Многодвигательный электропривод

 

il

Б.Ю. Левитский, А. П. Зеленченко, О.К. Цандер,10. Г. Чаусов : и Э.П. Каяри Г " У, ),Я тз ЙдД ;,: Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н. Образцова (72) Авторы изобретеиия (7l) Заявитель (54) ИНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрическом подвижном составе для управления тяговыми электродвигателями постоянного тока.

Ilo основному авт.св. If 851719 известен многодвигательный электропривод, содержащий две группы электродвигателей постоянного тока с последовательно включенными обмотками возбуждения, параллельно с которыми связан диод, два силовых контактора, через каждый из которых группа электродвигателей подключена к источнику питания, тормозные резисторы, тормозные контакторы, каждый из которых включен параллельно .последовательно соединенным якорным обмоткам и тормозным резисторам одной группы электродвигателей, и тиристорный прерыватель, якорные обмотки первой группы двигателей подключены через силовой контрактор к обмоткам возбуждения второй группы двигателей и к первому вы,воду источника питания, якорные обмотки второй группы двигателей аналогично подключены к обмоткам возбуждения первой группы двигателей и второму выводу источника питания, тиристорный прерыватель включен между точками соединения якорных обмоток и обмоток возбуждения каждой группы электродвигателей (1 .

Недостатком этого устройства явно ляется невозможность селективного регулирования поля тяговых двигателей.

Отсутствие селективного регулирования поля приводит: к недоиспользова15

we сцепного веса подвижного состава, так как при этом невозможно учесть разницы в нагрузках на тележки разных колесномоторных блоков в процессе реализации режимов тяги и торможения, к снижению средних значений тяговых и тормозных усилий, которое особенно значительно при возникновении аварийных режимов, таких,,например, как боксование и юз,поскольку при воз3 93055 никновении боксования или юза на одном из двигателей или одной группе двигателей поля ослабляются на всех

V двигателях обеих групп.

Целью изобретения является улучше- ние тяговых и тормозных свойств электропривода путем селективного регулирования поля двигателей.

Поставленная цель достигается тем, что в многодвигательный электропривод дополнительно введены два резистора и две цепочки, состоящие из последовательно соединенных дополнительного диода и первого и второго тиристоров, при этом каждая цепочка включена последовательно с соответствующим диодом, так, что вывод дополнительного диода связан с обмотками возбуждения, а вывод второго тиристора — с выводом диода, общая точка соединения ти-щ ристоров каждой цепочки подключена к общей точке соединения соответствующих обмоток возбуждения, первый вывод каждого резистора подключен к точке соединения дополнительного диода и первого тиристора соответствующей цепочки, второй вывод каждого резистора подключен к точке соединения второго тирист >ра и, диода той же цепочки ° эо

На фиг. E приведена схема устройства; на фиг. 2, 3 — диаграммы, иллюстрирующие характер протекания электромагнитных процессов в устройстве; на фиг. 4 - схема управления устройзз ством; на фиг. 5 — диаграммы зон Функционирования элементов системы в различных режимах работы.

Устройство состоит из тиристорного прерывателя 1, включенного в диагональ моста, образованного якорями 2-5 и обмотками возбуждения 6-9 двух групп тяговых двигателей. Обб мотки возбуждения шунтированы диодами 10-13, тиристорами 14-17 и резисторами 18, 19. Параллельно якорям присоединены контакторы 20, 21, тормозные резисторы 22, 23, регулируемые реостатным контролером 24. Между обмотками возбуждения 6, j и тормозным

50 резистором 23 включен контактор мотор ного режима 25, а между обмотками возбуждения 8, 9 и тормозным резистором 23 включен контактор моторного режима 26.

Тиристорный прерыватель 1 (фиг. 4)

Содержит последовательно соединенные .тиристоры 27, 28. Параллельно тиристору 27 включены диод 29 и цепь, со7 4 стоящая из коммутирующих конденсатора 30 и индуктивности 31„ причем катод диода 29 соединен с анодом тиристора 27, а анод диода 29 соединен с катодом тиристора 27.Блок управления 32 тиристорами прерывателем 1 присоединен к управляющим электродам тиристоров 27, 28 и датчикам тока якорей 33, 34. Блок селективного регулирования поля тяговых двигателей 35 соединен с датчиками напряжения тяговых двигателей 36-39, датчиками загрузки тележек моторного вагона 40 и 41 и управляемыми линиями задержки 42-45, кроме этого, управляемые линии задержки соединены с датчиками тока 46, 47, протекающего через резисторы 14, 19.

Устройство работает следующим образом.

В моторном режиме тиристорный прерыватель 1 обеспечивает подпитку . обмоток возбуждения тяговых двигателей.

Регулирование поля в нормальном режиме тяги осуществляется путем изменения момента отпирания тиристоров 14- 17 функции выходного напряжения датчиков загрузки 40, 41 разных тележек моторного вагона, что позволяет получить режим усиленного поля на двигателях наиболее загруженной тележки и ослабленного поля на двигателях ненагруженной тележки. Физическая сущность описываемого процесса поясняется на фиг. 2.

На фиг. 2 а иллюстрируется процесс реализации усиленного поля тяговых двигателей. В этом режиме токи -1 „ и

1В протекающие через обмотки возбуждения 6, 7, замыкаются на интервале спадания тока (фиг. 3 а), а через диод 1Π— тиристор 14 и диод 11 - тиристор 15 соответственно. Максимальное усиление поля достигается при включении тиристоров 14, 15 в момент 4q (фиг. 5 а), соответствующий окончанию проводящего состояния тиристорного прерывателя 1. При этом Л поэтому момент на валу тяго-ЬСР max вых двигателей 2, 3 будет максимальным

М,1„= с-Л Ф = c3 я К 39.cp end» где М вЂ” момент на валу тягойого двигателя;

С - постоянная тягового двигателя;

J — средний ток якоря,; коэффициент пропорциональностивыходных напряжений датчиков токов якорей 33, 34.

Таким образом, поддержание тормозного тока осуществляется посредством плавного регулирования поля и дискретного изменения величины тормозного сопротивления. Коррекция тока возбуждения в Функции выходного напряжения

При возникновении процесса юза, например на двигателе 2-, момент отпирания тиристора 14 регулируется в

Функции разности напряжений ЬО на двигателях 2, 3. Йри этом ток 38 .< 3 иллюстрирует процессы управления в системе в этом режиме.

При возникновении юэа на двигате" лях 2, 3 момент отпирания тиристоров .14, 15 регулируется в функции разности напряжения Ь О групп. двигателей 2, 3 и 4, 5. В этом случае ток

3 Бе 1 = 3з,т,,-„протекает через .резистор 18, диоды 10, ll и обмотки возбуждения 6, 7. (Фиг. 2 и Фиг. 3 ), Процессы управления для этого режима показаны на диаграмме Фиг. 5 г.

8 режиме тяги процессы боксования также локализуются.

Тиристорный прерыватель работает в режиме амплитудной модуляции.

Конденсатор 30, предварительно за- ряженный при отпирании тиристЬра 27 перезаряжается через последний и коммутирующий дроссель 31. Далее осуществляется обратный перезаряд конденсатора через диод 29; При отпирании тиристора 28 прикладывается на- 4 пряжение к нагрузке через открытый диод 29 или тиристор 27 до момента запирания диода 29.

Регулирование напряжения на нагрузке осуществляется смещением момента отпирания тиристора 28 относительно тиристора 27. Торможение начинается при максимальной задержке отпирания тиристора 28, что соответствует минимальному току возбуждения двигателей. При: этом в цепь якорей включены тормозные сопротивления полностью. По мере уменьшения скорости, с целью поддержания тормозного тока, осуществляется усиление поля TRговых двигателей посредством уменьшения задержки отпирания тиристора 28; При достижении полного поля осуществляется вывод ступени сопроПреимуществом данного устройства для управления многодвигательным при водом является улучшение динамических показателей электропоездов, что по- зволяет повысить пропускную способность головных участков крупных желеэнодорожных узлов и уменьшает влия-; ние пригородного движения на пропуск грузовых поездов.

Формула изобретения

Иногорвигательный электропривод по ав.св. и 851719, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения тяговых и тормозных свойств электропривода путем селективного регулирования поля двигателей, в него до« полнительно введены два резистора и две цепочки, состоящие из последова5 930557 6

Запуск блоков 42-45 осуществляет- тивлений реостатным контролером. Реся от датчиков 46, 47. гулирование задержки отпирания тирисРежим ослабления поля иллюстриру- тора 28 осуществляется в функции ется диаграммой Фиг. 2 г. 8 этом случае ток возбуждения 3g = 3g на всем интервале спадания ht = tq - tq замыкается через резистор 18 и имеет минимальное значение Л „поэтому момент на валу тяговых двигателей 2, 3 будет минимальным 1О

"min= С - Я -" ->S.cP.min.

Велйчина.резисторов 18, 19 выбира- датчиков 40, 41 осуществляется -тается иэ условия обеспечения нормаль- ким же способом, как и в тяговом реной коммутации тяговых двигателей. жиме.

Аналогично процессы протекают и is . на второй группе тяговых двигателей.

Переход из моторного режима в тормозной осуществляется на выбеге после отключения контакторов 25, 26. Система реализует режим реостатного тор- 3в протекает через тиристор 15, реэисможения при независимом возбуждении тор 18, диод 10. Характер протекания тяговых двигателей. электромагнитных процессие представРегулирование поля в тормозном ре- лен на диаграмме ®r. > б. г. 5 жиме осуществляется с помощью тиристорного прерывателя 1 и изменением 23 момента отпирания тиристоров, 14-17.

Фиг. 5 б иллюстрирует процессы управления в системе при полном поле.

Ц - управляющий импульс соответстФР вующего тиристора. 30

7 930557 8 тельно соединенных дополнительного вывод каждого резистора подключен диода и первого и второго тиристоров, к точке соединения дополнительного при этом каждая цепочка включена по- диода и первого тиристора соответстследовательно с соответствующим. ди- вующей цепочки, второй -вывод каждого одом так, что вывод дополнительного > резистора подключен к точке соединедиода связан с обмотками возбуждения, ния второго тиристора и диода той же а вывод второго тиристора - с выво- цепочки. дом диода, общая точка соединения ти- Источники информации, ристоров каждой цепочки подключена к принятые во внимание при экспертизе общей точке соединения соответствую- 1в 1. Авторское свидетельство СССР щих обмоток возбуждения, первый; Ю 851719, кл. H 02 P 7/68, 1979

930557

I Pys

И улр11

Фуярт

"уюа

"уира

v p

0 упр улрП

Составитель А. Иванов

Редактор П. Коссей Техрей Л ПекаРь . ::Корректор . Ференц

Заказ 349U77 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва M-35 Разовская наб. а. 4/5 ь съЛюАввЛвЛй ь °

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4