В существующих электровозах переменно-постоянного тока щироко используются управляемые ионные выпрямители, которые наряду с сеточным управлением имеют громоздкую контакторную автоматику, подключающую ионный выпрямитель к тем или иным отводам трансформатора.
Попытки создать для электровозов ионный выпрямитель с чисто сеточным управлением успеха не имели, так как коэффициент мощности управляемого выпрямителя снижается пропорционально снижению его выходного напряжения и, следовательно, скорости электровоза.
Предлагаемое выпрямительное устройство обеспечивает получение высокого коэффициента мощности при глубоком регулировании напряжения посредством сеточного управления, что позволяет полностью исключить дорогостоящую контакторную автоматику, рассчитанную на номинальные токи двигателей, и дает возможность сосредоточить все процессы управления электровозом в слаботочных цепях сеточного управления.
Это достигается тем, что между группами вентилей включен уравнительный реактор и регулирование -выходного напряжения производится посредством поочередного и попарно-симметричного изменения углов зажигания управляемых вентилей в пределах от О до 180° для напряжения прямой волны с больщей амплитудой и в пределах от 180 до 360° для обратной волны с меньщей амплитудой.
На фиг. 1 и 2 изображены принципиальные схемы предлагаемого устройства в двух вариантах.
Устройство содержит секционированный трансформатор с рядом отпаек, систему неуправляемых Si-84 и управлеямых вентилей и статические фазовращатели для поочередного сеточного управления вентилями TI-Tg. Между группами вентилей включается уравнительный реактор УР. Нагрузки Я или двигатели Д:-Д присоединяются между группами неуправляемых и управляемых вентилей.
Если в схеме первого варианта углы зажигания вентилей поочередно изменять от О до 180°, то можно получить пять ступеней выходного НЗ пряжения с максимальными значениями коэффициента мощности, данные о которых приведены в табл. I.
Таблица 1
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Многофазный глубокорегулируемый ионный преобразователь с неодинаковыми фазными напряжениями | 1960 |
|
SU141213A1 |
| Групповой однофазный ионный преобразователь | 1959 |
|
SU131424A1 |
| Многофазное глубокорегулируемое выпрямительное устройство | 1957 |
|
SU113205A1 |
| Устройство для сеточного управления многофазным ртутным выпрямителем | 1956 |
|
SU106410A1 |
| Многофазный глубокорегулируемый ионный преобразователь | 1957 |
|
SU120866A1 |
| Трехфазное выпрямительное устройство | 1959 |
|
SU132312A1 |
| Генератор сеточных импульсов для управления вентилями преобразовательной установки | 1960 |
|
SU148845A1 |
| Трехфазное выпрямительное устройство для питания электродвигателя постоянного тока | 1955 |
|
SU104667A1 |
| Устройство для управления группой ионных вентилей | 1930 |
|
SU88927A2 |
| Управляемое выпрямительное устройство | 1958 |
|
SU150548A1 |
Из таблицы 1 следует, что из пяти возможных режимов с оптимальными значениями коэффициента мощности рациональными являются лишь режимы 1, 3 и 5, так как при ступенях 2 и 4 одни вентили не используются, а другие, работая и в положительном и в отрицательном полупериодах, чрезмерно перегружаются.
Поэтому наиболее целесообразно управлять данной схемой посредством последовательного изменения угла зажигания групп вентилей: TI-Гз и причем в этой группе углы зажигания должны изменяться одновременно и симметрично.
Так как в современных электровозах применяются от четырех до восьми двигателей, то представляется возможным и целесообразным применить счетверенную схему выпрямления (фиг. 2), дающую еще лучщие результаты, чем сдвоенная.
tlpw регулировании в этой схеме углов зажигания вентилей в пределах от О до 180° можно получить девять режимов выходного напряжения, из которых пять соответствуют равномерной загрузке вентилей. Данные об этих оптимальных режимах приведены в таблице 2.
Как и в предыдущей схеме, для обеспечения равномерной загрузки вентилей последние регулируются попарно-симметрично в последовательности, приведенной в таблице 2.
Таблица 2
Уравнительный реактор УР работает в этих схемах как вольтодобавочный трансформатор. Снижая напряжение одних вынрямительных групп и повышая напряжения других групп, он обеспечивает одинаковое усредненное значение выходного напряжения во всех выпрямительных группах и, следовательно, на всех тяговых двигателях. Этот же реактор создает обратную полуволну напряжения в группах вентилей, присоединенных к концам выпрямительных обмоток сетевого трансформатора, у которых напряжение обратной полуволны при обычном включении равно нулю.
Предмет изобретения
Многоступенчатое однофазное выпрямительное устройство, состоящее из секционированного трансформатора с отпайками, системы управляемых и неуправляемых вентилей и статических фазовращателей для поочередного сеточного управления вентилями, отличающееся тем, что, с целью осуществления ступенчатого регулирования выходного напряжения при высоком коэффициенте мощности выпрямителя и без применения контакторной автоматики, между группами вентилей включен уравнительный реактор и регулирование выходного напряжения производится посредством поочередного и попарно-симметричного изменения углов зажигания управляемых вентилей в пределах от О до 180° для напряжений прямой волны с большей амплитудой и в пределах от 180 до 360° для обратной волны с меньшей амплитудой.
№ 116855
ь. s
