Многодвигательный электропривод Советский патент 1993 года по МПК H02P7/68 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на электрическом подвижном составе с тяговыми электродвигателями постоянного тока.

Цель изобретения - повышение надежности электропривода путем снижения уровня пульсаций тока рекуперации.

На чертеже представлена схема много- дьигательного электропривода.

Многодвигательный электропривод содержит электродвигатели, якорные обмотки 1-4, которые соединены последовательно с переменным резистором 5 и через диод 6 и контактор 7 подключены к шине источника питания, быстродействующий контакторза- щиты 8, шунтированный резистором 9, ти- ристорно-импульсный преобразователь 10 с системой управления 11, входы которой соединены сдатчиками тока якоря 12 и тока возбуждения 13 электродвигателей, обмотки возбуждения 14-17 электродвигателей соединены последовательно, балластный резистор 18 и тиристор 19, контактор начального возбуждения 20, диод начального возбуждения 21, обратные диоды 22, 23, Сглаживающий контактор 24, дополнительный резистор 25, защитный контактор 26, датчик напряжения 27 с резистором 28, конденсатор 29, защитный тиристор 30, разделительный диод 31, причем балластные резистор 18 и тиристор 19 соединены последовательно, управляющий электрод тири- стора 19 соединен с выходом системы управления 11, а катоде последовательно соединенными контакторами 7 и 20, второй выход балластного резистора соединен с катодом диода 31, анод которого соединен с шиной источника питания, к катоду диода 31 подключена последовательная цепь, содержащая быстродействующий контактор 8, резистор 25, сглаживаюмдий реактор 24, датчик тока якоря t2, якоря 4, 3, резистор 5, якоря 2,1, диод 6, контактор 7, параллельно резистору 25 подключена цепь, включающая в себя: обмотки возбуждения 14-17. датчик тока возбуждения 13, диод 22, конел С

денсатора 29, контактор 26, к управляюще-первый выход резистора 25, обмотки возму электроду тиристора 30 подключен вы-буждения 14-17, датчик тока 13, тиристоры

ход системы управления 11, датчик33, 34 преобразователя 10, контактор 26,

напряжения соединен со входом системывторой выход резистора 25. После запирауправления 11, датчики тока 12,13подклю- 5ния преобразователя. 10 ток обмоток возченых входам системы управления 11, диодбуждения спадает по цепи: обмотки

21 подключен между сглаживающим реак-возбуждения 14-17, датчик тока 13, диоды

тором и шиной питания, тиристор 30 под-22, 23, контактор 8, обмотки возбуждения

ключей анодом к катоду диода 23, а катодом14-17.

к коммутирующему конденсатору 32. WПостепенно увеличивая время открытоТиристорно-импульсный преобразова-го состояния преобразователя 10, благода- тель 10 содержит коммутирующий и амп-ря приближению момента отпирания литудный тиристоры 33, 34, причемтиристора 34 к моменту отпирания тиристо- антипараллельно тиристору 34 подклю-ра 33, увеличивают ток возбуждения; растет чен диод 35, параллельно тиристору 33 15ЭДС вращения якорей и при достижении включен коммутирующий конденсатор 32 исуммарной величины ЭДС вращения якорей индуктивность 35, параллельно тиристорувыше напряжения сети, двигатели возбуж- 34 установлен зарядный резистор 37.даются и входят в режим рекуперации. Ток Система управления тиристорным пре-рекуперации протекает по цепи: минус ис- образователем 1.1 содержит задающий ге- 20точника питания, диод 31, контактор 8, ре- нератор 38, к аыходу которого подключензистор 25, сглаживающий реактор 24, формирователь импульсов управления 39датчика тока 12, якоря 4,3, резистор 5, якоря тиристора 33, Канал, управления тиристо-2, 1, диод 6, контактор 7, плюс источника ром 34 содержит: формирователь импуль-питания. . сов 40, первый элемент сравнения 41, 25В предложенной схеме обмотки врз регулятор 42, второй элемент сравнения 43.буждения также выполняют роль сгла- Входы блока 44 изменения уставок прдклю-живающего реактора входного фильтра чены к датчикам тока 1.2, 13, а выходы -преобразователя 10. входам элемента 43 и зэдатчмка 45 уставокУправление преобразователем 1Q осу- тормозного тока. Выход контроллера 4В 30ществляется под контролем датчиков тока подключен к генератору 38, задатчику 45 и12, 13. После появления выходного напря- блоку управления 47 контакторами 7,8, 20,женмя на конденсаторе 29 поддерживаете 26. Канал управления тиристора 19 содер-за счет падения напряжения на резисторе жйт: третий элемент сравнения 48, генёра-25 при протекании тока рекуперации, При тор импульсов 49, формирователь 35исчезновении потребителя в контактной соуправляющих импульсов 50. Канал управле-ти и достижении напряжением предельного ния тиристора 30 содержит: четвертый эле-уровня (например, 3800 В) через резистор ментсравнения.51, генератор импульсов52,28 датчик напряжения 27 подается команда формирователь импульсов управления 53,в систему управления, включается тиристор

Электропривод работает следующим 4019 и создается контур замещающего ре- образом,остатнего торможения: якорные обмотки 1,

При включении Контроллера 46 маши-2, тиристор t9, резистор 18, контактор 8,

ниста собирается цепь: (+) источника пита-резистор25, сглаживающий реактор 24, датния, контактор 7, контйктор 20, резисторчик 12, обмотки якорей 3, 4, резистор 5,

18, контактор 8, резистор 25, диод 21, {-) 5обмотки якорей 1, 2. Конденсатор 29 при

источника питания. При этом заряжаетсяэтом заряжается также от падения напряже конденсатор 29 через диод 22 и обмоткиния на резисторе 25, и обмотки возбуждевозбуждения двигателей 14-1Т до уровняния питаются через преобразователь 10

напряжения равного падению напряженияаналогично режиму рекуперации,

на резисторе 25. . 50Регулирование величины тока возбужОдновременно заряжается конденса-дения осуществляется благодаря смещению

тор 32 узла коммутации преобразователя 10момента отпирания тиристора 34 по отнопо цепи: первый выход резистора 25, обмот-шению к моменту отпирания тиристора 33.

ки возбуждения 15, 14, 16, 17, датчик токаУправление тиристором 34 осуществляется

13, конденсатор 32, коммутирующий реак- 55по среднему значению тока якорей. При

тор 36, зарядный резистор 37, контактор 26,этом сигнал с задатчика величины тока 45

второй выход резистора 25.поступает на первый вход элемента 43, а на

В открытом состоянии преобразователяего второй аход поступает через блок 44

10, через обмотки возбуждения 14,15,16,17сигнал с датчика тока якорей 11, Выходной

и датчика тока 13 протекает ток по цепи:сигнал блока 43 представляет собой разность этих сигналов и далее поступает на вход регулятора 42, где происходит формирование управляющего сигнала. Управляющий сигнал поступает на вход первого элемента сравнения 41, где осуществляется его импульсная модуляция. Выходные импульсы элемента 41 усиливаются и формируются блоком 40. Блок 44 осуществляет коррекцию величины тока якоря по мере снижения скорости торможения в функции тока возбуждения в зоне ограничения тяговых электродвигателей по межламельному напряжению.

Процесс рекуперативно-реостатного торможения разделяется на три фазы: реку- пёрэтивно-реостатное (или реостатное) тор- можение при постоянной величине резистора 5 за счет регулирования тока возбуждения; рекуперативно-реостатное (или реостатное) торможение при изменений ве- личины резистора 5 и постоянном тока возбуждения; реостатное торможение при постоянном тока возбуждения,

Защита от токов коротких замыканий осуществляется следующим образом: при пробое одного из якорей на землю начинает нарастать ток короткого замыкания. При достижении током короткого замыкания критической величины (например, 250 А) отключается контактор защиты 8 и контак- тор 26 и включается по каналу управления 51-53 тиристор защиты 30. Кроме того, при этом токе отключается управление преобразователя 10. В контур спадения тока возбуждения вводится демпфирующий резистор 9, который ограничивает ток короткого замыкания.

Часть тока короткого замыкания протекает по обмотке возбуждения встречно тому, бывшему ранее в режиме торможения, перемагничивая ее и локализуя режим короткого замыкания по контуру: (-) источника питания, диод 31, тиристор 30, реактор 36, диод 35, датчик тока 13, обмотки возбуждения 14-17, резистор 25, реактор 24, якоря тяговых двигателей, место пробоя на землю, (-) источника питания.

Формула из обретен и я

Многодвигательный электропривод, содержащий электродвигатели, якорные об- мотки которых соединены последовательно с переменным резистором и через диод рекуперации и линейный контактор подключены к положительной шине источника питания,

быстродействующий контактор, шунтированный резистором, тиристорно-импульс- ный преобразователь с системой управления, входы которой соединены с датчиками тока якоря и тока возбуждения электродвигателей, обмотки возбуждения электродвигателей, обмотки возбуждения электродвигателей соединены последовательно балластный резистор и тиристор замещающего реостатного торможения пульсов управления коммутирующего ти- ристора и к входу первого элемента сравнения, канал управления тиристора замещающего реостатного торможения содержит последовательно соединенные третий элемент сравнения, генератор импульсов, формирователь импульсов управления, канал управления защитным ти- ристором содержит последовательно соединенные четвертый элемент сравнения, генератор импульсов, формирователь импульсов управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения уровня пульсации тока рекуперации обмотки возбуждения первым своим выводом подключены к первому выводу дополнительного резистора, а другим выводом - к датчику тока возбуждения, второй вывод датчика тока возбуждения подключен к аноду первого обратного диода, катод которого подключен к обкладке конденсатора фильтра, вторая обкладка конденсатора фильтра соединена с катодом амплитудного тиристора и через контактор защиты - с другим выводом дополнительно-, го резистора, второй обратный диод анодом подключен к катоду первого обратного диода, а катодом - к общей точке соединения катода разделительного диода и анода тиристора защиты, при этом катод тиристора защиты подключен к общей точке соединения коммутирующего конденсатора и индуктивности, диод начального возбуждения подключен между отрицательной шиной источника и общей точкой соединения сглажи- вающего реактора и дополнительного резистора, последовательно соединенные датчик напряжения с добавочным резистором включены между катодом диода рекуперации и отрицательной шиной источника питания, выход датчик напряжения соеди- нен с входом третьего элемента сравнения, а выход датчика тока якоря соединен с входом четвертого элемента сравнения.

Я

k

Использование: на электрическом подвижном составе с тяговыми электродвигателями постоянного тока. Сущность: в данном электроприводе в качестве индуктивности входного фильтра используются обмотки возбуждения тяговых электродвигателей. Это позволяет снизить уровень пульсаций тока рекуперации без увеличения массы и стоимости фильтра тиристорно- го преобразователя. 1 ил.

У 21 2 S3