ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 1994 года по МПК H02P5/06 

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

Известны электроприводы постоянного тока, содержащие электродвигатели постоянного тока и генератор.

В этих электроприводах при появлении разности моментов нагрузки и частот вращения ухудшаются КПД и динамические характеристики.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электропривод постоянного тока, содержащий два электродвигателя и генератор, один вывод которого через контакторы первого реверсора соединен с одним выводом обмотки возбуждения первого электродвигателя и через первый контактор подключен к одному выводу якорной обмотки второго электродвигателя, другой вывод генератора через второй контактор соединен с другим выводом якорной обмотки первого электродвигателя и через контакторы второго реверсора с одним выводом обмотки возбуждения второго электродвигателя, тормозной резистор, шунтированный тормозным контактором, систему возбуждения, выход которой связан с выводами обмотки возбуждения, а управляющий вход подключен к выходу системы управления электроприводом.

Недостатком данного электропривода является параллельное соединение электродвигателей, которое при отсутствии специальных средств не обеспечивает быстрого перехода из режима тяги в режим торможения, а также отсутствует перераспределение нагрузок по бортам во время поворота, что при низких скоростях движения приводит к сильному износу ведущих колес.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности.

Это достигается тем, что в электропривод постоянного тока, содержащий два электродвигателя и генератор, один вывод которого через контакторы первого реверсора соединен с одним выводом обмотки возбуждения первого электродвигателя и через первый контактор подключен к одному выводу якорной обмотки второго электродвигателя, другой вывод генератора через второй контактор соединен с другим выводом якорной обмотки первого электродвигателя и через контакторы второго реверсора с одним выводом обмотки возбуждения второго электродвигателя, тормозной резистор, шунтированный тормозным контактором, систему возбуждения, выход которой связан с выводами обмотки возбуждения, а управляющий вход подключен к выходу системы управления электроприводом, введены первый диод, катод которого соединен с другим выводом обмотки якоря первого электродвигателя непосредственно, а с другим выводом обмотки возбуждения первого электродвигателя через контакторы первого реверсора, а анод подключен к другому выводу якорной обмотки второго электродвигателя непосредственно, а другому выводу обмотки возбуждения второго электродвигателя через контакторы второго реверсора, второй диод, катод которого соединен с одним выводом якорной обмотки второго электродвигателя, а анод через тормозной резистор подключен к другому выводу якорной обмотки первого электродвигателя, реверсор торможения, включенный между выводами обмотки возбуждения и выходом системы возбуждения.

Анализируя известные технические решения, можно сделать вывод, что новизна изобретения обеспечивается введением новых элементов и расширением функций, реализуемых электроприводом постоянного тока.

Также анализ показывает, что использование диодов и реверсора торможения в силовых цепях электроприводов постоянного тока широко известно. Однако применение их в указанных связях с остальными элементами позволяет повысить КПД и надежность электропривода как в режиме тяги, так и в режиме торможения и поворота, из чего можно сделать вывод о соответствии предлагаемого электропривода критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена схема электропривода постоянного тока.

Электропривод содержит два электродвигателя 1, 2 и генератор 3, один вывод которого через контакторы первого реверсора 4 соединен с одним выводом обмотки возбуждения 5 электродвигателя 1 и через первый контактор 6 подключен к одному выводу якорной обмотки электродвигателя 2, другой вывод генератора 3 через второй контактор 7 соединен с другим выводом якорной обмотки электродвигателя 1 и через контакторы второго реверсора 8 с одним выводом обмотки 9 возбуждения электродвигателя 2, тормозной резистор 10, шунтированный тормозным контактором 11, систему 12 возбуждения, выход которой связан с выводами обмотки 13 возбуждения, а управляющий вход подключен к выходу системы 14 управления электроприводом, первый диод 15, катод которого соединен с другим выводом обмотки якоря электродвигателя 1 непосредственно, а с другим выводом обмотки возбуждения электродвигателя 1 - через контакторы первого pевеpсора 4, а анод подключен к другому выводу якорной обмотки электродвигателя 2 непосредственно, а другому выводу обмотки возбуждения электродвигателя 2 - через контакторы второго реверсора 8, второй диод 16, катод которого соединен с одним выводом якорной обмотки электродвигателя 2, а анод через тормозной резистор 10 подключен к другому выводу якорной обмотки электродвигателя 1, реверсор торможения 17, включенный между выводами обмотки возбуждения 13 и выходом системы возбуждения 12.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

При низких частотах вращения контакторы 7 и 6 разомкнуты, при этом ток генератора 3 протекает по цепи, один вывод генератора 3, обмотка 5 возбуждения, якорь электродвигателя 1, контактор 11, диод 16, якорь электродвигателя 2, обмотка 9 возбуждения, другой вывод генератора 3. При этом в зоне низких скоростей обеспечивается распределение нагрузок между электродвигателями. При высоких частотах вращения контакторы 6 и 7 замыкаются, электродвигатели соединяются параллельно, этим обеспечивается оптимальный режим работы в зоне высоких скоростей. При торможении с помощью реверсора 17 реверсируется ток в обмотке возбуждения 13 генератора 3, при этом образуются две цепи. Первая включает генератор 3 и обмотки возбуждения 4 и 9, а вторая содержит якоря 1, 2 электродвигателей и тормозной резистор 10 (контактор 11 разомкнут) и диоды 15, 16. Режимы работ электропривода (тяга, торможение, поворот) задаются и контролируются системой управления 14.

Таким образом электропривод обеспечивает оптимальные по потерям режимы в зоне низких и высоких частот вращения и быстрый переход с режима тяги к торможению и обратно, а также перераспределение моментов по бортам по время поворота при низких скоростях движения.

Использование: в электроприводах постоянного тока. Сущность: в электропривод постоянного тока, содержащей два электродвигателя, генератор, два реверсора, тормозной резистор, шунтированный тормозным контактором, систему возбуждения, введены диоды, реверсор торможения. Введение новых элементов обеспечивает оптимальные по потерям режимы в зоне низких и высоких частот вращения и быстрый переход с режима тяги к торможению и обратно. 1 ил.

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий два электродвигателя и генератор, один вывод которого через контакторы первого реверсора соединен с выводами обмотки возбуждения первого электродвигателя и через первый контактор подключен к одному выводу якорной обмотки второго электродвигателя, другой вывод генератора через второй контактор соединен с одним выводом якорной обмотки первого электродвигателя и через контакторы второго реверсора - с выводами обмотки возбуждения второго электродвигателя, тормозной резистор, шунтированный тормозным контактором, систему возбуждения генератора, управляющий вход которой подключен к выходу системы управления электроприводом, отличающийся тем, что в него введены первый диод, катод которого соединен с другим выводом обмотки якоря первого электродвигателя непосредственно, а с выводами обмотки возбуждения первого электродвигателя через контакторы первого реверсора, а анод подключен к другому выводу якорной обмотки второго электродвигателя непосредственно, а к выводам обмотки возбуждения второго электродвигателя через контакторы второго реверсора, второй диод, катод которого соединен с одним выводом якороной обмотки второго электродвигателя, а анод через тормозной резистор подключен к одному выводу якорной обмотки первого электродвигателя, реверсор торможения, включенный между выводами обмотки возбуждения генератора и выходом системы возбуждения.