Тяговое устройство электровоза переменного тока Советский патент 1992 года по МПК B60L15/04 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на электровозах с питанием от контактной сети переменного тока 25 кВ, 50 Гц.

Известно тяговое устройство электровоза, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого включена между токоприемником и узлом заземления, а вторичная через переключатель позиций, диодный выпрямитель и реактор соединена с тяговыми двигателями постоянного тока.

Недостаток этого электровоза связан со ступенчатым регулированием.

Этот недостаток устранен в электровозе переменного тока с тиристорным выпрямителем, обеспечивающим плавное регулирование.

Однако плавное регулирование ведет к ухудушению энергетических показателей и необходимости применения сложных компенсирующих устройств.

В качестве прототипа принято тяговое устройство электровоза, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого включена между токоприемником и узлом заземления, вентильный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме и соединенный входом с вторичной обмоткой трансформатора, реактор, включенный между первым полюсом выпрямителя и объединенными между собой первыми выводами двух групп тяговых двигателей контактор.

Недостаток прототипа - ступенчатость регулирования тяги, что особенно сказывается при троонии электровоза.

Х|

4 СО

ю

00

Цель изобретения - улучшение регулировочных свойств электрической тяги.

Эта цель достигается за счет того, что контактор включен между образующими второй полюс выпрямителя электродами вентилей, соединенными раздельно с вторыми выводами групп тяговых двигателей.

Отличительные признаки: соединение электродов вентилей, образующих второй полюс выпрямителя, контактором; разделу- ное соединение вторых выводов групп двигателей с выводами вентилей выпрямителя.

На фиг. 1 показана принципиальная схема тягового устройства электровоза; на фиг. 2 - диаграмма напряжения.

Тяговое устройство электровоза (фиг. 1) содержит тяговые двигатели, разделенные на одинаковые группы 1 и 2, которые через сглаживающий реактор 3 подключены к выходу выпрямителя 4 на диодах 5-8. Между анодами диодов 7 и 8 включен контактор 9, а каждая из групп 1 и 2 двигателей подключена к аноду соответствующего диода 7 и 8. Входы выпрямителя 4 соединены с вторичной обмоткой трансформатора 10. Его пер- вичная обмотка подключена к заземляющему узлу 11 электровоза и через защитный выключатель 12 - к токоприемнику 13.

Устройство работает следующим обра- зом.

Напряжение контактной сети понижают трансформатором 10. Далее оно поступает на вход выпрямителя 4, а с его выхода выпрямленное напряжение питает двигате- ли 1 и 2. Сглаживание пульсаций тока двигателей осуществляют реактором 3, а также собственной индуктивностью двигателей.

Регулирование напряжения на тяговых двигателях осуществляется изменением числа витков во вторичной обмотке трансформатора 10. При трогании электровоза дополнительную ступень изменения напряжения получают при помощи контактора 9, который сначала разомкнут. Тогда каждая группа 1 и 2 двигателей питается по схеме однополупериодного выпрямления (фиг. 2 а). При этом вторичная обмотка трансфер

матора загружена идентично в обоих полупериодах. Напряжение на каждой группе двигателей

Ui U2 -Ј-Uio,

где Uio - действующее значение напряжения на выходе трансформатора 10.

При замыкании контактора 10 выпрямитель 4 работает по двухполупериодной мостовой схеме (фиг. 2 б). Напряжение на двигателях

U1 IJ2 -UlO,

л

т. е. в два раза выше.

Увеличение пульсаций не наблюдается, поскольку на началоных позициях регулирования ЭДС двигателей 1 и 2 мала. Суммарной индуктивности двигателей и реактора достаточно для практически идеального сглаживания выпрямленного тока,

Технико-экономическая эффективность состоит в том, что обеспечиваются более плавное трогание поезда и более плавное переключение позиций в начальной области регулирования.

Формула изобретения Тяговое устройство электровоза переменного тока, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого включена между токоприемником и узлом заземления, вентильный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме и соединенный входом с вторичной обмоткой трансформатора, реактор, включенный между первым полюсом выпрямителя и объединенными между собой первыми выводами двух групп тяговых двигателей, контактор, отличающееся тем, что, с целью улучшения регулировочных свойств электрической тяги, контактор включен между образующими второй полюс выпрямителя электродами вентилей, соединенными раздельно с вторыми выводами групп тяговых двигателей.

25 Ј SO /

Фиг.1

Использование: электровозы переменного тока со ступенчатым регулированием. Сущность изобретения:в устройство введен дополнительный контактор, а тяговые двигатели разделены на две идентичные группы. При разомкнутом контакте контактора каждая группа двигателей питается по схеме однополупериодного выпрямления, причем вторичная обмотка трансформатора загружена идентично в обоих полупериодах. После замыкания контакта контактора выпрямитель работает по двухполупериод- ной мостовой схеме Следовательно, имеет место дополнительная ступень изменения напряжения на тяговых двигателях притро- гании электровоза, что предопределяет улучшение регулировочных свойств. 2 ил. сл

Ч

t

t