Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя

Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (tl) 614512 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио23.02.76 (21) 2327860/24-11 с присоединением заявки № (23) Приоритет (53) М. Кл.

Н 02 P 7/12ф

//В 60 Ь 15/08

Государственный нааетет

Совета Мнннетрев СССР аа делам нзобретеннй н егкрвпнй (43) Опубликоваио05.07.78.6юллетеиь № 25 (@) УИ 621.314.58 (088 8) (45) Дата опубликования описания l5.05.78, (72) Авторы изобретения

В. С. Хвостов, Я. И, Гаврилов, A. Е. Егиус, В. B. Nanees, В, Ш. Сакаев, В. И. Копытин к Ю. А. Зубков (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

ВРАШЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области электрооборудования транспорта и предназначено для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя.

Известны тиристорно-импульсные устройства для регулирования частоты вращения тягового двигателя, в которых регулирование напряжения на якоре и тока возбуждения тягового двигателя осуществляется одним и тем же тиристорным прерывателем за счет включения обмотки возбуждения в цепь обратного вентиля t l ) .

Наиболее близким из известных является устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя, снабженного двумя обмотками возбуждения, одна из которых включена последовательно с якорем тягового двигателя, содержащее подключенный входными клеммами к источнику питания иидуктивно-емкостной фильтр, к выходным клеммам которого подключена цепь, состоящая из зашунтирова нного конта ктором тиристорного прерывателя и последовательно соединенных обмотки якоря тягового электродвигателя и сглаживающего дросселя, зашунтированных последовательно соединенными обратным вентилем и цепочкой из параллельно соединенных дру; ой обмотки возбуждения тягового электро2 двигателя, электрического вентиля и резистора f21

В процессе разгона после повышения напряжения на якоре до величины напряжения источника питания ток обмотки возбуждения, 5 включенной в цепь обратного вентиля, становится равным нулю, тиристорный прерыватель с цепью повышения КПД привода шунтируется контактором и магнитный поток создается только током обмотки возбуждения, включенной последовательно с обмоткой якоря тягового электродвигателя. В переходных режимах, вызванных скачками вверх напряжения контактной сети, имеют место выбросы тока на якоря, нарушающие коммутацию и обусловленные отставанием потока Ф от тока ig возбуждения ек (равном в данном случае току якоря), что вызвано действием вихревых токов в массивных частях магнитопровода тягового электродвигателя, Целью изобретения является улучшение работы тягового двигателя в переходных режимах при скачках напряжения.

Эта цель достигается тем, что первая обмотка возбуждения включена между источни.ком питания и входной клеммой указанного р индуктивно-емкостного фильтра.

6145!2

19

Процесс регулирования заканчивается, включается контактор 8, шунтирующнй тиристор. иый прерыватель 5 н дальнейший разгон происходит по скоростной характеристике, соответствующей ампервиткам обмотки 15 возбуждения.

В переходном режиме, возникающем при скачке в контактной сети (см. Фиг. 2 слева).

На фиг. изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — зависимости между напряжениями и токами, поясняющие его работу.

Устройство содержит индуктнвно-емкостной фильтр, состоящий из дросселя 1 и конденсатора 2, цепь, состоящую из последовательно соединенных обмотки 3- якоря тягового электp0ä8èãàòåëÿ, сглаживающего дросселя 4 и тиристорного прерывателя 5, которая присоединена к выходным клеммам 6 и 7 индуктивноемкостного фильтра, при этом параллельно тиристорному прерывателю 5 подключен контактор 8, а. параллельно последовательно соединенным обмотке якоря 3 тягового электродвигатели и. сглаживающему дросселю 4 подключена . цепь, состоящая нз последовательно соединен- 15 ных обратного вентиля 9 и обмотки 10 воз. буждения, параллельно которой включены резистор 11 и электрический вентиль !2, Между клеммой !3 источника !титания и входной клеммой И нндуктивно-емкостного фильтра подключена обмотка 15 возбуждения тягового электродвигателя. Вторая входная клемма 1б индуктивно-емкостного фильтра присоединена к отрицательной клемме 17:источника питания, Для уменьщения уровня изоляции обмотки 15 возбуждения относительно «земли» она может у быть подключена. между отрицательной клеммой !7 источника питания и входной клеммой

16 индуктивно-емкостного фильтра, при. этом положительная клемма 13 источника питания присоедйняется к. входной клемме 14 иидуктивно-емкостного фильтра. ЗО

Устройство работает следующим образом.

Процесс регулирования напряжения на обмотке 3 якоря и тока возбуждения осуществляется путем изменения относительного времени включения л = !" тирнсторного прерывателя 5 в. пределах от т„, до 1, где . t„ — время включенного состояния тиристорного прерывателя 5 и Т вЂ” период регулирования. При этом напряжение на обмотке 3 якоря равно

Ц, = Ц, где.Я.4 — напряжение источника питания, например, контактной сети. Посколь- 46 ку относительное время включенного состояния обратного вентиля 9 равно 1 . —, то ток. обмотки 10 озбуждения изменяется по закону 1> „, где I — среднее значение тока якоря, К 4 — активное сопротивление обмотки 10 возбуждения, R > — сопротивление резистора 11. Ток 1в обмотки возбуждения, равный току. l,, потребляемому,из контактной сети, измейяется в соответствии с равенством- 1в - = !с = г1. При достижении в процессе разгона величины g = 1 регулиру- »О емые параметры принимают значения:

Uà= U; 1э о = 0" >61 = 1« равенство между током якоря i и током возбуждения i e 5 нарушается в соответствии с уравнением iC — напряженке на конденсаторе 2 индуктивно-емкостного фильтра, Š— ЭДС тягового электродвигателя,t— текущее время, Пунктирными линиями показаны зависимости, свойственные прототипу.

При резком понижении напряжения сети (см. правую часть фкг. 2) ухудшение работы тягового электродвигателя может быть обус-. ловлено резким изменением тока якоря, вызывающим увеличение реактивной ЭДС из-за отставания потока дополнительных полюсов, и увеличением максимального межламельного напряжения.

В устройстве улучшение .работы тягового электродвигателя достигнуто за счет уменыиения броска тока якоря, а значит и реактивной ЭДС путем форсирования тока возбуждения в переходном режиме. Поток же возбуждения Ф из-за действия вихревых токов в массивных частях магнитопровода изменяется медленнее потока реакции якоря и на меньшую величину (поскольку, например, для изменения тока i якоря нли потока реакции якоря . в два раза требуется изменить поток возбуждения на несколько процентов). Кроме того, при скачке напряжения вниз уменьшается напряжение на якоре. Поэтому в данном режиме максимальное межламельное íàпряжеwe уменьшается.

Формула изобретения

Устройство для регулирования частоты вращения ..тягового электродвигателя, снабженного двумя обмотками возбуждения, одна из которых включена последовательно с якорем тягового двигателя, содержащее подключенный входными клеммами к источнику питания ин.дуктивно-емкостной фильтр, к выходным клеммам которого подключена цепь, состоящая из зашунтированного контактором тиристорного прерывателя и последовательно соединенных обмотки якоря тягового электродвигателя и сглаживающего дросселя, зашунтированных последовательно соединенными обратным венти.лем и цепочкой из параллельно соединенных другой обмотки возбуждения тягового электродвигателя, электрического вентиля и. резистора, отличающееся тем, что, с целью улучшения работы тягового электродвигателя в переход- ных режимах при скачках напряжения, первая обмотка возбуждения включена между источ ником питания и входной клеммой указанного индуктивно-емкостного фильтра.

614512 ду ю.м

Составитель В. Кучумов

Техред О:,Лутоваи ., Корректор П. Макаревич

Тираж 892 " " Подписное

Редактор Н.,Ахмедов .

3 аказ 370T(46

UHHHllH Государственного "комитета Совета: Министров СССР ио делам изобретений и . открытий

I l 3035, Москва, Ж -35, Раушская иаб. д. 4/5 аьазнивп ппп гтоос ю» i vi ° ° п;. „A

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Хвостов В. С. и лр. Моторный вагон метрополитена с импульсным регулированием

6. напряжения. «Электрическая и тепловозная тяга», 1972, № 7, с. 44-46.

2. Авторское свидетельство СССР Ж 336183, кл. H 02 P 5/ 16, 1970.