ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД Российский патент 1994 года по МПК B60L11/04 

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано при построении колесных и гусеничных машин.

Известны тяговые электроприводы транспортных средств, содержащие первичный источник энергии, электродвигатели, механически связанные с движителями, контакторы, тормозные резисторы, пусковые резисторы, шунтирующие обмотки возбуждения электродвигателей. Их недостатки проявляются в низкой надежности и малом быстродействии при работе в переходных режимах, а также в значительных потерях мощности в резисторах.

Наиболее близким к предлагаемому является тяговый электропривод, содержащий генератор постоянного тока и зашунтированный первым контактором тормозной резистор, включенные последовательно в одну из диагоналей моста, второй контактор, включенный во вторую диагональ моста, два электродвигателя, включенные в одни противоположные плечи моста, третий и четвертый контакторы, включенные в другие противоположные плечи моста.

Недостаток указанного устройства заключается в значительном количестве контактной аппаратуры, обуславливающем снижение эксплуатационной надежности электропривода и ухудшение его массогабаритных показателей.

Цель изобретения - повышение надежности электропривода и качества управления режимами движения транспортного средства.

Поставленная цель достигается тем, что в тяговый электропривод, содержащий генератор постоянного тока, два электродвигателя, тормозной резистор, один вывод которого соединен с одним из выводом генератора, первый контактор, шунтирующий этот резистор, второй контактор, подключенный последовательно с первым электродвигателем к другому выводу генератора, соединенному с одним из выводов второго электродвигателя, ключевой элемент, подключенный одним из выводов к другому выводу первого электродвигателя, введен диод, подключенный анодом к другому выводу тормозного резистора, а катодом к объединенным выводам первого электродвигателя и второго контактора, при этом другой вывод второго электродвигателя соединен с объединенными выводами первого электродвигателя и ключевого элемента, а другой вывод последнего подключен к объединенным выводам генератора и тормозного резистора.

На чертеже приведена схема описываемого тягового электропривода.

Электропривод содержит генератор 1 постоянного тока, тормозной резистор 2, первый контактор 3, электродвигатели 4 и 5, второй контактор 6, ключевой элемент (тиристор, контактор и др. ) 7 и диод 8. Один вывод тормозного резистора 2 соединен с одним из выводов генератора 1. Контактор 3 шунтирует тормозной резистор 2. Контактор 6 подключен последовательно с электродвигателем 4 к другому выводу генератора 1, соединенному с одним из выводов электродвигателя 5. Ключевой элемент 7 подключен одним из выводов к другому выводу электродвигателя 4. Диод 8 подключен анодом к другому выводу тормозного резистора 2, а катодом - к объединенным выводам электродвигателя 4 и контактора 6. Другой вывод электродвигателя 5 соединен с объединенными выводами электродвигателя 4 и ключевого элемента 7, а другой вывод последнего подключен к объединенным выводам генератора 1 и тормозного резистора 2.

Тяговый электропривод работает следующим образом.

В режиме тяги контактор 3 замкнут.

При последовательной схеме соединения электродвигателей 4 и 5 контактор 6 и ключевой элемент 7 разомкнуты, напряжение на генераторе 1, электродвигателях 4 и 5 имеет полярность, указанную без скобок (см. чертеж).

При повороте транспортного средства поток возбуждения электродвигателя, связанного с движителем отстающей стороны, ослабляют, ЭДС и напряжение на нем уменьшаются. Регулирование тока в якорной цепи в этом случае осуществляется путем изменения токов возбуждения генератора 1 и электродвигателя, связанного с движителем забегающей стороны. Поворот транспортного средства выполняется за счет разности моментов на движителях, обеспечиваемых электродвигателями 4 и 5.

При параллельной схеме соединения электродвигателей 4 и 5 контактор 6, ключевой элемент 7 замкнуты. Напряжение на генераторе 1, электродвигателе 5 имеет полярность, указанную в скобках, а на электродвигателе 4 - без скобок. Как и в предыдущем случае, токи в якорных цепях электрических машин регулируются изменением их потоков возбуждения.

В режиме торможения контактор 3 разомкнут.

При последовательной схеме соединения электродвигателей 4 и 5 контактор 6, ключевой элемент 7 разомкнуты. ЭДС электродвигателей 4 и 5 имеют полярность, указанную в скобках. Тормозной ток протекает по контуру: генератор 1 - тормозной резистор 2 - диод 8 - электродвигатель 4 - электродвигатель 5 - генератор 1 - и зависит от величин и направлений потоков возбуждения электрических машин (1, 4, 5).

При параллельной схеме соединения электродвигателей 4 и 5 контактор 6, ключевой элемент 7 замкнуты. Образуются следующие контуры протекания тока в якорных обмотках: ключевой элемент 7 - тормозной резистор 2 - диод 8 - ветви, состоящие из якорной обмотки электродвигателя 4 и контактора 6, якорной обмотки электродвигателя 5 - ключевой элемент 7. Генератор 1 исключается из цепи протекания тормозного тока путем поддержания на нем напряжения, равного сумме падений напряжений на тормозном резисторе 2 и диоде 8, с полярностью, указанной без скобок.

Питание обмоток возбуждения генератора 1, электродвигателей 4 и 5 может осуществляться от реверсивных преобразователей, питающихся от специального источника (не показаны).

Таким образом, данный тяговый электропривод при минимуме коммутационных технических средств обеспечивает повышение надежности в работе и качества управления режимами движения транспортного средства. (56) Погарский Н. А. Электрические трансмиссии машин с мотор-колесами. М. : Машиностроение, 1965, с. 104.

Использование: электрифицированный транспорт, тяговые трансмиссии колесных и гусеничных машин. Сущность изобретения: электропривод содержит генератор, два электродвигателя постоянного тока, тормозной резистор и два контактора. Повышенная надежность и качество управления достигаются введением в тяговый электропривод ключевого элемента и диода. Используется реверс направления тока в якорной обмотке генератора при перегруппировке тяговых электродвигателей. 1 ил.

ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий генератор постоянного тока, два электродвигателя, тормозной резистор, один вывод которого соединен с одним из выводов генератора, первый контактор, шунтирующий этот резистор, второй контактор, подключенный последовательно с первым электродвигателем к другому выводу генератора, соединенному с одним из выводов второго электродвигателя, ключевой элемент, подключенный одним из выводов к другому выводу первого электродвигателя, отличающийся тем, что в него введен диод, подключенный анодом к другому выводу тормозного резистора, а катодом - к объединенным выводам первого электродвигателя и второго контактора, при этом другой вывод второго электродвигателя соединен с объединенными выводами первого электродвигателя и ключевого элемента, а другой вывод последнего подключен к объединенным выводам генератора и тормозного резистора.