Устройство для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава
Патент 524718
Авторы
Устройство для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава
Иллюстрации
Реферат
(li) 524718
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.05.75 (21) 2136576/11 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15,08.76. Бюллетень № 30
Дата опубликования описания 14.02.77 (51) М. Кл. - В GOL 15/08//
Н 02Р 7/68
Государственный комитет
Совета 1йинистров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.335.22 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. И. Хоменко и Г. Г. Рябцев (71) Заявитель
Московский ордена Ленина и ордена Трудового
Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПОДВИ7КНОГО
СОСТАВА
Изобретение относится к области тиристорного импульсного регулирования многодвигательного тягового электропривода электроподвижного состава.
Известно устройство для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее тиристорные прерыватели, подключенные через разделительные дроссели к параллельным цепям тяговых электродвигателей, обмотки якорей которых соединены по перекрестной схеме с обмотками последовательного возбуждения, обратные диоды, подключенные параллельно разделительным дросселям и обмоткам якорей и обмоткам последовательного возбуждения тяговых электродвигателей, секционированные резисторы, одни секции которых подключены параллельно тиристорным прерывателям и другие между обмотками якорей и последовательного возбуждения тяговых электродвигателей.
Недостатком известного устройства является возможность срыва процесса рекуперации в зоне высоких скоростей при скачках напряжения в контактной сети, так как ослабление поля двигателей осуществляется шунтированием их обмоток возбуждения и невозможность перегруппировки обмоток якорей и обмоток последовательного возбуждения при переходах от пуска к электрическо2 му торможению и наоборот, что значительно снижает надежность известного устройства.
С целью повышения надежности работы устройства оно снабжено в каждой парал5 лельной цепи тяговых электродвигателей дополнительными тиристорными прерывателями, включенными между выводами секционированных резисторов и обмотками последовательного возбуждения тяговых электродвига10 телей и аноды гасящих тиристоров которых через дополнительные обратные диоды подключены к концам обмоток последовательного возбуждения, а также дополнительными диодами, включенными между тиристорными
15 прерывателями и разделительными дросселями, и дополнительными тиристорами, включенными между тиристорными прерывателями и началами обмоток возбуждения.
На чертеже показана электрическая схема
20 предлагаемого устройства для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава с четырьмя тяговыми электродвигателями.
К токоприемнику 1 через контакт 2 быст
25 родействующего выключателя, входной индуктивно-емкостной фильтры 3 и 4, контакты 5 и б линейных контакторов и контакты реверсоров 7 и 8 подключены обмотки 9 — 12 яко рей тяговых электродвигателей. Входные вы.
30 воды реверсоров 7 и 8 и через контакты 13 и 14
524718
65 тормозного переключателя подключены к
«.=,амляпой» шине схемы. Обмотки 9 — 12 якорей тяговых электродвигателей соединены через секции 15 и 16 секционированного резистора и дополнительные тиристорные прерыватели 17 и 18 с обмотками 19 — 22 последовательного возбуждения тяговых электродвигателей по перекрестной схеме. Концы обмоток возбуждения через разделительные дроссели 23 и 24, дополнительные диоды 25 и 26, иристорные прерыватели 27 и 28, секции 29 и 30 секционированного резистора, контакты
31 и 32 тормозного переключателя контакторов и контакт 33 соединены с «землей».
Концы разделительных дросселей 23 и 24 через обратные диоды 34 и 35 соединены с конденсатором 4 входного индуктивно-емкостного фильтра. Выводы секций 15 и 16 секционированного резистора и обмоток 19 — 22 последовательного возбуждения соединены между собой через контакты 36 и 37 линейных контакторов. Секции 38 и 39 секционированного резистора включены между точками соединения секций 15 If 16 с дополнительными тиристорными прерывателями 17 и 18 и концами обмоток 20 и 22 последовательного возбужде ия тяговых электродвигателей.
Тиристорные прерыватели 27 и 28 через дополнительные тиристоры 40 и 41 соединены с началами обмоток 19 и 21 обмоток последовательного возбуждения. Аноды гасящих тиристоров 42 и 43 дополнительных тиристорных прерывателей 17 и 18 соединены через дополнительные обратные диоды 44 и 45 с концами обмоток 20 и 22 последовательного возбуждения.
Устройство работает следующим образом.
B режиме безреостатного пуска тяговых электродвигателей замкнуты контакты 2, 5, 6, 36 и 37 и соответствующие контакты реверсоров 7 и 8. Тиристорные прерыватели 27 и 28 работают в импульсном режиме со сдвигом по фазе на полупериод. После выхода тяговых электродвигателей на автоматическую характеристику полного поля замыкается контактор 33 и одновременно с основными тиристорами тиристорных прерывателей 27 и 28 начинают включаться дополнительные тиристоры 40 и 41, осуществляя ослабление поля тяговых электродвигателей. Дополнительные диоды 25 и 26 играют роль разъединяющих элементов в режиме ослабления поля двигателей, При срабатывании защиты в первую очередь включаются основные тиристоры дополнительных тир исторных прерывателей 17 и
18, подключая параллельно обмоткам 19 — 22 последовательного возбуждения секции 38 и
39 секционированного резистора, а затем разрывается силовая цепь контактом 2 быстродействующего выключателя. Включение дополнительных тиристорных прерывателей 18 и
17 устраняет перенапряжения на обмотках
19 — 22 последовательного возбуждения тяговых электродвигателей.
4
В режиме рсостатного торможения обмотки 9 — 12 якорей тяговых электродвигателей р евер сируются, замыкаются контакты 13, 14 и 31, 32. При включении дополнительных тиристорных прерывателей 17 и 18 тяговые электродвигатели соединяются по «циклической» схеме, что обеспечивает их надежное и одновременное самовозбуждение. Дополнительные тиристорные прерыватели 17 и 18 работают в импульсном режиме только в зоне высоких скоростей, поддерживая ток обмоток
9 — 12 якорей тяговых электродвигателей на заданном уровне. Спадание тока в обмотках
19 — 22 последовательного возбуждения при гыключенни основных тиристоров происходит через гасящие тиристоры 42 и 43 дополнительных тиристорных прерывателей 17 и 18 и дополнительные обратные диоды 44 и 45. В режиме тяги гасящие тиристоры 42 и 43 не включаются.
В зоне низких скоростей дополнительные тиристорные прерыватели 17 и 18 полностью открыты, а тиристорные прерыватели 27 и 28 осуществляют плавное регулирование сопротивления секций 29 и 30 секционированных резисторов. При полном выведении секций
29 и 30 замыкаются контакты 36 и 37, отключая секции 15 и 16 и дополнительные тиристорные прерыватели 17 и 18, а с помощью тиристорных прерывателей 27 и 28 осуществляется повторное выведение секции 29 и 30 секционированных резисторов.
Устройство также может осуществлять рекуперативное торможение, для чего в режиме торможения дополнительно замыкается контакт 2. При возрастании напряжения на обмотках 9 — 12 якорей тяговых электродвигателей до заданного значения размыкаются контакты 31 и 32, и двигатели через обратные диоды 34 и 35 подключаются к контактной сети.
В зоне высоких скоростей рекуперативное торможение осуществляется с плавной отдачей энергии в контактную сеть:путем импульсного регулирования тока возбуждения тяговых электродвигателей. Использование последовательного включения дополнительных тиристорных прерывателей 17 и 18 и обмоток
19 — 22 последовательного возбуждения тяговых электродвигателей обеспечивает высокую устойчивость рекуперативного торможения при скачках напряжения в контактной сети, так как одновременно с работой прерывателей в цепь двигателей периодически вводятся секции 38 и 39 секционированных резисторов.
Секции 15 и 16 в режиме рекуперативного торможения в зоне высоких скоростей обеспечивают потребление излишней энергии.
В зоне низких скоростей дополнительные тиристорные прерыватели 17 и 18 полностью открыты, а рекуперативное торможение осуществляется за счет импульсной отдачи энергии в сеть при работе тиристорных прерывателей 27 и 28
524718
Для перехода с рекуперативного торможения на реостатное достаточно замкнуть кон-такты 31 и 32.
Описанное устройство обеспечивает многофазное регулирование в режиме ослабления поля тяговых электродвигателей, высокую устойчивость рекуперативного торможения в зоне высоких скоростей при скачках напряжения в контактной сети и перегруппировку обмоток якорей и обмоток последовательного возбуждения двигателей в режимах тяги и торможения, что существенно повышает надежность системы регулирования многодвигательным электроприводом подвижного состава.
Формула изобретения
Устройство для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее тиристорные прерыватели, подключенные через разделительные дроссели к параллельным цепям тяговых электродвигателей, обмотки якорей которых соединены по перекрестной схеме с обмотками последовательного возбуждения, обратные диоды, подключенные параллельно разделительным дросселям, обмоткам якорей и обмоткам последовательного возбуждения тяговых электродвигате5 лей, секционированные резисторы, одни секции которых подключены параллельно тиристорным прерывателям и другие между обмотками якорей и последовательного возбуждения тяговых электродвигателей, о т л и ч а10 ющееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено в каждой параллельной цепи тяговых электродвигателей дополнительными тиристорными прерывателями, включенными между выводами сек15 ционированных резисторов и обмотками последовательного возбуждения тяговых электродвигателей, причем аноды гасящих тиристоров этих прерывателей через дополнительные обратные диоды подключены к концам
20 обмоток последовательного возбуждения, между тиристорными прерывателями и разделительными дросселями включены дополнительные диоды, между тиристорными прерывателями и началами обмоток возбуждения
25 включены дополнительные тиристоры.