Устройство для импульсного регулирования тока возбуждения двух параллельных групп сериесных тяговых двигателей

Устройство для импульсного регулирования тока возбуждения двух параллельных групп сериесных тяговых двигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„„992258

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.11.80 (21) 3005414/24-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

В 60 1. 15/08

Государственный квннтет

СССР (53) УДК 621.331 (088.8) Опубликовано 30.01.83. Бюллетень №4

Дата опубликования описания 05.02.83 ео денем нзевретеннй н вткрмтнй с

И. А. Рюмин, Я. И. Гаврилов и В.:".А. Мйацаканов Ф

Всесоюзный научно-исследовательский институт вагоностроения . (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ ДВУХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ГРУПП

СЕРИЕСНЫХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ!

Изобретение относится к электрифицированному транспорту, в частности к устройствам для тиристорного импульсного регулирования частоты вращения тяговых двигателей постоянного тока.

Известно устройство для импульсного регулирования тока возбуждения двух параллельных групп сериесных тяговых двигателей, содержащее тиристорные преобразователи, шунтированные резисторами и подключенные параллельно обмоткам возбуждения двигателей, и сглаживаюшие дроссели, имеющие две магнитосвязанные обмотки, одна из которых включена последовательно с якорными обмотками соответствующей группы двигателей (!).

Недостатком известного устройства является то, что при работе тиристорных ключей с коэффициентом заполнения импульсного цикла (Л), меньшим 0,5 — 0,6, токи, ответвляемые ими в шунтируюшие обмотки возбуждения цепи, невелики, и уменьшение величины пульсации в обмотках якорей тяговых двигателей осуществляется, в основном, сглаживаюшим дросселем, обмотки которого включены непосредственно в цепи якорей. Причем главную роль в сглажива2 нии пульсаций токов. играет магнитная связь между обмотками дросселя. При А = 0,6 токи, ответвляемые тиристорными ключами, возрастают, и уменьшение величины пульсаций осуществляется, в основном, сглаживающим дросселем, обмотки которого включены в шунтирующие обмотки возбуждения цепи, причем и здесь главную роль в уменьшении пульсации играет магнитная связь между обмотками сглаживаюшего дросселя. Однако в этом случае наличие магнитной связи влияет на процесс сглаживания пульсаций тока в обмотках якорей тяговых двигателей недостаточно эффективно, так как этот процесс осуществляется не непосредственно через воздействие на цепи 5 якорей, а через промежуточное воздействие на магнитный поток тягового двигателя.

Поэтому для поддержания допустимой величины пульсаций токов в обмотках якорей тяговых двигателей необходимо увеличить индуктивность сглаживающих дросселей и тем самым увеличить их массогабаритные показатели.

Цель изобретения — снижение массогабаритных показателей дросселей.

992258

Поставленная цель достигается тем, что другая обмотка каждого дросселя включена между общей точкой соединения выводов обмоток якорей и возбуждения другой группы двигателей и входом тиристорного преобразователя.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2— пусковая диаграмма тяговых двигателей и коэффициента заполнения тиристорного преобразователя; на фиг. 3 — зависимость

1О степени ослабления поля от коэффициента заполнения тиристорного преобразователя.

Устройство содержит две параллельные ветви, состоящие из последовательно соединенных обмоток якорей 1 и 2 и обмоток возбуждения 3 и 4,два сглаживающих дросселя, имеющих по две магнитосвязанные обмотки 5, 6 и 7, 8, одни из которых 6 и 7) включены в цепи якорей 1 и 2, а другие (5 и 8) — в цепи, шунтирующие обмотки возбуждения 3 и 4 и состоящие из тиристорных преобразователей 9 и 10, параллельно которым подключены резисторы 11 и 12.

На диаграмме (фиг. 2) препставлены кривая а зависимости скорости V транспортного средства и кривая б зависимости коэффициента Л заполнения тиристорного преобразователя в функции времени t разгона.

На фиг. 3 представлена кривая в зависимости степени ослабления поля р от коэффициента Л заполнения тиристорного преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

Управляющие импульсы поочередно подаются на тиристорные преобразователи

9 и 10 со сдвигом на 1,80 . 11ри отпирании, 35 например, тиристорного преобразователя 9 происходит нарастание тока в обмотке 5 сгла живающего дросселя. Это вызывает ЭДС взаимоиндукции в обмотке 6 сглаживающего дросселя, которая включена в цепь обмот- 4р ки якоря 2. Причем ЭДС взаимоиндукции направлена таким образом, что препятствует уменьшению тока в обмотке якоря 2 и тем самым уменьшает величину пульсаций тока в его цепи.

Наличие магнитной связи обмоток 5, 6 45 и 7, 8 сглаживающих дросселей неэффективно при Л< 0,5 — 0,6 так как токи, ответвляемые в шунтирующие цепи, в этом случае невелики. Последнее объясняется нелинейностью регулировочных характеристик. При Л> 0,5 — 0,6 токи в шунтирующих цепях возрастают и наличие магнитной связи обмоток 5, 6 и 7, 8 обеспечивает снижение пульсации. На фиг. 3 приведена регулировочная характеристика Р (Я),из которой видно, что основное изменение сте- 55 пени ослабления поля происходит в диапазоне 0,5 — 0,6 с А < 1,0. Следует отметить, что время работы тяговых двигате4 лей при 0 < Л < 0,5 — 0,6 значительно меньше, чем при изменении Л от 0,6 до 1,0.

Это положение иллюстрируется зависимостью коэффициента заполнения тиристорных преобразователей 9 и 10 от времени разгона вагона в режиме ослабления поля (фиг. 2) Данная зависимость получена из сопоставления кривой движения вагона метрополитена V (t) (фиг. 2) с зависимостью р (Л). Как видно, полное время работы тяговых двигателей в режиме ослабления поля составляет — 22 с.

При изменении Л от 0 до 0 5 — 0 6 время работы двигателей составляет около 2 с, а при изменении коэффициента заполнения в пределах 0,6< Л е 1,0 время работы двигателей составляет 20с. Отсюда следует, что только с учетом времени работы наличие магнитной связи обмоток 5, 6 и 7, 8 сглаживающих дросселей в предлагаемом устройстве гораздо более эффективно с точки зрения суммарного эффекта снижения пульсаций за весь цикл работы, чем наличие магнитной связи обмоток сглаживающих дросселей в известном устройстве, при этом масса и габариты сглаживающих дросселей могут быть значительно (не менее чем в 1,5 — 1,6 раза) сокращены по сравнению с массой и габаритами сглаживающих дросселей в известном устройстве.

Экономический эффект при использовании предлагаемого устройства получается за счет уменьшения в 1,5 — 1,6 раза массы и габаритов сглаживающих дросселей. Применительно к вагонам метрополитена экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства составит около 40 тыс руб. в год для депо с парком в 300 вагонов.

Формула изобретения

Устройство для импульсного регулирования тока возбуждения двух параллельных групп сериесных тяговых двигателей, содержащее тиристорные преобразователи, шунтированные резисторами и подключенные параллельно обмоткам возбуждения двигателей, и сглаживающие дроссели, имеющие по две магнитосвязанные обмотки, одна из которых включена последовательно с якорными обмотками соответствуйщей группы двигателей, отличающееся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей дросселей, другая обмотка каждого дросселя включена между обшей точкой соединения выводов обмоток якорей и возбуждения другой группы двигателей и входом тиристорного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хоменко А. И. Поезд метрополитена с тиристорно-импульсным регулированием возбуждения тяговых двигателей. — «Электротехника», 1974, № 9, с. 23, рис. 1.

992258

0,8

0,6

0,9

0,2.

0,Е

0,9

0,2

Составитель Л. Резникова

Редактор,Л. Филь Техред И. Версс Корректор М. Шароши

Заказ 11218/15 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4