Устройство для реостатно-рекуперативного торможения тяговых двигателей электроподвижного состава

 

Q ll И С А Н И Е 919909

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социапнстичесиик

Республик (61) Дополнительное к авт, санд-ву(22)Заявлено 11.02.80 (21) 2881124/24-11 с присоединением заявки J% (23) Приоритет (Sl )M. Кл.

В 60 1 7/22

)евуддрстввнный камнтвт

СССР ао делам нзабрвтвннй н .отврытнй

Опубликовано 1 g. 04. 82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 1 5. 04. 82 (53) УДК621.333. .3(088.8) (72) Автор изобретения

Я. И.. Гаврилов московский ордена Ленина и ордена Тру

Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ PEOCTATHO-РЕКУПЕРАТИВНОГО

ТОРИОИЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

ЭЛЕКТРОПОДВИ) 1НОГО СОСТАВА

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано преимущественно на мотор-вагонном электроподвижном составе в системах реостатно-рекуперативного торможения для возбуждения тяговых двигателей постоянного тока, работающих совместно с импульсным регулятором.

Известно устройство для реостатно-рекуперативного торможения тяговых двигателей электроподвижного соста" ва, содержащее рабочий тиристор,включенный с обмотками возбуждения двигателей, шунтированными резистором и диодом, в последовательную цепь, подключенную через токоограничивающий дроссель к якорям двигателей, параллельно цепи иэ обмоток возбуждения которых и рабочего тиристора подключена цепь из коммутирующего диода и вспомогательного тиристора, шунтированного цепью из последовательно соединенных перезарядногодросселя и коммутирующего конденсатора, и перезарядный диод, аккумуляторную батарею.

В этом устройстве для возбуждения тяговых машин в режиме торможения обмотки возбуждения подпитываются от аккумуляторной батареи через специальный магнитно-транзисторный подвозбудитель 31). то

Однако использование наряду с мощным тиристорным регулятором дополни" тельного маломощного преобразователя, работа@щего короткий отрезок вре1$ мени только при самовозбуждении тяIoBblx машин, усложняет электронное оборудование вагона и приводит к снижение надежности работы электрооборудования. Выход из строя определенных узлов подвозбудителя исключает возможность торможения во всем диапазоне скоростей начала торможения, так как обмотка возбуждения эакорачивается.

3 91990

Использование мощного тиристорного преобразователя, примененного для регулирования эффективной величины сопротивления тормозного резистора при реостатном торможении или напряS жения на выходе тяговых машин при рекуперации, в процессе самовозбуждения тяговых генераторов упрощает устройство и резко повышает его надежность. !О

Цель изобретения - повышение надежности, работы устройства, Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено контактором, дополнительными дросселями и дополнительным конденсатором,.шунтированйым защитным диодом и соединенным анодом с катодом указанного защитно го диода вспомогательным диодом,катод которого соединен с катодом перезарядного диода и одним из выводов одного из дополнительных дросселей, другой вывод которого соединен с анодом коммутирующего диода, при этом дополнительный конденсатор подключен параллельно цепи из последовательно соединенных другого дополнительного дросселя, контактора и аккумуляторной батареи.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для реостатно-рекуперативного торможения тяговых двигателей.

Устройство содержит параллельно включенные силовому источнику 1 питания через разделительный диод 2 и

L-С"фильтр, состоящий из дросселя 3 и конденсатора 4, цепи из последовательно соединенных рабочего тиристора 5 импульсного регулятора и обмоток

6 возбуждения, параллельно которым включены шунтирующие диод 7 и резистор 8, цепь из последовательно соединенных коммутирующего диода 9 и вспомогательного тиристора 10, параллельно которому через перезарядный дроссель 11 включен коммутирующий конденсатор 12.

Устройство содержит также линейный контактор l3, соединенный с якорями 14 тяговых машин, дополнительный дроссель 15, один вывод которого подключен к одному из выводов обмоток 6 о возбуждения, а другой — к общей точке соединения одного из выводов якорей

14 тяговых двигателей и катода вспомо->> гательного диода 16, связанного через дополнительный дроссель 17 и дополнительный контактор 18 с аккумуляторной

9 № батареей 19. К общей точке соединения диода 16 и дросселя 17 подключен один вывод дополнительного конденсатора

20, другой вывод которого подключен к общей точке соединения силового источника 1 и батареи 19. Параллельно конденсатору 20 включен защитный диод 21. В общую цепь тиристора 5 и тиристора 10 включен токоограничивающий дроссель 22. Параллельно конденсатору 4 фильтра через диод 2 включены последовательно соединенные тормозные тиристор 23 и резистор 24, а между общей точкой соединения тиристора 5 и тиристора 10 и. катодом диода

16 включен перезарядный диод 25.

Устройство работает следующим образом.

При подаче команды на торможение включается линейный контактор (на чертеже не показан), который подключает устройство к источнику 1 питания.

Контактор 13 выключен, управляющие импульсы на тиристор 5, тиристор 10 и тиристор 23 не поступают. Конденсатор 12 по цепи батарея 19 - контактор 18 - дроссель 17 — диод 16— дроссель l5 - диод 9 - дроссель 11 коммутирующий конденсатор 12 — дроссель 22 - батарея 19 заряжается до начального напряжения близкого к о

7 двойному напряжению аккумуляторной батареи, тем самым подготавливая преобразователь к работе. После чего подается импульс на включение рабо.чего тиристора и. ток начинает проте кать по обмотке возбуждения по контуру батарея 19 - контактор 18 - дроссель 17 - диод l6 - дополнительный дроссель 15 " обмотка 6 возбуждениярабочий тиристор 5 - дроссель 22батарея l9, т.е. осуществляется подпитка обмоток 6 возбуждения от аккумуляторной батареи 19, что форсирует процесс возбуждения тяговых машин. Ток через тиристор 5 и обмотки

6 возбуждения нарастает со скоростью, ограниченной индуктивностью дополнительного дросселя 15. В первый период длительность включенного состояния тиристора 5, а следовательно, и величина тока . ограничиваются начальной величиной напряжения на конденсаторе 12, т.е. коммутационной способностью преобразователя.

В каждом периоде работы преобразователя после включения тиристора 10 и перезаряда конденсатора 11 рабочий тиристор 5 и тиристор 10 выключаются.

919909

Коммутирующий конденсатор 11 заряжается до напряжения, значительно превышающего напряжение аккумуляторной батареи 19, так как после выключения тиристора 5 происходит обмен энергией между дросселем 15, обладающим большой индуктивностью, и коммутирующим конденсатором 11 по цепи дроссель 15 - диод 9 - дроссель ll конденсатор 12 - диод 25 - дроссель

15, так как нет другого контура для замыкания тока, протекающего по дросселю 15. В результате коммутационные ограничения, начиная со второго периода работы преобразователя, практически снимаются. Величины токов через тиристор 5 и обмотки 6 возбуждения, а следовательно, частота работы тиристорного преобразователя и его скважность определяются из условий обеспечения возбуждения тяговых машин в течение минимального отрезка времени и ограниченном потреблении тока от аккумуляторной батареи.

Так, на вагоне метрополитена типа

ЕИР в начальный период процесса возбуждения ток через обмотки возбуждения составляет ЬО А, а ток, потребляемый при этом от аккумуляторной батареи, не превышает 5 А на группу тяговых двигателей, т.е. тиристорный регулятор работает со скважностью

0,08; Для обеспечения указанной скважности приходится в этот период уменьшить частоту работы преобразователя по сравнению с обычным режимом торможения, что допустимо, так как устройство не -связано с силовым источником питания. Величина тока подпитки обмоток возбуждения тяговых 4 двигателей от аккумуляторной батареи через мощный тиристорный преобразователь должна составлять порядка 20303 от номинального значения тока.

При протекании тока по обмоткам воз45 буждения ЭДС якорей тяговых машин увеличивается (происходит возбуждение машин). Как только напряжение на якорях превысит напряжение аккумуляторной батареи, подается команда.

50 на включение контактора 13 и отключение контактора 18. Подпитка обмоток возбуждения от аккумуляторной батареи прекращается. Но ЭДС машин имеет величину, достаточную для обеспечения самовозбуждения тяговых машин, 55 работающих совместно с мощным преобразователем, причем эта величина не зависит от значения ЭДС от оста" точного пОтока, а определяется режи мом подпитки обмотки возбуждения от аккумуляторной батареи через мощный тиристорный преобразователь. После замыкания контактора 13 ток замыкается по контуру якоря 14 - дроссель

15 - обмотки б возбуждения - тиристор 5 - дроссель 22 - контактор 13якоря 14.

Конденсатор 12 заряжен до напряже-. ния, значительно превышающего напряжение аккумуляторной батареи 19 и способен коммутировать токи через тиристор 5, близкие к номинальным в рабочем режиме. Поэтому тиристорный преобразователь может работать с пре" дельным заполнением. Ток в.цепи яко" рей и обмоток возбуждения в течение нескольких периодов увеличивается до значений, ограничиваемых величинами уставок системы автоматики, ЭДС машин возрастает до значений, соответствующих величинам тока возбуждения при данной скорости начала торможе"

HNFI. На этом процесс самовозбуждения заканчивается.

Применение предлагаемого устройства позволяет осуществить процесс само-. возбуждения тяговых машин, работающих совместно с мощным преобразователем, с практически любой скорости начала торможения и обеспечить перемагничивание машин без использования дополнительного маломощного преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для реостатно-рекуперативного торможения тяговых двигателей электроподвижного состава, содержащее рабочий тиристор, включенный с обмотками возбуждения двигателей, шунтированными резистором и диодом, в последовательную цепь, подключенную через токоограничивающий дроссель к якорям двигателеи, параллельно цепи из обмоток возбужде ния и рабочего тиристора подключена цепь из коммутирующего диода и вспомогательного тиристора, шунтированного цепью из последовательно соединенных перезарядного дросселя и коммутирующего конденсатора, перезарядный диод и BKKYMYJlRTopHóþ батарею, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности оно снабжено контактором, дополнительны.

919909

Составитель Л. Резникова

Редактор И. Касарда Техред С.Мигунова Корр р екто А.Ференц

Заказ 2240/15 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ми дросселями и дополнительным конденсатором, шунтированным защитным диодом„ и соединенным анодом с катодом уКазанного защитного диода вспо" могательным диодом, катод которого 5 соединен с катодом перезарядного диора и одним из выводов одного из дополнительных дросселей, другой вы"

I вод которого соединен с анодом коммутирующего диода, при этом дополнительный конденсатор подключен параллельно цепи из последовательно соединенных другого дополнительного дросселя, контактора и аккумуляторной батареи °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гаврилов Я.И. Устройство для подвозбуждения тяговых двигателей в режиме электрического торможения.

Труды МИИТа "Электрические машины и полупроводниковые преобразователи", Вып. 499, 1975, с, 70-75.

Устройство для реостатно-рекуперативного торможения тяговых двигателей электроподвижного состава Устройство для реостатно-рекуперативного торможения тяговых двигателей электроподвижного состава Устройство для реостатно-рекуперативного торможения тяговых двигателей электроподвижного состава Устройство для реостатно-рекуперативного торможения тяговых двигателей электроподвижного состава 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортному средству с электрическим приводом, содержащему, по меньшей мере одно ведущее колесо, средство механического торможения этого колеса, по меньшей мере один электрический двигатель, перезаряжаемый электрической энергией аккумулятор, средство передачи и управления энергией, соединенное с аккумулятором и с электрическим двигателем, содержащее средство электрического торможения, обеспечивающее перевод электрического двигателя в режим генератора, а также средство рассеяния электрической энергии, произведенной в ходе электрического торможения, причем средство рассеяния содержит систему охлаждения с циркулирующей текучей средой и резистор рассеяния, взаимодействующий с указанной системой охлаждения

Изобретение относится к системам тягового электропривода постоянного тока аккумуляторных электромобилей

Изобретение относится к области тягового электропривода

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в дизель-электрической системе привода с возбуждаемым постоянными магнитами синхронным генератором

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на электровозах с питанием от контактной сети постоянного тока
Наверх