Автономный тяговый электропривод Советский патент 1990 года по МПК B60L11/06 

Изобретение относится к автономному тя- говому электроприводу и может быть использовано, в частности на большегрузных карьерных автосамосвалах.

Цель изобретения -- расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого автономного тягового электропривода при независимом питании обмоток возбуждения электродвигателей от дополнительного источника; на фиг. 2 - принципиальная схема автономного тягового электродвигателя при общем питании обмоток якоря и возбуждения электродвигателей от синхронного генератора.

Автономный тяговый электропривод содержит приводимый во вращение от первичного двигателя синхронный генератор, обмотки 1 и 2 которого подключены к входам мостовых выпрямителей 3 и 4, электродвигатели постоянного тока, обмотки 5 и 6 якорей которых включен последовательно в выходные цепи мостовых выпрямителей 3 и 4 в замкнутый контур. Обмотки 7 и 8 возбуждения электродвигателей соединены последовательно и включены через контакты 9 - 12 реверсора в цепь другого источника 13 питания (фиг. 1), либо включены в замкнутый контур с выпрямителями 3 и 4 и обмотками 5 и 6 (фиг. 2). Тормозные резисторы 14 и 15 включены в тот же контур и шунтированы соответственно контакторами 16 и 17.

При этом обмотки 7 и 8 электродвигателей включены в последовательную цепь с выпрямителями 3 и 4, тормозными резисторами 14 и 15 и обмотками 5 и 6, причем один из выводов каждой обмотки 5 и 6 соединен с одним из выводов соответствующего тормозного резистора 14 и 15, а другие выводы обмоток 5 и 6 и тормозных резисторов 14 и 16 соединены с выводами разделительных диодов 18 и 19, включенных встречно выпрямителям 3 и 4. Реверсор выполнен в виде двух независимых пар контакторов 9, 11 и 10, 12.

Электропривод работает следующим образом.

В тяговом режиме замкнуты контакторы 9 и 11 и контакторы 16 и 17. Мостовые

выпрямители 3 и 4 и обмотки 5 и 6 электродвигателей включены поочередно, последовательно, токи обмоток якоря и возбуждения, а следовательно, моменты электродвигателей равны. Управление приводом осуществляется за счет одновременного регу лирования генератора и тока в обмотках 7 и 8 (фиг. 1), либо только за счет изменения напряжения генератора (фиг. 2). Изменение направления движения осуществляется размыканием контакторов 9 и 11 и замыка5 нием контакторов 10 и 12. В тормозном режиме контакторы 9, 11, 16 и 17 разомкнуты, а контакторы- 10 и 12 замкнуты. Ток в обмотках 7 и 8 и ЭДС электродвигателей изменяют направление на противоположное, а в цепь обмоток 5 и 6 вводят0 ся тормозные резисторы 14 и 15.

При больших скоростях в схеме электропривода (фиг. 1) напряжение генератора поддерживается на минимальном уровне, а постоянное значение тока якоря по мере сни5 жения скорости обеспечивается за счет увеличения тока в обмотках 7 и 8. При определенной скорости ток возбуждения и момент электродвигателей достигает максимальных значений и дальнейшее поддержание постоянных значений тока якоря и максимального момента по мере снижения скорости осуществляется за счет увеличения напряжения генератора.

Напряжение электродвигателя уменьшается пропорционально снижению скорости,

5 а напряжение генератора увеличивается таком образом, чтобы ток якоря, определяемый суммой напряжений генератора и электродвигателя, оставался постоянным.

В электроприводе (фиг. 2) благодаря наличию разделительных диодов 18 и 19 при

0 больших скоростях обеспечивается независимое регулирование тока в обмотках 7 и 8. Ток через диоды 18 и 19 равен разности токов якоря и возбуждения. Поэтому при больших скоростях до тех пор, пока ток возбуждения меньше тока якоря, диоды 18

55 и 19 проводят ток. Токи обмоток 5 и 6 якорей замыкаются в контурах обмотка 5 - резистор 14 - диод 18 и обмотка 6 - резистор 15 - диод 19. Ток обмоток 7 и 8 возбуж

дения протекает по цепи: выпрямитель 3 - диод 19 - контактор 12 - обмотка 7 - обмотка 8 - контактор 10 - выпрямитель 4 - диод 18 - выпрямитель 3. Регулируя возбуждение генератора, изменяют ток в обмотках 7 и 8 тем самым, поддержи- в а ют заданное постоянное значение тока якоря по мере снижения скорости.

При определенной скорости ток возбуждения, возрастая, достигает значения тока якоря, диоды 18 и 19 запираются и образуется последовательный контур: выпрямитель 3 - обмотка 6 якоря - резистор 15 - контактор 12 - обмотка 7 - обмотка 8 - контактор 10 - выпрямитель 4 - обмотка 5 - резистор 14 - выпрямитель 3.

При дальнейшем снижении скорости стабилизация заданных значений тока якоря и момента электродвигателей осуществляется за счет увеличения напряжения генератора и потребление энергии от первичного двигателя.

При использовании в электроприводе электродвигателей независимого возбуждения, их обмотки 7 и 8 подключают к дополнительному источнику питания, в качестве которого используют дополнительную обмотку на статоре тягового генератора или дополнительную синхронную машину с ти- ристорным выпрямителем на выходе. При этом диоды 18 и 19 в схеме электропривода отключают. Кроме того, при использовании электропривода (фиг. 1) принципиально возможно кратковременное увели-- чение тормозного момента и в зоне высоких скоростей за счет повышения напря0

5

5

0

5

0

жения генератора и, следовательно, тока якоря электродвигателей.

Формула изобретения

1.Автономный тяговый электропривод, содержащий приводимый во вращение от первичного двигателя синхронный генератор, обмотки которого подключены к входам мостовых выпрямителей, электродвигатели постоянного тока, обмотки якорей которых включены последовательно в выходные цепи мостовых выпрямителей в замкнутый контур, а обмотки возбуждения соединены последовательно и включены через контакты реверсора в цепь другого источника питания, тормозные резисторы и контакторы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, тормозные резисторы шунтированы контакторами и включены в последовательную цепь мостовых выпрямителей и обмоток якорей замкнутого контура.

2.Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, он снабжен разделительными диодами, при этом обмотки возбуждения тяговых электродвигателей включены в последовательную цепь с мостовыми выпрямителями, тормозными резисторами и обмотками якорей, причем одни из выводов каждой обмотки якоря соединены с одним из выводов соответствующего тормозного резистора, а другие выводы этих обмоток якорей и тормозных резисторов соединены с выводами соответствующих разделительных диодов, включенных встречно мостовым выпрямителям.

Изобретение относится к автономным тяговым электроприводам и может быть использовано при управлении большегрузных карьерных автосамосвалов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, а также упрощение и повышение надежности. Привод содержит обмотки 1, 2 синхронного генератора, подключенные к мостовым выпрямителям 3, 4. Обмотки 5, 6 якорей электродвигателей постоянного тока через тормозные резисторы 14, 15, шунтированные соответственно контакторами 16, 17, включены последовательно с обмотками 7, 8 возбуждения и подключены к выпрямителям 3, 4 через контакты 9-12 реверсора. Электродвигатель снабжен разделительными диодами. Катоды и аноды замыкающих диодов подключены соответственно к положительным полюсам мостовых выпрямителей 3, 4 и к одним из выводов тормозных резисторов 14, 15. Изобретение обеспечивает бесконтактное расширение диапазона эффективного электрического торможения в электроприводах переменно-постоянного тока с электродвигателями как последовательного, так и независимого возбуждения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг 2