Электропривод постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02P3/14 B60L15/08 

Изобретение относится к электротехнике н может быть использоиано в тяговом электроприводе постоянного тока для электроподвижного состава метрополитена и наземных электрифицированных железных дорог.

Целью изобретения является рас - ширение диапазона регулирования,

На чертеже представлена схема электропривода,

Электропривод содержит электродвигатель постоянного тока с якорной обмоткой 1 и обмоткой 2 возбуждения, якорная обмотка 1 электродвигателя соединена одним выводом последовательно с одним выводом первого контактора 3, Тиристорный регулятор А состоит из главного 5 и коммутирующего 6 тиристоров, двух диодов 7 и 8, коммутирующих.конденсатора 9 и реактора 10, Третий тиристор 11 соединен последовательно с тиристор- ным регулятором 4 и одним выводом 2 обмотки возбуждения, другой вывод который подключен к катоду первого обратного диода 12 и положительному выводу 13 источника питания через второй контактор 14 и к положительному выводу 15 аккумуляторной батареи через третий контактор 16,

Анод первого обратного диода 12 подключен к точке соединения комму- тирук)1цих конденсатора 9 и реактора 10, катод третьего тиристора 11 соединен через сглаживающий реактор 17 с другим выводом якорной обмотки 1 электродвигателя.

Другой вывод первого контактора 3 соединен с отрицательными выводами 18 и 19 источника питания и аккумуляторной батареи, анод четвертого Т фистора 20 подключен к катоду коммутирующего тиристора 6, катод четвертого тиристора 20 и анод второго обратного диода 21 - к отрицательном выводу 18 источника питания. Катод второго обратного диода 21 подключен к точке соединения третьего тиристора 11 и сглаживающего реактора 17, Один вывод четвертого контактора 22 и катод диода 23 рекуперации подключены к .положительному выводу 15 аккумуляторной бс1тареи. Другой вывод четвертого контактора 22 подключен к точке соединения сглаживающего реактора 17 и якорной обмотки 1 электродвигателя, с другим выводом которой соединен анод диода 23 рекуперации.

Электропривод работает сшедуэщим образом.

В моторном режиме при питании от сети (выводы 13 и ;8 ) замкнуты второй контактор 4 и первый контактор 3. В момент пуска коммутирующий тиристор 6 открывается частотой импульсного цикла, в результате чего в

Q каждом периоде происходит двойной перезаряд ком1чутирующего конденсатора 9 (процесс коммутации ). В конце процесса коммутации открывается третий тиристор 1 1, обеспечивая минималь5 ный ток электродвигателя за счет дозаряда коммутирующего конденсатора 9. Для увапичения тока двигателя момент открытия третьего тиристора 11 приближается к моменту открытия

Q коммутирующего тиристора 6. На втором этапе регулирования третий тиристор 11 открывается одновременно с главным тиристором 5, а коммутирующий тиристор 6 - с отставанием в .

5 пределах импульсного цикла.

В моторном режиме при питании от аккумуляторной батареи замкнуты третий 16 и первый 3 контакторы. Регулирование тока электродвигателя 1

0 происходит также, как при питании от сети. В обоих режимах при необходимости может быть осуществлена подпитка обмотки возбуждения через четвертый тиристор 20,

g В режиме электрического .торможения с рекуперацией на аккумуляторную батарею замкнут третий контактор 16. В начале торможения в зоне высоких скоростей движения, где ЭДС яко0 ря при номинальном возбуждении выше напряжения аккумуляторной батареи, коммутирующий тиристор 6 открывается с частотой импульсного цикла. Третий тиристор 1 не открывается или открьг5 вается в конце периода коммутации. Четвертый тиристор 20 открывается в конце периода коммутации с регулированием момента открывания в сторону приближения к моменту открывания

Q коммутирующего тиристора 6, что ве-. дет к увеличению тока возбуждения. Ток рекуперации при этом протекает t по цепи: якорная обмотка 1 электродвигателя, диод 23 рекуперации, аккумуg ляторная батарея, второй обратный диод 21, сглаживающий реактор 17, якорная обмотка 1 . По мере па;дения скорости величина тока возбуждения доводится до номинального значения и

поддерживается на этом уровне путем регулирования момента включения четвертого тиристора 20. Далее начинается процесс импульсной рекуперации. Момент открывания третьего тиристора 11 приближается к моменту открывания коммутирующего тиристора 6, что веде к увеличению закороченного состояния якоря по цепи: якорная обмотка I электродвигателя, диод 23 рекуперации, третий контактор 16, обмотка 2 возбуждения, тиристорный регулятор 4 третий тиристор 11, сглаживающий реактор 17, якорная обмотка 1 электродвигателя. По мере снижения скорости третий тиристор 11 открывается одновременно с коммутирующим тиристором 6 и далее начинает отставать момент открывания коммутирующего тиристора 6 от главного 5 и третьего 11 тиристоров,

В режиме заряда аккумуляторной батареи замкнуты второй 14 и четвертый 22 контакторы. Тиристорый регуля- 25 реактор, обмотка возбуждения и катод

тор 4 с третьим тиристором 11 работают также как в моторном режиме, но вместо якорной обмотки 1 ток потребляет аккумуляторная батарея. После -запирания коммутирующего узла под действием энергии, накопленной в индуктивности сглаживающего реактора 17, создается цепь; сглаживающий реактор 17, четвертьй контактор 22, аккумуляторная батарея, второй обратный диод 21, сглаживающий реактор 17. Потенциал общей точки третьего тиристора J1 и сглаживающего реактора 17 становится равным нулю, что обеспечивает дозаряд коммутирующего конденсатора 9 до напряжения сети. Кроме того, сглалсивающий реактор 17 обеспечивает непрерывность тока зарядки аккуАМуляторной батареи, а также сглаживает ток якорной обмотки 1 в моторном и тормозном режимах и снимает перенапряжения в момент коммутаций.

Таким образом, в электроприводе при торможении в зоне выроких скоротей ток возбуждения регулируется независимо при отсутствии закорачивания цепи якоря и дополнительно осуществляется питание от аккумуляторно батареи, рекуперация на аккумуляторВНИИПИ Заказ 3122/53 Тираж 659Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

ную оатарею и ее заряд от сети время стоянки.

во

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель с обмоткой возбуждения и якорной о.бмоткой, соединенной одним выводом последо- . рательно с одним выводом первого контактора, тиристорный регулятор, состоящий из главного и коммутирующего тиристоров с двумя диодами, коммутирующих конденсатора и реактора, третий тиристор, соединенньй последовательно с тиристорным регулятором и обмоткой возбуждения, диод рекуперации, второй, третий и четвертый контакторы и два обратных диода, отличающийся тем, что, с цель1о расширения диапазона регулирования, в него дополнительно введены четвертый тиристор и сглаживающий

0

5

0

5

0

5

первого обратного диода подсоединены к положительному выводу источника питания через второй контактор и к положительному выводу аккумуляторной батареи через третий контактор, анод первого обратного диода подключен к точке соединения коммутирующих конденсатора и реактора, катод третьего тиристора соединен через сглаживающий реактор с другим выводом якорной обмотки, другой вывод первого контактора соединен с отрицательньми выводами источника питания и аккумуляторной батареи, анод четвертого тиристора подключен к катоду коммутирующего тиристора, катод четвертого тиристора и анод второго обратного диода - к отрицательному выводу источника питания, а катод второго обратного диода подключен к точке соединения третьего тиристора и сглаживающего реактора, один вывод четвертого, контактора и катод диода рекуперации подключены к положительному выводу аккумуляторной батареи, другой вывод четвертого контактора подключен к точке соединения сглаживающего реактора и якорной обмотки электродвигателя, с другим выводом которой соединен анод диода реку- перац1ш.

Изобретение относится к электрр- технике и м.б. использовано в тяговом электроприводе постоянного тока. Цепью изобретения является расширение диапазона регулирования. Электропривод содержит электродвигатель с якорной обмоткой 1 и обмоткой возбуждения 2. Тиристор 20 позволяет исключить закороченное состояние якорной цепи двигателя в тормозиом режиме в зоне высоких скоростей движения при выключенном тиристоре 11 и независимом регулировании тока возбуяще- ния посредством тиристора 20 через тиристорный регулятор 4, содержащий главный 5 и коммутирующий 6 тиристоры. В электроприводе осуществлен переход в режим заряда аккумуляторной батареи, минуя якорную обмотку 1 при минимуме переключений за счет примененного подключения обмоток электродвигателя к источинку питания. 1 ил. с б сл