Тяговый электропривод

Тяговый электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(») 506529

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сева Сенатские

Фщиалистическик.

Республик

i-a "i)5 Д Q 1!о 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.04.74 (21) 2019592/27-11 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.76. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 26,05.76 (51) М. Кл В 60L 11/04

Н 02Р 9/42

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 625.282-843..6-83 (088.8) 1

L2

Г 1

А. А. Чернышев и Г. Б. Формальскн и .:.:

l 1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к тепловозным электропередачам переменно постоянного тока с плавным регулированием ослабления поля тяговых электродвигателей.

Известен тяговый электропривод, содержащий генератор переменного тока с изолированными друг от друга многофазными обмотками, мостовые выпрямители, подключенные к ним тяговые электродвигатели постоя нного тока с последовательными обмотками возбуждения и дополнительными у правляемыми электрическими вентилями, а также тормозные сопротивления, подключенные,к обмоткам якорей электродвигателей через электрические вентили, Такое устройство позволяет плачевно регулировать поле возбуждения тягового двигателя благодаря включению дополнительных упра вляемых вентилей между точкой соединения обмоток якоря и возбуждения и каждой фазой источника питания переменного тока. Необходимость изменять угол управления дополнительных управляемых электрических вентилей в широких пределах усложняет систему управления, причем включение дополнительных вентилей происходит при низком напряжении на них. Для надежного включения дополнительных вентилей требуется применение специальных мер, которые ведут к усложнению силовой схемы и системы управления. Устройство не разрешает также трудностей, связанных с существующей системой электродинамического торможения. В силовой цепи необходимо производить ряд сложг ных переключений, что при больших токах якоря создает известные трудности в изготовлении коммутационной аппаратуры и при большом числе силовых контактов снижает надежность электропривода тепловоза. Кроме

10 того, в известной схеме электропривода защита от боксования воздействует на возбуждение главного генератора, поэтому при боксовании одного из двигателей происходит снижение тяги и на остальных небуксующих дви15 г ател ях.

С целью упрощения силовой схемы и системы управления тягового электропривода положительный полюс первого мостового выпрямителя, образованный катодами вентилей

20 этого моста, и отрицательный полюс второго мостового выпрямителя, образованный анодами вентилей, соединены с внешними выводами обмоток якорей соответственно первого и второго тяговых электродвигателей и через

25 дополнительные дроссели с общими точками соединения обмоток якоря и возбуждения соответственно второго и первого тяговых электродвигателей, отрицательный полюс первого и положительный полюс второго мостовых

30 выпрямителей соединены каждый с,внешними

506529 выводами обмоток возбуждения соответственно первого и второго тяговых электродвигателей и с нулевыми точками соединения упомянутых дополнительных управляемых электрических вентилей возбуждения соответственно первого и второго электродвигателей, образованными катодами дополнительных управляемых электрических вентилей возбуждения первого тягового электродвигателя и анодами вентилей возбуждения второго электродвигателя, а фазы первого и второго мостовых выпрямителей соединены соответственно с катодами и анодами дополнительных управляемых электрических вентилей, второго и первого тяговых электродвигателей.

Такое выполнение силовой схемы позволило избавиться от большинства контактов в силовой схеме, от сопротивлений ослабления поля возбуждения. При этом упростились системы управления плавным ослаблением поля и электродинамическим торможением двигателей последовательного возбуждения. Кроме того, более рационально выполнена защита от боксования и равномерно загружены двигатели.

На чертеже представлена принципиальная электрическая силовая схема тягового электропривода применительно к тепловозному электроприводу.

Синхронный генератор 1 имеет на статоре две изолированные друг от друга трехфазные обмотки, через управляемые мостовые выпрямители 2 и 3 питает тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения. Выпрямители 2 и 3 собраны каждый по мостовой схеме из полупроводниконых вентилей 4 — 9 и 10 — 15 соответственно.

В общем случае электрические вентили 4 — 15 могут быть как управляемыми, так и неуправляемыми.

Первый электродвигатель соединен обмоткой якоря 16 с положительным полюсом первого мостового выпрямителя 2, а обмоткой возбуждения 17 — с отрицательным полюсом этого же мостового выпрямителя.

Второй электродвигатель подключен наоборот — обмоткой якоря 18 к отрицательному полюсу мостового выпрямителя 3, а обмоткой возбуждения 19 — к положительному полюсу мостового, выпрямителя 3. Параллельно каждой обмотке якоря включены тормозные сопротивления 20 и 21 через электрические ввнтили 22 и 23 соответственно. Имеющиеся в системе возбуждения каждого электродвигателя дополнительные управляемые электрические вентили 24 — 29 подключены к фазам разноименных мостов (для первого тягового электродвигателя дополнительные управляемые электрические вентили 24, 25 и 26 подключены анодами к фазам второго мостового ,выпрямителя 3, для второго электрод вигателя дополнительные управляемые электрические вентили 27, 28 и 29 — катодами к фазам первого мостового выпрямителя 2) . Общие катоды вентилей 24, 25 и 26 соединены с от)о

60 б5 рицательным полюсом первого мостового выпрямителя 2, а общие аноды вентилей 27, 28 и 29 — c положительным полюсом второго мостового выпрямителя 3. Кроме того, точки соединения обмоток якоря и возбуждения первого и второго электродвигателей подключены через дополнительные дроссели 30 и 31 соответственно к отрицательному полюсу второго моста и положительному 1первого. В случае необходимости к выходам си нхронного генератора аналогичным образом могут быть подключены другие выпрямители и двигатели.

Тяговый электропривод работает следующим образом.

В тяговом режиме на управляемые электрические вентили 4, 5 и 6 и .13, 14 и 15 подают полный сигнал управления, благодаря чему эти вентили работают как диоды. Вып рямители 2 и 3 полностью открыты и при подаче на них напряжения от синхронного генератора 1 они проводят ток в тяговые электродвигатели. Увеличивая напряжение генератора от нуля, осуществляют пуск и разгон локомотива, как это принято при постоянном токе. Далее движение локомотива;происходит с поддержанием мощности генератора постоянной, т. е. скорость локомотива увеличивается с ростом напряжения генератора. Сначала движение происходит без ослабления поля тяговых электродвигателей. Далее включается система ослабления поля, причем на вентили

24 — 29 поочередно подаются включающие сигналы, и они через соответствующие обмотки возбуждения 17, 19 и дополнительные дроссели 30, 31 начинают проводить ток, который протекает встречно основному току в обмотке,возбуждения и размагничивает тяговые электродвигатели. Степень ослабления поля определяется углом управления вентилей 24—

29 и напряжением генератора 1. П ри неизменном угле управления интенсивность ослабления поля нарастает почти пропорционально увеличению напряжения генератора 1. Постоянство угла управления реализуется простой системой управления. В тормозном режиме снимаются включающие сигналы с управляемых вентилей 4, 5 и 6 и 13,,14 и 15, и они запираются. Вентили 24 — 29 включаются с постоянным углом управления и проводят ток возбуждения двигателей, которые работают в генераторном режиме на тормозные сопротивления 20 и 21. Изменением напряжения синхро нного генератора 1 регулируется тормозное усилие.

При боксовании тягового электродвигателя достаточно отключить соответствующие до полнительные управляемые электрические вентили 24 — 29, при этом ток возбуждения двигателя увеличивается, что способствует прекращению боксования. Более того, регули,рованием угла управления вентилей 24 — 29 можно осуществить выравнивание токов якорей двигателей. Указанные свойства описанного тягового электропривода позволяют

506529

Формула изобретения

Составитель В. Кучумов

Текред Т. Дмитриева

Корректор Е. Рогайлина

Редактор Г. Мозжечкова

Заказ 1089/12 Изд. № 1206 Тираж 901 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113085, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 упростить системы защиты от боксования и выравнивания нагрузок двигателей.

Тяговый электропривод, содержащий генератор переменного тока с изолированными друг от друга многофазными обмотками, мостовые выпрямители, подключенные к ним тяговые электродвигатели постоянного тока с последовательными обмотками возбуждения и дополнительными управляемыми электрическими,вентилями, а также тормозные сопротивления, подключенные к обмоткам якорей электродвигателей через электрические вентили, отличающийся тем, что, с целью упрощения силовой схемы электропривода и системы управления, общие катоды вентилей первого мостового выпрямителя соединены с обмоткой якоря одного электродвигателя и через дополнительный дроссель — с точкой соединения обмоток якоря и возбуждения второго электродвигателя, общие аноды вентилей первого мостового выпрямителя соединены с обмоткой возбуждения и с общими катодами упомянутых дополнительных управляемых электрических вентилей первого электродвигателя, каждая фаза первого мостового выпрямителя соединена с катодом дополнительного управляемого электрического вентиля второго электродвигателя, общие аноды вентилей второго мостового выпрямителя соединены с обмоткой якоря второго электродвигателя и через другой дополнительный дроссель — с точкой соединения обмоток якоря и возбуждения первого электродвигателя, общие катоды вентилей второго мостового выпрямителя соединены с обмоткой возбуждения и с общими анодами дополнительных управляемых электрических вентилей второго электродвигателя, и каждая фаза второго

20 мостового выпрямителя соединена с анодом дополнительного управляемого электрического вентиля первого электродвигателя.