Способ управления выпрямителями системы питания тяговых двигателей на электроподвижном составе

Способ управления выпрямителями системы питания тяговых двигателей на электроподвижном составе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>921895

Союз Советсккк

Социаписткческик

Республик (6l ) Дополнительное к авт. евно-ву— (22)Заявлено 21.09.79 (21} 2818586/24- 11 (5!)М. Кл. с присоединением заввки М

В 60 L 9/12

Всударотвснный коинтвт (23)Приоритет—

СССР по делам нзвбрвтвнкй и открытий

Опубликовано 23. 04. 82. Бтояяетень М 15

Лата опубликования описания 25. 04. 82 (53) УДК 621, 335(088,8) В. М. Антюхин, С. М. Гордюшкин, Е.П. Каяри

О.С. Назаров, Н. А. Ротанов, В.П. феоктис (72) Авторы изобретения,хавччщко, ;- Чаусов г т

1 (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ BbIAPHHHTEJIHMH СИСТЕМЫ

ПИТАНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ЭЛЕКТРОПОДЦИМНОМ

СОСТАВЕ

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способам управления тиристорными выпрямителями на электровозах и электропоездах, питающихся от контактной сети переменного тока.

Известен способ управления выпрямителями системы питания тяговых двигателей на электроподвижном составе, заключающийся в том, что поочередно в течение каждого полупериода питающего напряжения формируют управляющие импульсы для включения тиристоров выпрямителей и поочередно вы/ ключают их, причем момент выключе ния тиристоров первого выпрямителя совпадает с моментом включения ти" ристоров второго выпрямителя,и при идентичных нагрузках тяговых двига" телей совпадает с серединой полупериода, измеряют фактическое значение токов тяговых двигателей, сравнивают их с заданным значением тока и пои наличии рассогласования иэменяют интервалы проводимости тиристоров выпрямителей в следующем полупериоде (1).

Недостаток известного способа заключается в том, что при неидентичности нагрузок выпрямителей, которые работают в режиме стабилизации пусковых токов тяговых двигателей, появляется сдвиг фаэ между ос.новными гармониками тока и напряже" о ;Ю ния .в питающей сети,. что приводит к снижению коэффициента мощности.

Неидентичность нагрузок может быть следствием расхождения характеристик тf тяговых двигателей или уставок вы- прямленного,тока, например, при соос» ном регулировании и срабатывании устройств защиты от боксования.

Целью изобретения является по20 вышение коэффициента мощности системы питания при неидентичных нагрузках тяговых двигателей.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют время от начала

Кривые а и Е (фиг. 2 и 3) характеризуют мгновенное значение напряжения, прикладываемого к нагрузке (группам тяговых двигателей), кривые 3 и с - мгновенные значения напряжения и тока в первичной обмотке трансформатора. Кривая представляет собой основную гармонику первичного тока, кривая е (фиг. 4) - зависимость коэффициента мощности от выходных напряжений выпрямителя при регулировании по известному способу при идентичных нагрузках и по предлагаемому способу при не45

92189 полупериода питающего напряжения до момента включения тиристоров первого выпрямителя и время от мо" чента выключения тиристоров второго выпрямителя до конца полупериода, вычисляют их разность и при ее положительном значении сдвигают момент одновременного включения тиристоров первого и выключения тиристоров вто" рого выпрямителей к началу полупе- 10 риода, а при ее отрицательном зна чении - к концу полупериода до исчезновения указанной разности.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема силовых цепей тягового 1З привода электроподвижного состава переменного тока, на фиг. 2 — временные диаграммы токов и напряжений на нагрузке и в первичной сети при регулировании по известному способу, на фиг. 3 — то же, при регулировании по предложенному способу; на фиг. 4 зависимости коэффициента мощности при регулировании выходных напряжений от расхождения нагрузок выпрямителей при различных способах регулирования.

Устройство (фиг. 1) в работе ко-! торого реализуется предложенный способ, содержит тяговый трансформатор

1 с обмотками 1.1, 1.2 и 1.3. Первичная обмотка 1.1 соединена через токосъемник 2 с сетью 3 переменного однофазного тока. Вторичные обмотки

1.2 и 1.3 трансформатора 1 соединены

Ээ с управляемыми выпрямителями 4 и 5 и блоком б искусственной коммутации.

К выходам выпрямителей 4 и через сглаживающие реакторы 7 подключены группы 8 тяговых электродвигателей

40 постоянного пульсирующего тока. Управляемые выпрямители 4 и 5 выполнены на тиристорах 9, включенных по мостовой схеме.

X = 9 cos9, (3) где 0 - коэФфициент искажения, то вследствие неодинаковости нагрузок величина cos Ц становится отличной от единицы, что ведет к снижению коэффициента мощности Х (фиг. 4 и 5)

Предлагаемый способ. (фиг. 3) заключается в том, что углы включения и выключения тиристоров выпрямителей 4 и выбирают из следующих условий (4) "ь Ф» =

*г =gs

При этом обеспечивается симметрия импульсов тока i в первичной сети относительно середины полупериода, вследствие чего ф =0, и по формуле (3) получаем максимум коэффициента мощности (Х=0).

5 4 идентичных нагрузках. Кривые п и представляют зависимости коэффициента мощности у при регулировании по известному способу и расхождении нагрузок соответственно на 6 и 12

Работа устройства состоит в том, что в течение каждого полупериода питающего напряжения включают и потом выключают тиристоры 9 выпрямителей 4 и 5. При этом в области до выхода на естественную характеристику полного поля, т.е. до достижения максимального значения выпря" мленного напряжения U3 и UB

ЪI блок б стабилизирует токи 1Д и

Ъ тяговых двигателей в соответствии с их заданными значениями.

Сущность известного способа (фиг. 2) состоит в том, что угол ф опережения выключения тиристоров выпрямителя 4 равен углу *> включения тиристоров выпрямителя 5 и равен 3l/à

При этом вследствие неодинаковости нагрузок выпрямителей 4 и 5 имеем неодинаковые ингервалы g и А прово димости тиристоров, например Я Я з

В результате д 7 и основная гармоника „ ; ерв чного тока 1, сдвинута по отношению к напряжению U на угол (, причем

,- Л.. (2)

Поскольку коэффициент мощности равен

921895

Способ осуществляют следующим образом.

В течение каждого полупериода питающего напряжения тиристоры выпрямителей 4 и 5 включают блоком управления и поток выключают блоком искусственной коммутации, причем в начальный момент выключение тиристоров выпрямителей 4 производят одновременно с включением тиристоров выпрямителей 5, т.е.Аз-p-=

ly/2, а начальные значения интервалов проводимости Я2, jl> выбирают минимально возможными, постепенно увеличивая их затем до тех пор, пока фактические значения выпрямленных токов не совпадут с заданными значениями.

Затем измеряют углы -2 и з числяют их разность ь "2 фь . сли 20 уменьшают „ и увеличивают р, если сО, увеличивают 3 и уменьшают ф. до тех пор пока д не станет равной, нулю.

2S

Таким образом, управление выпрямителями сводится к циклическому выполнению указанных операций.

Практическое применение способа на электропоездах с питанием 25 кВ, 50 Гц позволяет по сравнению с известными способами повысить коэффициент мощности в среднем на 2-2,74.

Поскольку для электроподвижного сос- . тава характерны расхождения характеристик тяговых двигателей и индивидуальное задание установок выпрямленного тока для отдельных групп тяговых двигателей, предлагаемый

40 способ может быть рекомендован для широкого практического использования на перспективном электроподвижном составе переменного тока.

Формула изобретения

Способ управления выпрямителями системы питания тяговых двигателей на электроподвижном составе, заключающийся в том, что поочередно в течение каждого полупериода питающего напряжения формируют управляющие импульсы для включения тиристоров выпрямителей и затем поочеред- но выключают их, причем момент выключения тиристоров первого выпрямителя совпадает с моментом включения тиристоров второго выпрямителя и при идентичных нагрузках тяговых двигателей совпадает с серединой полупериода, измеряют фактические значения токов тяговых двигателей, сравнивают их с заданным значением тока и при наличии рассогласования изменяют интервалы проводимости тиристоров выпрямителей в следующем полупериоде, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности системы питания при неидентичных нагрузках тяговых двигателей, измеряют время от начала полупериода питающего напряжения до момента включения тиристоров первого выпрямителя и время от момента выключения тиристоров второго выпрямителя до конца полупериода, вычисляют из разность и при ее положительном значении сдвигают момент одновременного включения тиристоров первого и выключения тиристоров второго выпрямителей к началу полупериода, а при ее отрицательном значениик концу полупериода до исчезновения указанной разности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2719302/24-07, кл В 60 L 9/12. 1979.

921895

Фиг. Ф

Подписное

Заказ 2 21 Тираж 715

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Н. Лысяков

Редактор И. Николайчук Техред А.Бабинец Корректор Н. Швыдкая