Тяговый электропривод с питанием от контактной сети переменного тока Советский патент 1992 года по МПК B60L15/08 

xj

,01

Ю

io

СЛ

Изобретение относится к электроприводам с управляемыми выпрямителями и может быть использовано на электроподвижном составе с питанием однофазным переменным напряжением 25 кВ 50 Гц.

Известен электропривод, содержащий трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, которая через управляемый выпрямитель и сглаживающий реактор подключена к тяговым электродвигателям постоянного тока 1.

Недостаток такого привода связан с тем, что при фазовом регулировании выпрямителя существенно снижается коэффициент мощности.

Этот недостаток устранен в приводе, где используют сложные законы регулирования управляемого выпрямителя, например 4-квадрантное регулирование, РИФ и т.д. 2.

Однако при этом существенно усложняется преобразовательная установка привода.

В качестве прототипа целесообразно принять привод, содержащий трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена к контактной сети, а низковольтная обмотка выполнена из секций, подключенных к входам управляемого выпрямителя, к выходам которого подключены соединенные последовательно сглаживающий реактор и тяговый двигатель 3.

Недостаток прототипа связан с неудовлетворительным значением коэффициента мощности в процессе регулирования тяговых двигателей.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей.

Эта цель в тяговом приводе достигается за счет того, что он снабжен реверсивным переключателем, одни выводы которого соединены с первым и вторым входами управ- ляемого выпрямителя, а другие - с выводами одной из секций вторичной обмотки трансформатора, другая секция которой подключена к второму и третьему входам управляемого выпрямителя, причем соотношение витков одной и другой секций принято равным 2:3.

Отличительные признаки: для одной из секций вторичной обмотки трансформатора предусмотрен реверсор: количества витков в секциях относятся как 3:2.

Эти признаки обеспечивают достижение цели изобретения. При анализе этих признаков с известными техническими решениями сходных и эквивалентных признаков не обнаружено. Следовательно.

предложение соответствует критерию существенные отличия и обладает новизной.

На фиг. 1 дана принципиальная схема

электропривода; на фиг. 2 - диаграмма управления; на фиг. 3 - характеристика коэффициента мощности.

Привод (фиг. 1) содержит токоприемник 1. выключатель 2, трансформатор 3 с пер-вичной обмоткой 4 и вторичной обмоткой 5 разделенной на секции 6 и 7. Выводы этих секций через переключатели 8-9 подключены к выпрямителю на тиристорах 10-15. К выходам выпрямителя подключены тяго5 вые двигатели 16 через сглаживающий реактор 17.

Привод работает следующим образом (фиг. 2). Регулирование осуществляется по четырем зонам.

0 В первой зоне замкнуты контакты 9, тиристоры 14-15 включены полностью, т.е. работают на диоды, а угол а включения тиристоров 10-11 постепенно изменяется от 180° до нуля. 065 мотки б и 7 включены встречно и напряжение на двигателях 16 плавно нарастает от нуля до 20% номинального, т.е. до 2/лг Ет.

Во второй зоне осуществляется фазо0 вое регулирование тиристоров 12- 13: они сразу же включаются с углом а 90°. При этом работает только обмотка 7, начальное значение выходного напряжения равно 2/л: Em. В конце второй зоны, т.е. при

5 а. - 0°, имеем выпрямленное напряжение 4/ЛГ Ет.

В третьей зоне вместо обмотки 7 вводят обмотку 6; включение тиристоров 10-11 начинается с а 70,5°. При этом выходное

0 напряжение равно 4/ ж Em, т.е. конечному значению напряжения предыдущей зоны. Далее при снижении а напряжение растет

6/jr Em.

В четвертой зоне к обмотке 6 подключа- 5 ется (согласно) обмотка 7 предварительно, т.е. еще в зоне 111, разомкнуты контакты 9 и замкнуты контакты 8. Напряжение нарастает плавно с 6/я Етдо10/л Ет.

Далее выпрямитель работает с полно- 0 стью включенными тиристорами 10-11 и 14-15; выходное напряжение равно ЮЛт Em.

Таким образом, повышение напряжения осуществляется четырьмя неравными 5 ступенями, а именно:

Iзона- на 20%;

IIзона - на 20%;

IIIзона - на 20%;

IVзона - на 40%.

Коэффициент мощности Я меняется согласно фиг. 3 (сплошная линия), где для сравнения показано изменение коэффициента мощности при 4-зонном регулировании на электровозах ВЛ80Р и ВЛ85 (штриховая линия). При этом средние значения коэффициента мощности по всему ука- занному диапазону регулирования примерно одинаковы и равны 0,8.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в том, что при 2-секци- онной вторичной обмотке трансформатора получается такой же коэффициент мощности, как и на известных электровозах с 3- секционной обмоткой трансформатора.

Формула изобретения

Тяговый электропривод с питанием от контактной сети переменного тока, содер0

5

жащий трансформатор, высоковольтная оО моткэ которого подключена к контактной сети, а низковольтная обмотка выполнена из секций, подключенных к входам управля емого выпрямителя, к выходам которого подключены соединенные последовательно сглаживающий реактор и тяговый двигатель, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, он снабжен реверсивным переключателем, одни выводы которого соединены с первым и вторым входами управляемого выпрямителя, а другие - с выводами одной из секций вторичной обмотки трансформатора, другая секция которой подключена к второму и третьему входам управляемого выпрямителя, причем соотношение витков одной и другой секций принято равным 23.

Использование: железнодорожный транспорт, электровозы и электропоезда переменного тока 25 КВ50 Гц с управляемыми выпрямителями. Сущность изобретения в приводе с трансформатором 3 и выпрямителем 10-15, от которого через сглаживающий реактор 17 питаются тяговые двигатели 16, соотношение чисел витков в секциях 8 и 7 вторичной обмотки трансформатора 3 выбрано равным 3:2, а секция 7 подключена к выпрямителю через контакты реверсивного переключателя. 3 ил.

$чг.г

.,Ј ft &