Устройство для возбуждения тяговых электродвигателей Советский патент 1984 года по МПК H02P5/16 H02P3/14 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания обмоток главных полюсов тяговых двигателей электроподвижного состава постоянного тока. .

По основному авт. св. № 381566 известно устройство для возбуждения тяговых электродвигателей электроподвижного состава постоянного- тока, содержащее в цепи якорей тяговых электродвигателей обмотки последовательного возбуждения, к которым подключен однофазный мостовой выпрямитель, инвертор с жесткой выходной характеристикой, включенный между источни- ком питающего напряжения и указанным мостовымвьшрямителем.

В данном устройстве возбуждения тяговых двигателей обмотки главных полюсов подключены последовательно в. цепь якорей и присоединены к выходу тиристорного преобразователя. При этом, возрастание напряжения на токоприемнике вызывает соответствующее увеличение тока через обмотки главных полюсов, что обеспечивает сохранение режима рекуперативного торможения и уменьшает величину броска тока через двигатели до значений, равных броскам тока при работе электровоза с последовательным возбуждением в тяговом режиме lj .

Однако снижение напряжения на токоприемнике электровоза, оборудованного таким устройством возбуждения, вследствие наличия остаточной намагниченности главных полюсов тяговых двигателей и сохранения подпитки обмоток главных полюсов, обусловленной шунтировкой последних диодами вьтрямителя, вызывает изменения тока через тяговые двигатели в недопустимых пределах.

. Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для возбуждения тяговьк электродвигателей электроподвижного состава постоянного тока, дополнительно введены фазосдзигающий блок, делитель напряжения, второй трансформатор, диод, а однофазный мостовой выпрямитель выполнен управляемым, причем первичная обмотка второго трансформатора соединена с делителем напряжения, подключенным к источнику питающего напряжения,вторичная обмотка указанного трансформатора через диод соединена с одним входом фазосдвигающего блока, другой вход которого связан с инвертором, а выход фазосдвигающего блока - с управляницим входом однофазного мосто вого выпрямителя.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для возбуждения тяговых электродвигателей содержит однофазный мостовой выпрямитель 1, выполненньй на диодах 2 и 3 и тиристорах 4 и 5 и включенный в цепь якорей электродвигателей 6,и 7 и обмоток возбуждения 8 и 9, инвертор 10, включенный межд,у источником питающего напряжения и выпрямителем 1. Кроме того, устройство содержит фазосдвигакиций блок 11, делитель напряжения I выполненный на резисторах 12 и 13, второй трансформатор 14, диод 15, лричем первичная обмотка трансформатора 14 соединена с резистором 13 делителя напряжения, подключенным к источнику питающего напряжения, вторичная обмотка трансформатора 14 через диод 15 соединена с одним входом фазосдвигакщего блока 11, другой вход которого соединен через блок 16 управления с входом инвертора 10, а выход фазосдвигающего блока 11 соединен с управляющими электродами тиристоров 4 и 5. Фазосдвигающий /блок t1 выполнен по схеме релаксационного генератора и содержит диод 17, подключенный к общей точке резистора 18 и конденсатора 19, вторая обкладка которого подключена к резистору 20. Второй вывод резистора 18 соединен с конденсатором 21. Фазосдвигающий блок 11 содержит кроме того трансформатор 22, первичная обмотка трансформатор1а 22 через динистр 23 и резистор 24 соединена с обкладками конденсатора 21. I

При подаче импульсов тока с выхода

системы 16 управления конденсатор 19 заряжается до постоянного напряжения. Напряжение на конденсаторе 21 увеличивается по экспоненциальному закону с конечной скоростью, определяемой его емкостью и сопротивлением резистора 18, до значения, равного напряжению переключения динистора 23. Отпирание динистора 23 обеспечивает формирование короткого импульса тока формой, близкой к синусоидальной, с задержкой, определяемой выражением. ЦаА U-Uv, резистора сопротивление емкость конденсатора21; напряжение переключения динистора 23; напряжение в цепи заряда конденсатора 21. Согласно выражения (1) изменение сопротивления резистора 18 позволяет плавно изменять время задержки импульсов тока на выходе фазосдвигаю щего блока относительно импульсов тока в цепи управляющих электродов тиристоров инвертора 10 и регулировать величину тока на выходе выпрями теля 1. В исходном состоянии, когда напря жение на тяговых электродвигателях 6 и 7 постоянно, напряжение на нагру зочном резисторе 25, подключенном ко .вторичной обмотке трансформатора 14, равно нулю и дополнительная цепочка не оказывает влиян11я на работу систе мы управления и фазосдвигающего блока 11. Резкое понижение напряжения ,на тяговых электродвигателях 6 и 7 вызывает появление напряжения на нагрузочном резисторе отрицательного знака. При этом напряжение вцепи уп равления фазосдвигающего блока 11 или цепи заряда конденсатора 21 становится близким или равным нулю, что вызывает либо увеличение времени задержки импульсов в цепи управляющих электродов вентилей выпрямителя, или прекращение их формирования. В результате этого вентили вьшрямителя 1, через которые к моменту прекращения подачи импульсов управления анод ный ток не протекал, оказьшаются в з

пертом состоянии. В результате .этого j рузки. 11 34 индуктивность обмоток возбуждения 8 и 9 тяговьпс электродвигателей 6 и 7 обеспечивает снижение скорости нарастания тока в цепи .тяговых электродвигателей 6 и 7 и ограничение его броска. Кроме этого, значительная часть энергии, запасенной, в обмотках возбуждения 8 и 9, передается в элементы входных цепей инвертора 10, что обуславливает быстрое снижение тока возбуждения и ЭДС тяговых двигателей и способствует уменьшению максимального значения тока через тяговые двигатели. . После установки напряжения на двигателях на новом уровне напряжение на нагрузочном резисторе 25 становится близким к нулю и фазосдвигающий блок 11 восстанавливает формирование импульсов тока управления вентилями выпрямителя с прежней задержкой. При этом ток на выходе преобразователя имеет значение, соответствующее новому уровню напряжения пА входе преобразователя. Поскольку в рассматриваемом случае напряжение на входе преобразователя снижается,то токи на его выходе и через обмотки возбуждения тяговых электродвигателей имеют значения, меньшие их величин до снижения напряжения. В результате этого ток через тяговые двигатели в уста-новившемся режиме имеет значение, равное т,оку через двигатели до снижения напряжения. Предлагаемое устройство для возбуждения тяговых двигателей обеспечивает высокую надежность при использовании на электроподвижном сое- таве постоянного тока магистральных железных дорог, где возможны резкие колебания напряжения в тяговой сети, обусловленные изменением наг

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ по авт. св. № 381566, о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения надежности, в него дополнительна рведены фазосдвигакиций блок, делитель напряжения, второй трансформатор, диод, а однофазный мостовой выпрямитель выполнен управляемым, причем первичная обмотка второго трансформатора соединена с делителем напряжения, подключенным к источнику питающего напряжения, вторичная обмотка указанного трансформатора через диод соединена с одним входом фазосдвигающего блока, другой вход которого связан с инвертором, а выход фазосдвигающего блока - с управляющим входом однофазногомостового выпрямителя. 9