельные группы.

Устройство содержит коммутирующие тиристоры 1-4, соединенные по

30 мостовой схеме с коммутирующим кон880813 денсатором 5 в диагонали, главные тиристоры 6 и 7, включенные последовательно с соответствующей группой тяговых двигателей 8 и 9 перезарядные тиристоры 10 и 11, одни электроды каждого из которых соединены с разнополярными обкладками 5 конденсатора 5, а другие — соответственно с одноименными электродами разделительных тиристоров 12 и

13, подключенных к группам тяговых двигателей 8 и 9, обратные диоды 14 и 15, каждый из которых шунтирует последовательно соединенные разделительный тиристор и группу тяговых двигателей.

Устройство работает следующим об- l5 разом.

С помощью устройства, представляющего собой двухфазный тиристорный преобразователь с общим узлом коммута. ции, в начальный период пуска элект- щ роподвижного состава к тяговым двигателям подводится максимальное напряжение. В этот отрезок времени главные тиристоры б и 7 не работают. В исходном состоянии коммутирующий конденсатор 5 заряжен до напряжения источника питания с полярностью, указаиной на чертеже, а токи групп тяговых двигателей замыкаются через обратные дио-— ды 14 и 15, разделительные тиристоры

12 и 13. При включении тиристоров 1 В и 11 к тиристору 13 и диоду 14 в первый момент прикладывается обратное напряжение коммутирующего конденсатора 5, равное напряжению источника питания. Тиристор 13 закрывается, а ток З5 группы тяговых двигателей 8 начинает протекать через коммутирующий конденсатор 5, перезаряжая его по контуру группа тяговых двигателей 8, тиристор 1, коммутирующий конденсатор 5, 4() перезарядной тиристор 11. При этом мгновенное значение напряжения на группе двигателей 8 меняется от величины напряжения источника питания .до О, а затем от О до напряжения про- 45 тивоположной полярности. В определенный момент перезаряда коммутирующего конденсатора открываются тиристоры

13, 1 и 2. При этом конденсатор дозаряжается до напряжения источника питания. Для группы двигателей 9 последовательность включения тиристоров 3, 10 и 12, 3, 4 аналогична последовательности включения соответствую-.. щих тиристоров 1, 11 и 13, 1 2, но моменты их включения сдвинуты на

180 эл.град. 3а период регулирования к тяговым двигателям прикладываются разнополярные импульсы нагряжения определенной длительности треугольной формы. Среднее за период напря- gP жение, прикладываемое к тяговым двигателям, пропорционально алгебраической сумме площадей этих треугольников и линейно зависит от коэффициента заполнения схемы управления. В g5 предельном случае, когда тиристоры

13, 1 и 2 включаются при достижении направления источника питания на конденсаторе 5, который перезаряжается через тиристоры 11 и 1, среднее напряжение на тяговых двигателях равно нулю. При сближении моментов включения тиристоров 1, 11 (3 и 10) и 13, 1, 2 (12, 3, 4) энергия, потребляемая от источника питания и среднее значение напряжения на двигателях возрастают. Когда моменты включения тиристоров 1, 11 и 13, 1, 2 (3, 10, 12

3, 4) совпадают — весь перезаряд коммутирующего конденсатора происходит через источник питания и двигатели.

Последующее увеличение среднего напряжения на двигателях начинает происходить при увеличении временного расстояния между включением главных б и 7 и соответствующих коммутирующих тиристоров 1,2 и 3,4. В этом случае управляющие импульсы с тиристоров

13,12 и 10,11 снимаются.При этом тиристоры 12 и 13 остается все время в открытом состоянии, так как к ним не прикладывается обратное напряжение и по ним постоянно протекает ток двигателей. Рассматриваемая схема работает аналогичным образом и при подключении одной группы двигателей (или одного двигателя) к соединенным между собой фазам преобразователя. В этом случае достаточно одного обратного диода и одного дополнительного тиристора, а функции главных тиристоров

5 и б могут выполняться гасящими тиристорами, например 1 и 4(3 и 4), при подаче на них управляющих импульсов главных тиристоров.

Таким образом, устройство обеспечивает получение минимальных напряжений на тяговых двигателях в начальный период пуска, линейный характер изменения этого напряжения от коэффициента заполнения схемы управления и устойчивую работу преобразователя во всем диапазоне регулирования.

Предложенное устройство позволяет осуществлять регулирование напряжения на двигателях практически с нулевых значений, что дает возможность иметь минимально необходимые пусковые моменты двигателей при постоянной высокой частоте регулирования без первоначального ослабления поля двигателей.

Формула изобретения

Устройство для регулирования частоты вращения тяговых двигателей постоянного тока, соединенных д две параллельные группы, содержащее ком . мутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные ти880813

Составитель Я.Гаврилов

Жехред М.Голинка Корректор Л.Бокшан

Редактор М.Дылын

Заказ 9831/27 Тираж .735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ристоры, включенные последовательно с каждой группой тяговых двигателей переэарядные тиристоры, каждый из которых соединен с разнополярными об-. кладками коммутирующего конденсатора, и обратные диоды, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости регулирования при пуске, устройство снабжено разделительными тиристорами, каждый из которых включен последовательно с группой тяговых двигателей, общая точка соединения которых с этим тиристором связана через перезарядный и коммутирующий THpHcTopv c другой rpynnoA тяговых двигателей, причем каждый разделительный тиристор одним электродом соединен с одноименным электродом соответствующего перезарядного тиристора, а другим — с одним электродом обратного диода, другой электрод которого подключен к общей точке соединения главного тиристора и группы тяговых двигателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 560773, кл. В 60 L 15/28, 09.10.72.