Устройство для электрического торможения электроподвижного состава
Патент 542665
Авторы
Устройство для электрического торможения электроподвижного состава
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик, ц 542665 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.01.75 (21) 2096953/11 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2
Дата опубликования описания 28.02.77 (51) М. Кл. В 60L 7/16//
В 601 15/08
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.337.52 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. П. Доценко, В. П. Дорош, М. А. Лиепа, И. Б. Шредер и А. К. Рябчевский
Рижский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ
ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Изобретение относится к области электрооборудования электроподвижного состава, а именно к области регулирования электрического торможения электроподвижного состава постоянного тока с использованием тиристорного прерывателя для плавного регулирования напряжения и возбуждения тяговых двигателей.
Известны схемы электрического торможения электроподвижного состава с тяговыми электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения и питанием обмоток возбуждения от якорной цепи через тиристорный импульсный прерыватель (1). В таких схемах пределы регулирования тока возбуждения и следовательно тормозной силы существенно зависят от параметров блока индуктивно-емкостной коммутации.
Наиболее близким техническим решением является устройство для электрического торможения электроподвижного состава, содержащее встречно-соединенные электрические вентили, аноды которых подключены к выводам обмоток возбуждения тяговых электродвигателей, параллельно якорным обмоткам которых BlcJllo÷åí тормозной резистор электродвигателей, тиристорный прерыватель, включающий в себя силовой тиристор, анод которого соединен с выводом обмотки возбуждения, и блок индуктивно-емкостной коммутации (2).
В этом устройстве исключено влияние параметров блока индуктивно-емкостной коммутации на пределы регулирования тормозной силы. Однако при импульсном регулировании в
S промежутке времени, когда силовой тиристор прерывателя включен, ток обмоток возбуждения замыкается через электрический вентиль, что резко снижает быстродействие системы регулирования. Этот недостаток имеет суще10 ственное значение при возможных провалах напряжения в контактной сети в режиме рекуперативно-реостатного торможения.
С целью расширения диапазона регулирования тормозной силы тяговых электродвигате15 лей при электрическом торможении и повышения быстродействия системы регулирования предлагаемое устройство снабжено резисторами, подключенными параллельно электрическим вентилям, а вход блока индуктивно-ем20 костной коммутации подключен к точке соединения этих вентилей между собой.
На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу
25 устройства; на фиг. 3 — регулировочная характеристика тока возбуждения P=f(y) на примере тяговых электродвигателей УРТ-110 электропоезда ЭР-2 с Re=0,4 Ом и R;=4 Ом в зависимости от коэффициента заполнения
ЗО тиристорного импульсного прерывателя.
542665 (31) 1 7 i + h — () R + (1 — r) <
55
1-1а принципиальной электрической схеме (см. фиг. 1) обмотки 1 возбуждения подключены к цепи обмоток 2 якорей через силовой тирпстор 3 тпрпсторного прерывателя и шунтированы встречно-соединенными электрическими вентилями 4 и 5, параллельно которым подключены резисторы 6 и 7. Параллельно цепи последовательно соединенных силового тиристора 3 электрического вентиля 5 подсоединен блок 8 индуктивно-емкостной коммутации тиристорпого прерывателя, содержащий коммутирующий конденсатор 9, коммутирующий дроссель 10, вспомогательные тиристор 11 и диод 12. Для стабилизации времени перезаряда коммутирующего конденсатора 9 параллельно силовому тиристору 3 подключен диод 13. Устройство подключено к контактной сети через разделительный диод 14 и индуктивно-емкостной фильтр с конденсатором 15 и дросселем 16. Для обеспечения эффективного электрического торможения с перераспределением энергии между тормозным резистором и контактной сетью в зависимости от наличия потребителей параллельно якорной цепи через тиристор 17 подключен тормозной резистор 18.
Представленный вариант схемы блока индуктивно-емкостной коммутации позволяет использовать коммутирующий дроссель 10 для ограничения скорости нарастания токов в силовом и вспомогательном тиристорах и для создания условий выключения тиристора 17 тормозного резистора 18. Коммутирующий конденсатор 9 подключен к контактной сети через дополнительный резистор 19 для предварительного заряда.
На диаграммах, поясняющих работу устройства (см. фиг. 2), обозначено:
i<, iz,...., Уь Uz.... — токи и напряжения элементов схемы;
Rr„Rz — сопротивления резисторов 6 и 7;
T — период регулирования;
ty — продолжительность проводящего состояния силового тиристора 3;
4 — длительность перезаряда коммутирующего конденсатора 9;
4 — промежуток времени, когда тиристорный прерыватель выключен.
На фиг. 3 обозначено:
t! -1- tä — коэффициент заполнения преТ рывателя; — LIO 9 — начальный коэффиТ Т циент заполнения прерывателя, определяемый параметрами блока 8 индуктивно-емкостной коммутации;
1 р= — — коэффициент ослабления тока воз1 буждения.
Принцип работы устройства (см. фиг. 1) рассматривается в квазиустановившемся режиме в течение одного периода импульсного регулирования (см. фиг. 2).
Зо
Д5
1!ри вклю-аппп силового тпристора 3 (интервал времени tr) ток обмоток 2 якоря протекает по контуру 3 — 10 — 2, а далее иi) двум параллельным цепям 1 1I 4 — -7. К обмоткам 1 возбуждения прикладывается напряжение, равное падению напряжения на резисторе 7, что вызывает нарастание тока возбуждепия и, следовательно, тока якоря.
При включении вспомогательного тиристора
11 (интервал времени 4) электрический вентиль 5 также переходит в проводящее состояние, обмотки возбуждения шунтируются двумя проводящими вентилями 4 и 5.
После периода перезаряда коммутирующего конденсатора 9, когда его напряжение становится равным напряжению конденсатора 15 фильтра, вентиль 4 выключается (интервал времени 4), и ток обмоток 1 возбуждения уменьшается, замыкаясь через резистор 6. В этом интервале времени ток обмоток 2 якоря протекает либо через разделительный диод 14 в контактную сеть, либо через тиристор 17 в тормозной резистор 18.
Таким образом, цепь встречно-соединенных электрических вентилей 4 и 5, шунтированных резисторами 6 и 7, подключенная параллельно обмоткам 1 возбуждения, позволила уменьшить постоянную времени цепи возбуждения в интервалах времени (4), соответствующих выключенному состоянию прерывателя, что повысило быстродействие схемы в зоне высоких скоростей движения без уменьшения диапазона регулирования тока возбуждения. Регулпровочная характеристика описанной схемы имеет вид: где R< — активное сопротивление обмоток 1 воз бужден и я.
Описанное устройство дает положительный эффект и с другими схемами блока индуктивно-емкостной коммутации. Например, со схемой блока коммутации, где вместо диода 12 включен тиристор или с общим мостовым блоком коммутации для двух преобразователей.
Предлагаемое устройство испытано па опытных электросекциях постоянного тока типа
СР3-А6М с однофазным и ЭР-22И с двухфазным преобразователями.
Формула изобретения
Устройство для электрического торможения электроподвижного состава, содержащее встречно-соединенные электрические вентили, аноды которых подключены к выводам обмоток возбуждения тяговых электродвигателей, параллельно якорным обмоткам которых включен тормозной резистор, тиристорный прерыватель, включающий в себя силовой тиристор, анод которого соединен с выводом обмотки возбуждения, и блок индуктивно542665
Фиг.2 емкостной коммутации, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расш:1р,.нпя lil. ruà:;trna регулирования тормозной силы и повышения быстродействия, оно снабжено резисторами, подкл|очспными параллельно электрическим вентилям, а вход блока индуктивно-емкостной коммутации подключен к точке соединения этих вентилей между собой.
Источники информации, принятые во внимап I Ie Il p n экс не ртпзе:
1. Патент Швейцарии № 520439, кл. Н 02Р
3/12, 1972 r, 5 2. R. Wagner «Moglichl eiten der Nufzbremsung von Gleichsfron — Triebfahzzengen», «Siemens — Zeit» 8/72, анд. 1972, п. 8, ч. 692—
699 (прототип).
Редактор В. Блохина
Составите:и В. Кучумов
Тех род А. Кам ыш ни ко в а
Корректор A. Галахова
Заказ 203/3 Изд. ¹ 160 Тираж 959 Подписное
Ц11ИИ11И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5
Типография, пр, (апунова, 2