Электропривод постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02P5/16 

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

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение динамических показателей электропривода.

На чертеже приведена схема предлагаемого электропривода.

Электропривод состоит из подключенной через фильтр 1 к источнику питания цепи соединенных последовательно контакта 2 первого контактора, сглаживающего дросселя 3, контактов 4 и 5, реверсора, обмоток якорей 6 и возбуждения 7 электродвигателей, разделительного диода 8 и тиристор- ного регулятора 9 напряжения, к выходу которого подключены выводы регулируемого 10 и нерегулируемого 11 тормозных резисторов, последний из которых шунтирован тиристором 12 и через контакт 13 второго контактора подключен к точке соединения сглг1живающего дросселя 3 и контакта 2 первого контактора, последовательно соединенных обратных диодов 14 и 15, к точке соединения которых и другому выводу регулируемого тормозного резистора 10 подключен тиристор 16 реостатного торможения, цепи из последовательно |соединенных резистора 17 и тиристора 18 регулирования тока возбуждения тяговых машин, которая через разделительный диод 8 подключена к обмоткам 7 возб овдеиия тяговых машин, шунтированным резистором 19 и через контакт 20 третьего контактора (вместо контакта 20 можно использовать тиристор, подключенньй катодом к катоду обратного диода 15) связанным с диодом 15, который шунтирован резистором 21 .

Электропривод работает следующим образом.

В тяговом режиме контакты 2 и 4 замкнуты, а контакты 5, 13 и 20 разомкнуты. С помощью тиристорного регулятора 9 осуществляются пуск и регулирование скорости тяговых электродвигателей по заданному алгоритму, например, путем поддержания неизменным на заданном уровне тока Та в цепи якорей тяговых электродвигателей за счет регулирования напряжения и тока возбуждения тяговых электродвигателей. Регулирование тока возбуждения тяговых электродвигателей осуществля

ется одновременно с регулированием напряжения. Для этого от блока управления (не показан) поступают с заданной частотой импульсы одновременно на включение тиристорного регулятора 9 и Т1фистора 18. В этом случае ток возбуждения изменяется не по линейному закону в функции заполнения регулятора 9.

В диапазоне А 0,1-0,8 коэффициент ослабления тока возбуждения уменьшается незначительно и поддержание тока осуществляется за счет изменения напряжения. В зоне изменения А от 0,8 до О,1 в основном ток 1д поддерживается за счет изменения коэффициента . При / 1 процесс регулирования заканчивается и тяговые машины работают на характеристике с

Ь

0

5

0

где

Л /5 Кш

MdKc (бли- единице) прекращается подача

Rij, «и Rb + RW - сопротивление включенных параллельно резисторов 17 и 19, R J - сопротивление обмоток 7

возбуждения. В момент достижения экого к

импульсов управления на коммутирующие тиристоры регулятора 9 и он переходит в режим работы с А 1 Для обеспечения работы регулятора с А 1 (например, для исключения бросков тока в цепи машин при изменении напряжения питающей сети) коммутирующий конденсатор регулятора 9 подключается через разделяющий элемент к источнику питания (не показано).

Предлагаемое устройство позволяет

5

в тяговом режиме реализовать тяговые усилия, близкие к предельным, при предельно простом управлении тиристорами, используемыми в схеме. Фактически ведется управление регулятором 9 напряжения, длительность включенного состояния тиристора 18 специально не регулируется по отношению к длительности включенного состояния регулятора 9, т.е. реализуется совмещенный способ регулирования напряжения и тока возбуждения с использованием одного регулятора.

В тормозном режиме контакты 5, 1 3 и 20 замкнуты, а контакты 2 и 4 разомкнуты. К обмотке возбуждения дополнительно подключается резистор 21, что позволяет реализовать при тормо0

женин с высоких скоростей н работе регулятора 9с А ,1 минимально требуемую величину ,в„у„ . В процессе торможения по мере уменьшения скорости тяговых машин для выполнения условия 1 const с помощью блока управления увеличивается заполнение Д регулятора 9. При изменении

Д происходит регулирование напряже- IQ питания тиристорный регулятор напря- ния и величины коэффициента /5 , так как к обмоткам 7 возбуждения прикладывается напряжение только в периоды проводящего состояния регулятора 9. Так, при реостатном торможении ток I,

жения, включенный в цепь из последовательно соединенных подключенного к точке соединения контактов первого и второго контакторов сглаживающего 15 дросселя, обмоток якорей электродвигателей, в цепь которых включены контакты реверсора, и шунтированных резистором обмоток возб ткдения электродвигателей, тиристор регулирования

.|j замыкается при включенном регуляторе 9 по цепи: обмотки якорей 6, контакт 5, обмотки 7 возбуждения, разделительный диод 8, регулятор 9 напряжения, резистор 11, контакт 13, дрос-2о тока возбуждения, анод которого под- сель 3, контакт 5, обмотки якорей 6, ключей к точке соединения первого вы- а при выключенном регуляторе - по цепям: обмотки якорей 6, контакт 5, контакт 20, тиристор 16, резистор 10, резистор 11, контакт 13, дроссель 3, 25 рых связана с первым выводом обмоток контакт 5, обмотки якорей 6 и обмот- возбуждения,другие выводы обратных дики 7 возбуждения, обратный диод 15, контакт 20, обмотки 7 возбуждения. При рекуперативном торможении при вывода обмоток возбуждения с контактами реверсора,включенные последовательно обратные диоды, точка соединения котоодов соединены соответственно с плюсовым выводом источника питания и вторым выводом обмоток возбуждения,

35

ключенном регуляторе 9 образуются це- зо цепь из последовательно соединенньгх пи: обмотки якорей 6, контакт 5, контакт 20, обратный диод 14, источник питания, резистор 11, контакт 13, дроссель 3, контакт 5, обмотки якорей 6. В тормозном режиме коэффициент изменяется нелинейно в соответствии

с выражением ,

, i

+ А R

п рого контактора, причем другой вывод

где R |у сопротивление включенных , ,-i t-j/

раллельно резисторов 19 и 21.

В момент достижения расчетной скорости тяговых машин, при которой

торможение тяговых машин осущест. „„ ... ния динамических показателей, он сна вляется с 1 1, контакт 20 отклю- 45 .

чается. Этот момент фиксируется либо по сигналу от датчика скорости, либо ,по величине заполнения Д регулятора 9. При Л 1 от блока управления поступает команда на включение тиристора 12, и эффективное торможение продолжается практически до полной остановки. Подключение с помощью контакта 20 резистора 21 к обмоткам

55

тиристора реостатного торможения, и регулируемого тормозного резистора, которая подключена к точке соединени обратных диодов и к точке соединения катодного вывода Т1фисторного регулятора напряжения и шунтированного тиристором нерегулируемого тормозног резистора, другой вывод которого подключен к другому выводу контакта вто

контакта первого контактора соединен с плюсовым выводом источника питания отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучше50

возбуждения позволяет отказаться от использования тиристора 18 в процессе торможения, что в значительной степени упрощает алгоритм управления и, как следствие, повышает надежность

бжен включенным между вторыми выводами обмоток возбуждения и тиристорного регулятора напряжения разделительным диодом, дополнительными резисторами и контактором, контакт которого включен между первым выводом обмоток возбуждения и точкой соединения обратных диодов, причем один из дополнительных резисторов включен параллельно обратному диоду, связанному с обмотками возбуждения тяговых машин, а другой дополнительный резистор одним из выводов подключен к катоду тиристора регулирования тока- возбуж332502

работы устройства при сохранении намических показателей вагона.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий соединенный катодным выводом с минусовым выводом источника

питания тиристорный регулятор напря-

жения, включенный в цепь из последовательно соединенных подключенного к точке соединения контактов первого и второго контакторов сглаживающего дросселя, обмоток якорей электродвигателей, в цепь которых включены контакты реверсора, и шунтированных резистором обмоток возб ткдения электродвигателей, тиристор регулирования

тока возбуждения, анод которого под- ключей к точке соединения первого вы- рых связана с первым выводом обмоток возбуждения,другие выводы обратных дитока возбуждения, анод которого под- ключей к точке соединения первого вы- рых связана с первым выводом обмоток возбуждения,другие выводы обратных дивода обмоток возбуждения с контактами реверсора,включенные последовательно обратные диоды, точка соединения кототока возбуждения, анод которого под- ключей к точке соединения первого вы- рых связана с первым выводом обмоток возбуждения,другие выводы обратных ди

одов соединены соответственно с плюсовым выводом источника питания и вторым выводом обмоток возбуждения,

цепь из последовательно соединенньгх

тиристора реостатного торможения, и регулируемого тормозного резистора, которая подключена к точке соединения обратных диодов и к точке соединения катодного вывода Т1фисторного регулятора напряжения и шунтированного тиристором нерегулируемого тормозного резистора, другой вывод которого подключен к другому выводу контакта , ,

контакта первого контактора с плюсовым выводом источника отличающийся тем, целью повышения надежности и ния динамических показателей, он сна .

бжен включенным между вторыми выводами обмоток возбуждения и тиристорного регулятора напряжения разделительным диодом, дополнительными резисторами и контактором, контакт которого включен между первым выводом обмоток возбуждения и точкой соединения обратных диодов, причем один из дополнительных резисторов включен параллельно обратному диоду, связанному с обмотками возбуждения тяговых машин, а другой дополнительный резистор одним из выводов подключен к катоду тиристора регулирования тока- возбуж 1332502

дения тяговых машин, а другим - к ода и тиристорного регулятора напря- точке соединения разделительного ди- жения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями транспортных средств. Повышение надежности и улучшение динамических показателей обеспечивается за счет введения разделительного диода 8, дополнительных резисторов 17, 21. В данном устройстве длительность включенного состояния тиристора 18 специально не регулируется по отношению к длительности включенного состояния регулятора 9. В тормозном режиме к обмотке возбуждения подключается дополнительный резистор 21, что позволяет отказаться от использования тиристора в процессе торможения. 1 ип. сл со со ю ел О ГчЭ