Устройство для плавного регулирования скорости электроподвижного состава

Устройство для плавного регулирования скорости электроподвижного состава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 560773 (61) Дополнительное к авт. свил-ву N 255977 (22) Заявлено 09,10.72(21) 1836020/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.06,77.Бюллетень ¹ 21 (45) Дата опубликования описаиия05.06.77 а (51) И. Кл, 8 60 L 15/26

Государстаенный комитет

Совета Миниотроа СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.333.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

И,С. Ефремов, Г.В. Косарев и О.А. К оськин с

1 ф

Московский ордена Ленина энергетический пнститу— (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Изобретение к ается области электри- ческой тяги и является дополнительным к основному авт.св. No. 255977.

По основному авт. св. No. 255977 известно устройство для регулирования скорости двигателей постоянного тока, например тяговых двигателей, содержащее источник постоянного тока, двухфазную нагрузку и тиристорный регулятор с общим узлом коммутации, состоящий из главных тиристорав, коммутирующего конденсатора и гасящих тиристоров (1) .

Uem изобретения — расширение диапазона регулирования напряжения тиристорного регулятора без увеличения общего количест- )5 ва элементов устройства.

Это достигается тем, что устройство снабжено тиристорами, встречно шунтирующими вспомогательные тиристоры, соединяющие обкладки коммутирующего конденсато- 20 ра с одной из фаз лагрузки.

На чертеже показана схема данного устройства.

Предлагаемое устройство содержит источник постоянного тока 1, двухфазную на- 25

2 грузку 2,и 3 тиристорного регулятора, диоды 4, 5 холостого хода, главные тиристоры 6, 7 регулятора напряжения, симметричные тиристоры (симмисторы) 8, 9,гасящие тиристоры 10, 11 и коммутирующий конденсатор 12.

Работа тиристорного регулятора начинается с режима минимального напряжения на нагрузке т 2, 3). Это обеспечивается подачей зажигающих импульсов на симмисторы

8, 9 и тиристоры 10, 11 в последовательности, показанной на чертеже, Пусть, например. коммутирующий конденсатор 12 был заряжен до напряжения источника питания. Если включить симмисторы

8 и 9 так, чтобы,симмистор 8 проводил ток сверху вниз, а симмистор 9 — снизу вверх, то конденсатор 12 будет через нулевой диод 5 разряжаться . на нагрузку 2 током (1 ) .

При =.том напряжение Н8 нагрузке будет меняться, После того, как конденсатор разрядится до нуля, включаются симмистор 8 и тирис-! тор 10. При этом конденсатор через нагруз,"60773 ну 2 заряжается ог источника питания ) до напряжения противоположного знака.

В этот период напряжение на нагрузке имеет такую же форму, как и при предыдущем включении симмисторов 8, 9.

Нагрузка 3 второй фазы получает такую энергию, как при включении сначала симмисторов 9, 8 (8 - проводит вверх, 9 — проводит вниз), затем симмистора 9 и тиристора 11. Форма напряжения на нагрузке 3 пр> этом такая же, как и на нагрузке 2, но импульсы напряжения сдвинуты HB 180 эл.град по отношению к импульсам напряжения на нагрузке 2 другой фазы, При сближении моментов включения элементов 8, 9 и 8, 10 (9, 8 и 9, 11) среднее напряжение на нагрузке не будет меняться до тех пор, пока конденсатор при включении симмисторов (8, 9 или 9, 8) не будет полностью l óñïåâàòü разряжаться до начала 28 очередного процесса заряда (при включении

8, 10 или 9, 11). Однако при дальнейшем сближении моментов включения элементов

8, 9 и 8, 10 (9, 8 и 9, 1 1) процесс заряда конденсатора от источника питания бу- 25 дет начинаться до окончания процесса разряда конденсатора на нагрузку. В этом случае при включении элементов 8, 10 (9, 11) к нагрузке 2 (3) будет приложена сумма напряжений источника питания и напряжения 30 на конденсаторе, оставшегося на нем к этому моменту времени.

В режиме перекрытия процессов зарядразряда конденсатора среднее напряжение на нагрузке увеличивается за счет более длительного подключения источника к нагрузке.

Причем чем ближе моменты включения элементов 8, 9 и 8, 10 (9, 8 и 9, 11), тем больше среднее напряжение на нагрузке. ! !

При предельном сближении моментов вклю.г"О чения элементов 8, 9 и 8, 10 (9, 8 и 9, 11), например, когда они включаются одновременно, весь режим перезаряда конденсатора происходит через источник питания и нагрузку. Начиная с этого момента, макси- 45 мальная величина мгновенного напряжения на нагрузке при включении элементов 8, 10 (9, 11) будет равна двойному напряжению источника питания.

При дальнейшем увеличении среднего нап 5О ряжения на нагрузке одновременная подача импульсов на симмисторы 8, 9 прекрагцается (они теперь не будут проводить снизу вверх), а поочередно со сдвигом на

180 an. град включаются главные тирис55 торы 6, 7, Последующее увеличение среднего напряжения происходит прп увеличении временногя расстоя ия между включением главных 60 тиристоров 6, 7 и соответствуюших гасяших элементов 8, 10 и 9, 11.

Из описания работы данного устройства видно, что в нем, по сравнению с прототипом, минимальное среднее напряжение на нагрузке может быть меньше. При равных токах нагрузки предлагаемое устройство позволяет минимальное напряжение получить в два раза меньше, чем в прототипе, При одинаковых параметрах устройства схема позволяет иметь минимальный ток трогания тяговых двигателей в два раза меньше.

Действительно, минимальное напряжение на нагрузке (при ЭДС l двигателей, равной нулю) в схеме прототипа определяется выражением

=LI Zc 1 ог н где

Отсюда видно, что минимальное напряжение на нагрузке при заданных параметрах нагрузки и частоте определяются энергией, накопленной в коммутирующем конденсаторе, поскольку к двигателям подводится напряжение только в процессе перезаряда конденсатора.

Для схемы предлагаемого устройства также справедлива формула (2), однако полная энергия коммутирующего конденсатора за весь цикл заряд-разряд будет равна

U С (-U)C суд У с о5 > следовательно и, =им с к

"mjTI

Из сравнения выражений (2) и (3) видно, что в предлагаемом устройстве минимальное напряжение на нагрузке и, следовательно, минимальный ток нагрузки, может быть в 2 раза меньше, чем в схеме прототипа, что говорит об увеличении диапазона регулирования напряжения на нагрузке в предлагаемой схеме.

U — напряжение источника питания; — емкость коммутируюшгго конденсатора; — рабочая частота тиристорного регулятора;

Zp — суммарное сопротивление нагрузки одной фазы.

Если зто выражение записать через энерд0 .С гию коммутируююего конаеноатора % о то с учетом а с = 4 получим, что

560773

Составитель В. Попова

Редактор B. Фельдман Техред, О. Луговая Корректор Й. Мельниченко

Заказ 1516/131 Тираж 893 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Описанное устройство регулирования пап ряжения применимо как при пуске тяговых двигателей,так и при торможении (рекуператнвном и реостатном).

Формула изобретения

Устройство для плавного регулирования скорости электроподвижного состава постоянного тока по авт. св. No 255977, о тл и ч а ю ш е е ". я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования напряжения, оно снабжено тиристорами, встречно шунтируюшими вспомогательные тиристоры, соединяющие обкладки коммутирующего конденсатора с одной из фаз нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

% 255977, кл. В 60 4 15/28, 1970.