Электропривод Советский патент 1985 года по МПК H02P5/16 

f1 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в .тяговом электрогфИБОде с питанием от источника постоянного тока. Известен электропривод, содержащи электродвигатель, импульсный прерыва .тель с главным и вспомогательными пиристорами и коммутирующей ЦС-цепочкой, который включен между источником электропитания и тяговым элект родвигателем, причем последний шунти рован нулевым диодом pj . Недостатки устройства связаны со сложностью переключения электропривода в тормозной режим, недостаточной плавностью включения электропривода при трогании поезда из-за невоз можности формирования узких выходных импульсов прерывателем. Наиболее близким техническим решением к изобретению является электр привод, содержащий электродвигатель, импульсные прерьшатели, включенные в якорную цепь электродвигателя, каждый из которых содержит главный тиристор5 шунтированный обратным диодо вспомогательный тиристор и диод, при чем общая точка последних через LCцепь соединена с одним из электродов одного из главных тиристоров, а другой электрод вспомогательного тиристора соединен с выводом якорной обмотки электродвигателя, шунтированно нулевым диодом и тормозной тиристоР 2. . Недостатки известного устройства обусловлены трудностями регулирования режимов тяги при малых значениях .скорости поезда и тормозных режимов при большой скорости, в частности сложностью обеспечения малых значений коэффициентов заполнения импульсных прерывателей и соответственно повышения рабочей частоты, что сш-отает качество регулирования. Целью изобретения является повыше ние качества регулирования. Поставленная цель достигается тем что в электроприводе, содержащем электродвигатель, импульсные прерыватели, включенные вякорную цепь электродвигателя, каждый из которых содержит главный тиристор, тиунтированный обратным диодом, вспомогатель ный тиристор и диод, причем общая точка последних через LC-цепь соединена с одним из электродов одного из 42 . главных тиристоров, а другой электрод вспомогательного тиристора соединен с выводом якорной обмотки электродвигателя, шунтированной нулевым диодом, и тормозной тиристор, каждый из им- пульсных прерывателей между выводом якорной обмотки и соответствующим полюсом источника питания, и дополнительно введены 1дС-цепь, вторые вспомогательные тиристор и диод, общая точка которых через дополнительную LC-цепь соединена с одним из электродов другого главного тиристора, а другой электрод второго вспомогательного тиристора соединен с вторым выводом якорной обмотки электродвигателя, дополнительный нулевой диод, включенный последовательно с нулевым диодом, к общей точке которых подключены разноименные электрода вспомогательных диодов, второй тормозной тиристор и два резистора, каждьш из которых включен последовательно с соответствующим тормозным тиристором, причем тормозные резистор и тиристор в каждом импульсном прерывателе подключены параллельно вспомогательному тиристору, На фиг, 1 представлена схема предлагаемого электропривода; на фиг, 2 диаграммы, поясняющие работу электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 1, импульсные прерыватели, каждый из которых включен между выводом якорной обмотки электродвигателя 1 и соответствующим полюсом источника питания, каждый из импульсных прерывателей содержит соответственно главные тиристоры 2 и 3, шунтированные обратными диодами 4 и 5, вспомогательный тиристор 6 и диод 7, причем общая точка последних через ,С-цепь, содержащую дроссель 8 и конденсатор 9, соединена с анодом главного тиристора 2 а другой электрод вспомогательного тиристора 6 соединен с выводом якорной обмотки электродвигателя 1, шунтированной нулевым диодом 10, Кроме того, электропривод содержит LC-цепь, содержащую индуктивность 11 и конденсатор 12, вспомогательный тиистор 13 и диод 14, общая точка которых через индуктивность 11 и кон енсатор 12 соединена с катодом главого тиристора 3, а другой электрод спомогательного тиристора 13 соеди31 1 нен с. вторым выводом якорной обмотки электродвигателя 1, дополнительный нулевой диод 15, включенный последовательно с нулевым диодом 10 к общей точке которых подключены разноименлые электроды вспомогательных диодов 7 и 14, тормозные резисторы 16 и тиристор 17, а также тормозные резис тор 18 и тиристор 19 в каждом импульсном прерывателе подключены пара лельно вспомогательным тиристорам 6 и 13. Электропривод работает следующим образом. При включении импульсного прерыва теля к зажимам источника постоянного тока конденсаторы 9 и 12 заряжаются с полярностью напряжения, показанной на фиг. 1. Пусть в момент времени ig (фиг. 2 а) на тиристор 2 подан управ ляющий сигнал, а в момент времени ti подается сигнал на управляющий элект род тиристора 3. При включении тирис торов 2 и 3 напряжение источника питания прикладывается к электродвигателю 1. В момент в.ременй i,, подают i управляющий импульс на тиристор 6. При этом в контуре, образованном конденсатором 9, дросселем 8, тиристорами 2 и 6 И диодами 4, 7 и 10 возникает колебательный процесс разряда конденсатора 9. Причем ток прямой -полуволны разрядного тока замыкается через тиристоры 2.и 6, а обратной через диоды 4, 7 и 10. Во время обратной полуволны разрядного тока происходит вьключениё главного тиристора 2 и вспомогательного тирис тора 6 (момент времени Ц). Ток элек тродвигателя 1 замьжается через дио- ды 10 и 15, а напряжение на электродвигателе 1 IJ| в интервале времени ij-i4 равно,нулю. В момент времени i( подают управляющий сигнал на тиристор 2, что приводит к повторному подключению электродвигателя 1 к источнику постоянного тока. Выключение тиристора 3 в момент времени ig происходит после подачи на тиристор 13 управляющего сигнала в момент времени Ц в результате разряда конденсатора 12. Изменяя длительность включенного состояния тиристоров 2 и 3, можно .регулировать напряжение на ,электродвигателе 1 от нуля до пол ного напряжения источника питания, В режиме электрического торможения направление тока в электродвига4 . , теле 1 изменяется. При этом №1я регулирования напряжения необходимо периодически закорачивать цепь нагрузки. Это производится следующим образом. Пусть в момент времени i (фиг. 2б) включены тиристоры 6 и 13. При этом ток электродвигателя 1 (двигателя, работающего в генераторном режиме) замыкается по цепи: тиристор 6, диоды 7 и 14, и тиристор 13,а напряжение Ut в интервале времени to in равно нулю. В момент времени . подают управляющий сигнал на тиристор 3, что приводит к разряду конденсатора 12 по цепи: тиристоры 13 и 3 и дроссель 11, и к последующему выключению Тиристоров 3 и 13 в момент времени i-2 После выключения тиристоров 3 и 13 ток электродвигателя I поступает через диоды 5 и 4 в источник постоянного тока и осуществляется режим рекуперативного торможения. В момент времени i осуществляется повторное включение тиристора 13 и вновь закорачиваетсй электродвигатель 1. Изменяя длительность включе ного и выключенного состояния тиристоров 6 и 13, можно регулировать величину тормозного тока и соотвечственно тормозного момента. . 1 Для осуществления рекуперативнорезис.торного, а при снижении напряжения электродвигателя 1 - закещающего резисторного торможения, включают тиристоры 17 и 19, что обеспечивает подключение тормозных резисторов 16 и 18 параллельно электродвигателю 1, При этом в режиме рекупе- ративно-резисторного или резисторпого торможения величина сопротивления в зависимости от состояния тиристоров 6 и 13 принимает следующие значения: + Pjg (тиристоры 6 и 13 выключены),, или P,g (тиристоры 6 или 13 выключены) и ноль (тиристоры 6 к 13 включены).Изменяя длительность включенного и выключенного состоянии тиристоров 6 и 13 при включенных тиристорах 17 и 19,- можно регул фовать приведенную величину тормозного резистора, подключенного к электродвигателю 1. Импульсные прерыватели, использующие в предлагаемом электроприводе, могут быть использованы для регулирования режимов работы асинхронного электродигателя при подключе511389146

НИИ их через фильтр и инвертор к об- вого значения до полного напргокения моткам электродвигателя,источника питания при использовании

Таким образом, в предлагаемом среднечастотных т,иристоров, что улучэлектроприводе обеспечивается регули шает регулировочные свойства электрорование выходного напряжения от нуле-5 привода.

ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель, импульсные прерыватели, вгатюченные в якорную цепь электродвигателя, каждьй из которых содержит главный тиристор, шунтированный обратным диодом, вспомогательный тиристор и диод, причем обцая точка последних через ljC-цепь соединена с одним из электродов одногб из главных тиристоров, а другой электрод вспомогательного ти- ристора соединен с выводом якорнойобмотки электрод)вигателя, шунтированной нулевым диодом, тормозной тиристор, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, каждый из импульсных прерывателей включен между выводом якорной обмотки и соответствующим полюсом источника питания, и дополнительно введены ЬС-депь, вторые вспомогательные тиристбр и днод, общая точка которых через дополнительную .LC-цепь соединена с одним из злектродбв другогр главного тиристора, а другой электрод второго вспомогательного тиристора соединен с i вторым вьтодом якорной обмотки электродвигателя, допсшнительный нулевой СЛ диод, включенньй последовательно с нулевым диодом, к общей точке которых подключены разноименные электроды вспомогательных диодов,второй тормозной тиристор и два резистора, каждый из которых включен .последовательно с соответствующим тормозным со тиристором, причем тормозные резистор 30 и тиристор в каждом импульсном пресо рьшателе подключены параллельно вспомога.;епьному тиристору.

Фиг.1

и,

ti tj

TJ

ГТ

ts

4 6

/7 ty

П

is ts Фиг. 2