Устройство регулирования и стабилизации частоты вращения асинхронных электродвигателей вентиляторов электроподвижного состава переменного тока Советский патент 1988 года по МПК B60L1/12 

01 ел

00

Изобретение относится к электрооборудованию транспорта и предназнаено для электроподвижного состава переменного тока.

Цель изобретения - экономия электроэнергии.

; .На чертеже представлена функцио- Йальная блок-схема предлагаемого устойства.

Устройство регулирования и стабиизации частоты вращения асинхронных электродвигателей вентиляторов злек- троподвижного состава переменного тока содержит преобразователь 1 с встречно параллельно включенными ти- ристорами, подключенный входом к од- ному из выводов вторичной обмотки тя- гового трансформатора 2, асинхронные злектродвигатели 3, первые фазы кото- рых подключены через сиЛовые контакты контакторов 4 и 5 соответственно к второму выводу вторичной обмотки тягового трансформатора 2 и к выходу преобразователя 1, а между вторыми и третьими фазами включены симметри- рующие конденсаторы 6, причем вторые фазы связаны с одним из выводов дополнительных конденсаторов 7 и 8 через силовые контакты соответствующих контакторов 4 и 5, а третьи фазы соединены с вторыми выводами конденсато- р ов 7 и 8 и с выводом вторичной об- мОтки тягового трансформатора 2, датчики 9 и 10 напряжения, пoдключeн ыe входами через контакторы 5 соответственно к первой и второй фазам и непосредственно к третьим фазам асинхронных электродвигателей 3, а их выходы через компаратор 11 подключены к первому входу блока И 12, другой вход которого соединен с выходом элемента 13 задержки и катушками контакторов 5, переключатель 14 частоты вращения, управляющий вход которого связан с. блоком 15 управления, другой вход переключателя 14 подключен к датчику 16 теплового состояния тяговых двигателей, а выходы соединены с входом элемента 13 задержки и катушками контакторов 4, блок 1.7 сравнения, подключенный входами к выходу датчика 9 напряжения и переключателя 18, информационные входы которого подключены к соответствующим источникам 19 и 20 опорного напряжения, с последним из которых связан блок 21 определения коэффициента климатических факторов„ входы которого соединены с выходами

5

0

5

0

5

0

5

0

5

датчиков 22 температуры воздуха, 23 атмосферного давления, 24 влажности, причем последний включен через блок 25 нелинейности.

Устройство содержит фазорегулятор 26, подключенный к вторичной обмотке тягового трансформатора 2 и к выходу блока 17 сравнения, а йыход фазорегулятора 26 через делитель 27 частоты связан с управляющим входом преобразователя 1.

Устройство работает следукяцим образом.

По выходному сигналу датчика 16 теплового состояния тяговых двигателей переключатель 14 частоты вращения передает сигнал блока 15 управления на включение контактора 4 (высокой -частоты) или. 5 (низкой частоты) , причем последний с выдержкой времени через элемент 13 задержки.

В режиме превышения током якоря тяговых двигателей заданного значения по величине, времени действия тока или превышения температуры обмоток через контакторы 4 подается напряжение на асинхронные электродвигатели 3 вентиляторов от вторичной обмотки тягового трансформатора 2 частотой 50 Гц. Симметрирование трехфазной системы напряжения как при пусковых, так и установившихся режимах осуществляется посредством конденсаторов 6 и 7,

В случае малых токов якоря, кратковременных превьш1ений заданного тока или пониженной температуры обмоток тяговых двигателей питание асинхронных электродвигателей 3 осуществляется .от вторичной обмотки трансформатора через преобразователь 1 и контакторы 5 частотой 16 2/3 Гц. Симметрирование трехфазной системы напряжения при этом осуществляется с помощью конденсаторов 6 и 8. В периоды переходных процессов пуска асинхронных электродвигателей 3 на входы блока 17 сравнения одновременно подаются напряжения соответственно от датчика 9 напряжения и через переключатель 18 от источника 19 опорного напряжения. Разница этих напряжений с выхода блока 17 сравнения поступает на фазорегулятор 26, и с определенной фазой импульсы управления посту- пают через делитель 27 частоты на управляющий вход преобразоват.еля 1. Таким образом осуществляется стабили-

зация напряжения на выходе преобразователя 1 на уровне, установленном источником 19 опорного напряжения

U,

-1;где и. - номинальное напряжение питания асинхронного электродвипервой фазе асинхронных электродвигателей, а входом к одно.му из выводов вторичной обмотки тягового трансформатора, симметрирующие конденсаторы, включенные между второй и третьей фазами асинхронных злектродвигателей, делитель частоты, подххлгаченный выходом к управляющему входу преобразовагателя, например 380 В при 10 теля, а входом к выходу фазорегулято15584

первой фазе асинхронных электродвигателей, а входом к одно.му из выводов вторичной обмотки тягового трансформатора, симметрирующие конденсаторы, включенные между второй и третьей фазами асинхронных злектродвигателей, делитель частоты, подххлгаченный выходом к управляющему входу преобразова

Изобретение относится к устройствам регулирования и стабилизации частоты вращения асинхронных электродвигателей вентиляторов электроподвижного состава переменного тока и обеспечивает экономию электроэнергии. Устройство содержит датчики температуры воздуха, атмосферного давления, влажности, соединенные с входами блока определения коэффициента климатических факторов, а также датчик теплового состояния тяговых двигателей, выход которого соединен с управляющим входом переключателя час- тоты вращения асинхронных двигателей. Устройство позволяет за счет стабилизации напряжения на выходе преобразователя частоты на минимально допустимом уровне оптимизировать привод вентиляторов. 1 ил. -с б (Л

f. - f В

частоте 50 Гц;- номинальная частота 50 Гц; пониженная с частота 16 2/3 Гц. . этом случае 3, U.,, 126 В.

Для определения момента окончания процесса пуска сравнивают напряжения на компараторе 11, поступающие с датчиков 9 и 10. В момент окончания переходного процесса пуска напряжение второго датчика 10 напряжения превышает напряжение датчика 9, а компаратор выдает сигнал логической единицы При этом сигналы логической единицы с выхода компаратора 11 и выхода эле мента 13 задержки поступают на входы блока И 12 и далее на управляющий вход переключателя 18, который- переключает вход блока 17 сравнения на выход источника 20 опорного напряже- ния. Величина напряжения на выходе этого источника формируется с учетом климатических факторов, определяемых посредством блока 21.

Снижение величины выходного сигнала на входе сравнения блока 17 ведет к.увеличению фазы импульсов упр авле- ния фазорегулятора 26 и снижению напряжения на выходе преобразователя 1 при поддержании его на оптимальном уровне

-&-/С7 .

Ua

и,

г 1 кф где К(ф - коэффициент климатических

факторов;

С - постоянный коэффициент. При этом частота следования импульсов управления тиристорами преобразователя 1 остается неизменной и соответствует алгоритму работы делите- ля 27 частоты.

Формула изобретения Устройство регулирования и стабилизации частоты вращения асинхронных электродвигателей вентиляторов элек- троподвижного состава переменного тока, содержащее преобразователь с встречно параллельно включенными тиристорами, подключенный выходом к

5

0 5 0

0

5

5

0

g

ра, связанного входами с вторым и третьим выходами вторичной обмотки тягового трансформатора, о т л и - чающее с я тем, что, с целью экономии электроэнергии, оно снабжено датчиком теплового состояния тяговых двигателей, датчиками температуры воздуха, атмосферного давления, влажности, соединенным входами с их выходами блоком определения коэффициента климатических факторов, источниками опорного напряжения, переключателями, блоком сравнения, подключенным выходом к его первомз входу первым датчиком напряжения; элемен- т,ом задержки, дополнительным конденсатором, подключенным к нему вторым датчиком напряжения, соединенным с его выходом одним из входов компаратором и подключенным входом к его выходу блоком И, другой вход которо- . го соединен с выходом элемента задержки, а выход - с управляющим входом первого переключателя, информационные входы которого подключены к выходам источников опорного напряжения, выход первого из которых соединен с первым входом второго источника опорного напряжения, второй вход которого подключен к выходу .блока определения коэффициента климатических факторов, при этом выход первого переключателя соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого подключен к третьему входу фазорегулятора, а второй вход компаратора связан с выходом первого датчика напряжения, подключенного входами к первой и третьей фазам асинхронных электродвигателей, связанных с вторым и третьим выводами вторичной обмотки тягового трансформатора через контакты соответствующих контакторов, катутп- ки которых соединены с выходами второго переключателя непосредственно и через элемент задержки,- а управляю- щий вход второ.го переключателя соединен с датчиком теплового состояния тяговых двигателей.