Бесконтактный тяговый электропривод автономного транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60L11/06 

1,

Изобретение относится к транспорту и предназначено для использования на большегрузных автосамосвалах.

Цель изобретения повышение КПД. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема бескон- тактного тягового электропривода автономного транспортного средства,

Бесконтактный тяговый электропривод состоит из тягового генератора 1 переменного тока с изолированными одна от другой многофазными обмотками 2 с нулевыми вьшодами 3 и обмоткой 4 возбуждения. К каждой из обмоток

2генератора подключены мостовые управляемые вьшрямители 5s анодные группы управляемых вентилей которых соединены с якррньши обмотками 6 тя- говых электродвигателей, а катодные группы подключены к последовательным обмоткам 7 возбуждения и через тиристоры 8 торможения к нулевьм вьшодам

3генератора 1.

Входы управляемых полумостов 9 на тиристорах соединены с каждой фазной обмоткой 2 генератора , а выходы подключены к точке 10 соединения последовательных обмоток 7 возбуждения с якорными обмотками б тяговых электродвигателей. Параллельно якорным обмоткам 6 подключены тормозные резисторы 11J последовательно соединенные с разделительными диодами 12, К части 13 тормозных резисторов 1 подключены элшстродвигатели 14 с обмотками 15 возбуждения. На валу одного элект

с

10

j

0

5

о

5

родвигателя установлен вентилятор 16 принудительного охлаждения резисторов П, а на другом - генератор 17 с обмоткой 18 возбуждения, статорные обмотки которого через управляемые по- 19 подключены к последовательным обмоткам 7 возбуждения тяговых двигателей 6. К тем же частям 13 тормозных резисторов 11 подключены выходы управляемых полумостов 20, подключенных входами к фазным обмоткам 2 тягового генератора 1,

При этом один из двигателей 14 с обмоткой 15 .возбуждения, генератор 17 с обмоткой 18 возбуждения и полумост 19 образуют узел реверсирования токов возбуждения, |

В тяговом режиме на управляемые

вентили мостовых выпрямителей 5 подаются импульсы управления с углом регулирования of. О, т,е. управляе- мые вентили работают в «диодном режиме. Формирование тяговой характеристики генератора 1 Осуществляется с, помощью обмотки 4 возбуждения,

При повороте транспортного средства на управляемые вентили мостового выпрямителя 5, питающего тяговый двигатель внутреннего колеса, подается сигнал, который с уменьшением радиуса поворота увеличивает угол регулирования об , Напряжение питания дви- гат.еля внутреннего колеса .уменьшается, что приводит к уменьшению тока, потока и момента двигателя. Тем самым облегчается поворот автономного

транспортного средства, уменьшается нагрузка на рулевое управление транспортного средства, улучшается его динамика, что ведет к уменьшению износа шин, улучшению Маневренности транспортного средства; повьш1ению производительности транспортного средства,

Б тяговом режиме при уменьшении момента сопротивления движения транспортного средства при Р const напряжение тягового генератора возрастает, ток падает, скорость транспорт- ного средства увеличивается. В точке ограничения по напряжению тяговых дни гателей напряжение становится максимальным, ток минимальным и при нейшем уменьшении тока мош;ность, отбираемая тяговым электродвигателем от дизеля, уменьшается. Скорость транспортного средства устанавливается постоянной при условии постоянства момента сопротивления движению транспортного средства. Для увеличения скорости транспортного средства в момент, когда напряжение генератора достигает максимального значения, подаются импульсы управления ца тиристоры уттравляемого полумоста 9 и на- чинает-ся плавное ослабление поля тяговых двигателей. Скорость транспортного средства с уменьшением поля тя- говых двигателей возрастает.

С увеличением момента сопротивления движению скорость транспортного средства з меньшается, угол- регулирования об увелич гвается, поле тяговых электродвигателей тиристорами полумоста 9 плавно усиливается и в тот момент, когда напряжение генератора , . становится меньше максимального значения, тяговые двигатели работают с полным полем.

Для перевода электропривода из тягового режима в тормозной снимаются импульсы управления с выпрямителей 5, после закрытия иоторых подаются пульсы управления на тиристоры полумоста 9 и на тиристоры 8 торможения. Последовательные обмотки 7 возбуждения тяговых двигателей Получают обратное независимое питание по нулевой схеме возбуждения. Тяговые электродвигатели начинают работать в генераторном режиме. Полярность якорных обмоток 6 двигателей меняется на противоположную. Якорный ток протекает по

тормозным резисторам 11, и 13, по

моткам 15 возбуждения и якорным обмоткам 14, приводных двигателей вентилятора 16 и генератора 17.

Вентилятор 16 воздушным потоком

охлаждает тормозные резисторы, а генератор .17 вырабатьшает энергию, которая через тиристоры полумоста 19 направ-. ляется на обмотки 7 возбуждения тяговых электродвигателей. С этого момента управляемые импульсы снимаются с тиристоров полумос 1 а 9 и энергия от дизеля не потребляется. Ток,возбуждения обмоток 7 регулируется путем

изменения угла управления об тиристоров пЬлумостов 19. При торможении скорость транспортного средства падает. С уменьшением скорости ток в обмотках 7 возбуждения возрастает до

предельно допустимого значения. С этого момента на анодные группы мостовых выпрямителей 5 и на управляемые полумосты 20 подаются инверторные импульсы управления. Часть тока якорей

начинает протекать по цепи: якорные обмотки 6 - анодные грУЬпы вентилей выпрямителей 5 - обмотки 2 тягового генератора 1 - тиристоры полумостов 20 - части тормозных резисторов 13 с

подключенными к ним приводными двигателями 14 - якорные обмотки 6,

Изменяя угол управления инвертор- ным режимом, токи в якорях электродвигателей поддерживаются постоянными. Тем самым осуществляется плавное расширение тормозного режима при малых скоростях дви.чения транспортного средства. Для полной остановки транспортного средства на любых допустимых

уклонах трассы при уменьшении скоросг ти движения полумоста, работавшие в инверторном режиме, переводят плавно в выпрямительный .режим, поддерживая токи якорей постоянными. Транспортное

средство остановится на уклоне, как только его потенциальная энергия будет уравновешена энергией, потребляе-. мой. тяговыми двигателями от дизеля.

Смена направления движения автономного транспортного средства при маневрах осуществляется реверсированием тока в последовательных обмотках 7 возбуждения. Для этого подаются импульсы з равления на анодные группы выпрямителей 5 и на тиристоры полуMcfcTOB 20, Якоря тяговых электродвигателей получают питание от генератора 1- через части тормозных резисторов

13 с подключенными к ним приводными двигателями 14 вентилятора 16 и синхронного генератора 17, от которого через тиристоры полумостов 19 получа- ют питание обмотки 7 возбуждения тяговых двигателей. Ток в обмотках 7 возбуждения меняет направление и автономное транспортное средство начинает двигаться назад. Скорость движе- ния предлагаемого автономного транспортного средства регулируется путем изменения тока возбуждения тягового генератора 1.

|Формула изобретения

Бесконтактный тяговый электропривод автономного транспортного средства, содержащий генератор переменного 20 тока с изолированными одна от другой многофазными обмотками, с выводами фаз каждой из которых соединены мостотов, подключенных выходами к точкам соединения обмоток возбуждения и якорей электродвигателей, с последними из которых через разделительные диоды связаны тормозные резисторы, а между нулевыми вьшодами обмоток генератора и вьшодами катодных групп мостовых управляемых вьшрямителей включены тиристоры торможения, причем к среднему и крайнему выводам одного из тормозных резисторов подключен двигатель вентилятора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен дополнительными управляемыми полумостами и подключенным к части другого тор мозного резистора блоком реверсирования токов возбуждения электродвиг°ателей, выходы кото{ ого соединены с входами вторых управляемых полумостов, подключенных выходами к точкам соединения обмоток возбуждения и якорей со ответствующих электродвигателей,причем с вьшодами фаз обмоток генератора

вые управляемые выпрямители с подключенными к ним тяговыми электродвига- 25«соединены входы третьих управляемых телями с последовательным возбуждени- полумостов, выходы которых подключены ем и входы первых управляемых полумос- к средним вьшодам тормозных резисторов .

5

0

тов, подключенных выходами к точкам соединения обмоток возбуждения и якорей электродвигателей, с последними из которых через разделительные диоды связаны тормозные резисторы, а между нулевыми вьшодами обмоток генератора и вьшодами катодных групп мостовых управляемых вьшрямителей включены тиристоры торможения, причем к среднему и крайнему выводам одного из тормозных резисторов подключен двигатель вентилятора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен дополнительными управляемыми полумостами и подключенным к части другого тормозного резистора блоком реверсирования токов возбуждения электродвиг°ате. лей, выходы кото{ ого соединены с входами вторых управляемых полумостов, подключенных выходами к точкам соединения обмоток возбуждения и якорей соответствующих электродвигателей,причем с вьшодами фаз обмоток генератора

5«соединены входы третьих управляемых полумостов, выходы которых подключены к средним вьшодам тормозных резисторов .

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано на большегрузных автосамосвалах, автопоездах и тепловозах. Цель изобретения - повышение КПД. Бесконтактный тяговый электропривод состоит из генератора 1 переменного тока с изолированными одна от другой обмотками, мостовых управляемых вьшрямителей 5 с подключенными к ним тяговыми электродвигателями постоянного тока с по