ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 1994 года по МПК H02M7/68 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Известны электроприводы постоянного тока, содержащие электродвигатели, выводы которых через коммутационную аппаратуру соединены с выводами генератора [1].

К недостаткам этих приводов следует отнести наличие вращающегося возбудителя, что ухудшает надежность и увеличивает стоимость.

Наиболее близким к изобретению по сущности является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатели, выводы которых через коммутационную аппаратуру соединены с выводами генератора, стартер и аккумуляторную батарею, соединенные коммутационной аппаратурой [2].

К недостаткам этого электропривода следует отнести наличие вращающегося выпрямителя и ухудшенные условия запуска теплового двигателя.

Цель изобретения - повышение надежности, удешевление, улучшение условий запуска первичного теплового двигателя и улучшение массогабаритных показателей аккумуляторных батарей.

Это достигается тем, что в электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатели, обмотки якоря и обмотки возбуждения которых через выпрямители реверса и коммутационную аппаратуру режимов тяги, торможения и ослабления поля подключены к выводам генератора, стартер запуска теплового двигателя и аккумуляторную батарею, первые выводы которых соединены через контактор запуска, а вторые - непосредственно, в него введены выпрямитель системы возбуждения, диагональ переменного тока которого подключена к выводам генератора, цепь из последовательно соединенных первого управляемого ключа, второго управляемого ключа и обратного диода, включенная в диагональ постоянного тока выпрямителя системы возбуждения, буферный конденсатор, включенный между точкой соединения первого и второго управляемых ключей и анодом обратного диода, мостовой реверсор, в диагональ переменного тока которого включена обмотка возбуждения генератора, а диагональ постоянного тока включена между выводами обратного диода, первый и второй контакторы, включенные между выводами аккумуляторной батареи и соответствующими выводами обратного диода, третий и четвертый контакторы, включенные между выводами буферного конденсатора и выводами аккумуляторной батареи.

На чертеже приведена схема описываемого электропривода постоянного тока.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатели 1 и 2 последовательного возбуждения, генератор 3, выпрямительные мосты 4,5, в диагонали постоянного тока которых включены обмотки 6,7 возбуждения электродвигателей 1,2, диагональ переменного тока первого выпрямителя 4 включена между первым выводом якорной обмотки 1 первого электродвигателя и точкой соединения первых выводов якорных обмоток генератора 3 и второго электродвигателя 2, диагональ переменного тока второго выпрямителя 5 включена между вторым выводом якорной обмотки 2 второго электродвигателя и точкой соединения вторых выводов якорных обмоток генератора 3 и первого электродвигателя 1, аккумуляторную батарею, стартер 9 теплового двигателя (тепловой двигатель приводит во вращение генератор), и контактор 10, включенный между первыми выводами аккумуляторной батареи 8 и стартера 9, вторые выводы которых соединены: мостовой реверсор 11, в диагональ переменного тока которого включена обмотка 12 возбуждения генератора 1.

Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные первый управляемый ключ 13, второй управляемый ключ 14 и обратный диод 15, включенный в диагональ постоянного тока реверсора 11, причем свободный вывод первого управляемого ключа 13 и катод обратного диода 15 соединены соответственно с первым и вторым выводами генератора 3, буферный конденсатор 16, включенный между точкой соединения выводов управляемых ключей 13 и 14 и вторым выводом генератора 3, контакторы 17,18, включенные между выводами аккумуляторной батареи 8 и диагональю постоянного тока мостового реверсора 11, контакторы 19 и 20, включенные между выводами аккумуляторной батареи 8 и выводами конденсатора 16, и тиристор 21, включенный между плюсовым выводом аккумуляторной батареи 8 и катодом обратного диода 15; выпрямитель 22 системы возбуждения, включенный между выводами генератора и входами системы возбуждения.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

В первый момент времени замыкаются контакторы 19 и 20, конденсатор 16 заряжается до напряжения аккумуляторной батареи 8. Затем замыкается контактор 10, стартер 9 производит пуск теплового двигателя, при этом условия и надежность запуска существенно облегчаются, так как энергия для запуска частично обеспечивается буферным конденсатором 16 большой емкости (например, молекулярный).

После завершения запуска контакторы 10,19 и 20 размыкаются, замыкаются контакторы 17 и 18, включается тиристор 21 и производится начальное возбуждение генератора 3. Одновременно, или с некоторой задержкой включается первый управляемый ключ 13, конденсатор 16 начинает заряжатся от генератора. Когда напряжение на конденсаторе 16 сравняется с напряжением аккумуляторной батареи, ключ 13 выключается, а ключ 14 замыкается. При этом запирается тиристор 21, а затем размыкаются контакторы 17 и 18, обмотка возбуждения получает энергию от конденсатора 16.

После уменьшения напряжения на конденсаторе (например, на 10% от исходного уровня) ключ 14 запирается, а ключ 13 вновь открывается и заряжает конденсатор до требуемого уровня. Таким образом, изменяя частоту работы ключей 13 и 14, и временной сдвиг включения ключей, обеспечивается заданный уровень максимального напряжения, прикладываемого к обмотке 12 возбуждения, и уровень тока возбуждения генератора 3.

Положительный эффект достигается исключением ненадежного и дорогого вращающегося возбудителя и улучшением условий запуска.

Использование: может быть использовано в электроприводах постоянного тока. Сущность: электропривод постоянного тока содержит электродвигатели, обмотки и якоря возбуждения которых через выпрямители реверса и коммутационную аппаратуру режимов тяги, торможения и ослабления поля подключены к выводам генератора. Первые выводы стартера запуска теплового двигателя и аккумуляторной батареи соединены через контактор запуска, а вторые - непосредственно. В электропривод введены выпрямитель, буферный конденсатор, мостовой реверсор и контакторы. Введение новых элементов улучшает массогабаритные показатели аккумуляторных батарей, повышает надежность и улучшает условия запуска первичного теплового двигателя. 1 ил.

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатели, обмотки якоря и обмотки возбуждения через выпрямители подключены к выводам генератора, стартер запуска теплового двигателя и аккумуляторную батарею, первые выводы которых соединены через контактор запуска, а вторые соединены непосредственно, отличающийся тем, что в него введены первый выпрямитель, диагональ переменного тока которого подключена к выводам генератора, цепь из последовательно соединенных первого управляемого ключа, второго управляемого ключа и обратного диода, включенная в диагональ постоянного тока первого выпрямителя, буфферный конденсатор, включенный между точкой соединения первого и второго управляемых ключей и анодом обратного диода, мостовой реверсор, в диагональ переменного тока которого включена обмотка возбуждения генератора, а диагональ постоянного тока включена между выводами обратного диода, тиристор, анод которого соединен с выводом аккумуляторной батареи, первый и второй контакторы, включенные между катодом тиристора, выводом аккумуляторной батареи и соответствующими выводами обратного диода, третий и четвертый контакторы, включенные между выводами буфферного конденсатора и выводами аккумуляторной батареи.