Устройство для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава Советский патент 1988 года по МПК B60L15/08 

(21)4000393/27-11

(22)25.11.85

(46) 23.04.88. Бюл. № 15

(71)Московский институт инженеров железнодорожного транспорта

(72)А,И. Хоменко, Г.Г. Рябцев,

В.П. Касаткин, С.С. Бойцов и Н.Н.Липатов

(53)621.335(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1147607, кл . Б 60 L 7/16, 1984.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

(57)Изобретение относится к устройствам для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава и обеспечивает экономичность. Устройство содержит последовательно соединенные с обмотками тяговых двигателей тиристорный регулятор тока возбуждения, анодный дроссель, тиристорньй регулятор напряжения якоря, формирователи управляющих сигналов тиристор- ными регуляторами датчик тока якоря двигателей и задатчик тока двигателей, выходы которых включены встречно между собой и подключены к входам блоков управления регуляторами, входной индуктивно-емкостной фильтр и контактор для выключения анодного дросселя и тиристорного регулятора напряжения якоря. Дроссель входного фильтра включен между катодом тиристорного регулятора напряжения якоря и шиной Земля силовой цепи, а конденсатор этого фильтра - между токоприемником силовой цепи и катодом тиристорного регулятора напряжения, контактор для выключения тиристорного регулятора напряжения и анодного индуктивного реактора соединен между катодом тиристорного регулятора тока возбуждения и шиной Земля силовой цепи, причем к входу блока управления тиристорным регулятором тока возбуждения через дополнительный дифференцирующий резисторно-емкостной элемент включен согласно с датчиком тока якоря выход дополнительно введенного датчика напряжения контактной сети. I ил.

(О

(Л

со со

о о 00 о

Устройство относится к электрооборудованию транспортных средств с тиристорно-импульсным ре гулированием тяговых электродвигателей.

Цель изобретения - повышение экономичности.

На чертеже изображена функциональная блок-схема устройства.

Якорные обмотки 1, 2 и обмотки 3, 4 возбуждения тяговых двигателей соединены последовательно с тирис- торным регулятором 5 тока возбуждения, анодным дросселем 6 и тиристор- ным регулятором 7 напряжения. Входной фильтр содержит конденсатор 8 и дроссель 9. Конденсатор 8 подключен к токосъемнику 10. Параллельно анодному дросселю 6 и тиристорному регулятору 7 напряжения включен контактор 11. Тиристорные регуляторы 5 и 7 управляются формирователями 12, 13 управляющих импульсов, которые формируют управляющие импульсы под воздействием сигналов датчика 14 тока якоря двига- телей и задатчика 15 тока двигателей Сигналы от датчика 14 и задатчика 15 действуют на формирователи 12 и 13 во встречном направлении. К входу формирователя 12 подключен согласно с датчиком 14 тока через дифференцирующий контур 16, содержащий конденсатор 17 и резистор 18, выход датчика 19 напряжения в контактной сети. Обмотки 1-4 двигателей и анодный дроссель 6 зашунтированы обратным диодом 20. Параллельно обмоткам 3 и 4 воабуждения двигателей подключен резистор 21 для уменьшения влияния вихревых токов.

Устройство работает следующим образом.

В режиме регулирования напряжения якоря тяговых двигателей тиристорный регулятор 5 тока возбуждения полное- тью открыт, контактор 11 разомкнут и тиристорный регулятор 7 работает в импульсном режиме. Пульсации тока в контактной сети при этом сглаживаются входным фильтром.

При переходе в режим регулирования тока возбуждения двигателей тиристорный регулятор 7 работает с максимальным коэффициентом заполнения

с

Ю 5 0 5 30 0

j

0

режиме анодный дроссель 6 и дроссель 9 выведены из цепи тяговых двигателей.

В установившемся режиме работы тиристорного регулятора 5 пульсации тока в контактной сети незначительные, так как на входе силовой цепи включен конденсатор 8 фильтра. При скачке напряжения в контактной сети для исключения резкого повышения тока двигателей коэффициент заполнения импульсного цикла тиристорного регу- .лятора 5 увеличивается, усиливая магнитньй поток двигателей. Это достигается с помощью датчика 19 напряжения в контактной сети и дифференцирующего контура 16.

При скачке напряжения в контактной сети ток в цепи тяговых двигателей резко возрасти не может из-за индуктивности якорных обмоток, а напряжение . на выходе датчика 19 увеличивается практически мгновенно. В результате этого на вход формирователя 12 действует согласно с сигналом датчика 14 тока импульсный сигнал, форми- руемь Й дифференцирующим контуром 16 от скачка выходного напряжения датчика 19, что равносильно увеличению тока двигателей. Под действием этих сигналов формирователь 12 управления увеличивает коэффициент заполнения импульсного цикла тиристорного регулятора 5. По мере заряда конденсатора 17 дифференцирующего контура 16 импульсный сигнал, действующий на вход формирователя 12, уменьшается. При этом коэффициент заполнения импульсного цикла, формируемый формирователем 12, начинает плавно уменьшаться, но уже до нового значения, соответствующего повышенному уровню напряжения в контакной сети и заданной уставке тока двигателей.

Увеличение коэффициента заполнения импульсного цикла тиристорного регулятора 5 при скачке напряжения в контактной сети прямо пропорционально уровню этого скачка, так как амплитуда импульса тока, действующего на вход формирователя 12, равна

импульсного цикла, а затем шунтируется контактом 11. После этого тиристорный регулятор 5 начинает работать в импульсном режиме, плавно уменьшая ток возбуждения двигателей. В этом

Й1

м«кс

ДЦкс R

где R - сопротивление резистора 18

дифференцирующего контура 16.

Длительность указанного импульсного сигнала определяется постоянной времени контура 16 и выбирается в соответствии с параметрами си-повой цепи тяговых двигателей, чтобы за время действия импульсного сигнала переходньш процесс в ней закончился.

Предлагаемое устройство обеспечивает выключение индуктивного дросселя сетевого фильтра в наиболее длительном режиме работы тяговых двигателей - в режиме тяги с ослабленньм

возбуждением. Это обеспечивает сокра- 15 ми входами формирователей управляющих

щение потерь энергии в элементах силовой цепи, что повышает эффективность устройства.

Формула изобретения

Устройство для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее последовательно соединенные с обмотками тяговых элек- тродвигателей тиристорньй регулятор

тока обмоток возбуждения, анодный дроссель и тиристорньй регулятор напряжения обмоток якорей, формирователи управляющих импульсов тиристорных регуляторов, датчики токов обмоток якорей и напряжения источника питания и дроссельно-конденсаторный входной фильтр, отличающееся тем, что, с целью экономичности, оно снабжено задатчиком тока и дифференцирующим контуром, вход которого соединен с выходом датчика напряжения источника питания, а выход - с первыимпульсов, вторые входы которых подключены к выходу задатчика тока, а третьи - к выходу датчика тока, при этом дроссель входного фильтра включен между катодом тиристорного регулятора напряжения обмоток якорей и одним из полюсов источника питания, а конденсатор входного фильтра включен между другим полюсом источника питания и катодом тиристорного регулятора напряжения.

f f

Jt

f 7