Устройство для регулирования скорости тягового двигателя постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналюктнчеамих

Республик

<»970612 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220181 (21) 3238616/24-07

151} М. Кп.з

Н 02 Р 3/12 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53} УДК 621. 313.2 (088.8) Опубликовано 30.10.82. Бюллетень ¹40

Дата опубликования описания 3010.82

«««2 .. °.... — ° ««»

Я.И.Гаврилов, В.A .Ìíàöàêàíoâ и И.A.Ðþüùí

ЫАт«РИМЕ Р ХИЖ)"ИИ(«™

Всесоюзный научно-исследовательский ин итууц дц()1 (А вагоностроения

72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно на мотор-вагонах метрополитена.

Известно устройство для регулирования скорости тяговых двигателей, содержащее тиристорный прерыватель, включенный в цепь якоря тягового двигателя, подключенного к источнику питания через фильтр и пусковой резистор, параллельно которому включен контактор, обратный диод, шунтирующий якорь и .обмотку возбуждения тягового двигателя. В известном устройстве для обеспечения плавности при тро ании вагона .в цепь питания тяговых двигателей между источником и срильтром включен пусковой резистор, который.при.выходе двигателей на автоматическую характеристику шунтируется линейным контактором (1).

Недостатки известного. устройстваповышенные массо-габаритные показатели, обусловленные наличием пускового резистора, и появление толчков в конце пуска при шунтировании этого резистора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования скорости тягового двигателя постоянного тока, содержащее тиристорный прерыватель, включенный в цепь последовательно соедиенных якоря тягового двигателя, разделительного диода, параллельно которым включен силовой контакт одного из контакторов, и обмотки возбуждения тягового двигателя, причем точка соединения якоря тягового двигателя и силового контакта одного иэ контакторов через силовой .контакт другого контактора подключена к общей точке соединения катода обратного диода и плюсовой шины источника

IS питания, а силовои контакт третьего контактора включен между точкой соединения якоря тягового двигателя и разделительного диода и точкой,соединения тиристорного регулятора и мину2О совой шины источника питания (2).

В известном устройстве для обеспечения плавности при трогании тягового двигателя (или требуемого диапазона регулирования) приходится понижать частоту работы тиристорного прерывателя. Однакб при использовании укаэанного устройства на вагоне метро и работе на пониженных частотах, чтобы не оказыйать мешающего влияния на систему автоматического регулиро970612 вания скорости электроподви>кного состава, приходится увеличивать массу и габариты входного фильтра.

Пель изобретения - расширение диа" пазона регулирования для обеспечения плавного пуска при неизменной частоте работы тиристорного прерывателя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено пускоториознщл. резистором, включенным параллельно ему шунтирующим тиристором и тормозным, 10 тиристором, причем параллельно тиристорному прерывателю через силовой контакт третьего контактора включена цепь из последовательно соединенных пускотормоэного резистора и 15 тормозного тиристора, общая точка соединения которых подключена к аноду обратного диода.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит тиристорный прерыватель 1, включенный в цепь последовательно соединенных якоря тягового двигателя 2, разделительного диода 3, параллельно которым включен силовой контакт 4, и обмотки 5 возбуждения тягового двигателя 2, причем точка соединения якоря тягового двигателя 2 и силового контакта 4 через силовой контакт б подключена к общей точке соединения катода об- ЗО ратного диода 7 и плюсовой шины источника питания, а силовой контакт 8 включен между точкой соединения якоря тягового двигателя 2 и разделительного диода 3 и точкой соединения 35 тиристорного прерывателя и минусовой шины источника питания, пускотормозной резистор 9, включенный параллельно ему шунтирущдий тиристор 10 и тормозной тиристор 11, причем параллель-.gQ но тиристорному прерывателю 1 через силовой контакт 8 включена цепь из последовательно соединенных пускотормозного резистора 9 и тормозного тиристора 11, общая точка соединения 45 которых подключена к аноду обратного диода 7. Обмотка 5 шунтируется прерывателем 12.

На выходе устройства стоит фильтр, состоящий из.дросселя 13 и конденсатора 14.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В двигательном режиме силбвые контакторы 4 и 8 разомкнуты, а контакт б 55 замкнут. В момент трогания пусковой ток определяется минимальной длительностью р, включенного состояния тиристорного прерывателя 1 при заданной частоте его работы. Напряжение ® к тяговому двигателю прикладывается импульсами. Среднее напряжение за период работы прерывателя составляет . н (се=" " o ..

О

65 где (О - минимальное заполнение ти- ристорного прерывателя.

Резистор 9 при включенном тиристорном прерывателе 1 не обтекается током. После выключения прерывателя 1 ток якоря замыкается через обратный диод 7 и резистор 9, поэтому при расчете пускового тока следует учитывать эквивалентную величину сопротивления этого резистора

R 9э К9(! do )

По мере разгона двигателя с увеличением коэффициента заполнения тиристорного прерывателя эквивалентное значение сопротивления резистора уменьшается. При работе двигателя на автоматической характеристике, чему соответствует работа тиристорного прерывателя 1 с d.= 1, эначеНие В 9з близко к нулю.. Однако наличие резистора 9 в схеме в течение всего времени до момента выхода двигателя на автоматическую характеристику ослабленного поля (регулирование поля осуществляется с помощью тиристорного прерывателя 12), приводит к неоправданным дополнительным потерям. Чтобы не допустить эти потери в схеме предусмотрен шунтирующий тиристор 10. С помощью этого тиристора, не нарушая плавности разгона двигателя, осуществляется уменьшение эквивалентного сопротивления резистора 9 до нулю задолго до момента выхода двигателя на автоматическую характеристику ослабленного поля.

Шунтирующий тиристор 10 выключается одновременно с включением прерывателя 1, а его включение осуществляется с регулируе>лой задержкой по отношению к моменту выключения прерывателя 1. При R9 = 0 тиристор 10

Э необходимо включить в момент выключения прерывателя 1. Использование резистора 9 для расширения диапазона регулирования не приводит к увеличе-. нию массогабаритных показателей устройства, так как этот резистор можно использовать в режиме реостатного торможения. При переходе к рекуперативно-реостатному торможению замыкают силовые контакты 4 и 8, а силовой контакт б размыкают. Одновременно с выключением прерывателя 1 в каждогл периоде его работы подается команда на включение тормозного тиристора 11 и ток заьыкается по цепи: двигатель 2 — силовой контакт 4 — обмотка 5 — резистор 9 тиристор 11 — двигатель 2. Энергия выделяется в пускотормозном резисторе 9. В то>л случае, если имеются потребители электрической энергии, возможно осуществление и рекуперативного торможения. Для этого при выключени прерывателя 1 и>лпульс на включение тормозного тиристора 11 не подается, а включается тиристор 10, 970612

30 ток замыкается по цепиг двигатель 2контакт 4 - обмотка 5 — тиристор 10.. .диод 7 -, дроссель 13. - источник питания — контакт 8 двигателя 2. Энергия рекуперируется в источник.

Применение предлагаемого устройства, особенно на электроподвижном составе метрополитена, позволит расширить диапазон регулирования при пуске двигателей и обеспечить требуемый комфорт при перевозке пассажи- 10 ров.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости тягового двигателя постоянного тока, содержащее тиристорный прерыватель, включенный в цепь последовательно соединенных якоря тягового двигателя, разделительного диода, параллельно которым включен силовой контакт одного из контакторов, и обмотки возбуждения тягового двигателя,. причем точка соединения якоРя тягового двигателя и силового контакта одного из контакторов через силовой контакт другого контактора подключена к общей точке соединения катода обратного диода и плюсовой шины источника питания, а силовой контакт третьего контактора включен между точкой соединения якоря тягового двигателя и разделительного диода и точкой соединения тиристорного регулятора и минусовой шины источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования для обеспечения плавности пуска при неизменной частоте работы тиристорного преобразователя, устройство снабжено пускотормоэным резистором, включенным па» раллельно ему шунтирующим тиристором и тормозным тиристором, причем параллельно. тиристорному прерывателю через силовой контакт третьего контактора включена цепь из последовательно соединенных пускотормоэного резистора и тормозного тиристора, общая точка соединения которых подключена к аноду обратного диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хвостов В.С., Гаврилов Я.?I.

Вагон метрополитена с импульсным регулированием скорости при пуске и торможении.- "Электричество", 1972, Р 9, с.19.

2. Патент Японии Р 44-12295, кл. 79 A 134 ° 21, 1969.

ВНИИПИ Заказ 8418/72

Тираж 721 Подписное

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