УСТРОЙСТВО для ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ Советский патент 1970 года по МПК B60L11/06 

Изобретение относится к устройствам для централизованного электроснабжения пассажирских поездов неременным током стабильной частоты. Такие устройства обычно устанавливаются на тепоювозах, они имеют мощность 400-800 кет и содержат синхронный генератор, вращающийся от главного дизеля тепловоза, и преобразователь частоты. В качестве преобразователя частоты, как правило, используют вентильный преобразователь частоты с непосредственной связью, который формирует выходное однофазное напряжение из выпрямленных отрезков синусоид многофазного первичного напряжения. Подобные системы используют, например на некоторых пассажирских тепловозах в ФРГ и Австрии, а также в Японии и Канаде.

Однако точность стабилизации выходной частоты, которая должна быть не ниже 1 - 2,5%, зависит от частоты генератора, определяемой при безредукторной схеме скоростью вращения дизеля. Последняя обычно не превыщает 2000 об/лшн, что позволяет сконструировать генератор с частотой не выше 200250 гц. Это обеспечивает достаточную точность стабилизации частоты при выходной частоте 16,2/3 гц. Поскольку в большинстве стран для электроснабжения поездов используют частоту 50 гц, то известная схема не может быть использована в этих случаях. При

выходной частоте 50 гц целесообразно иснользовать схемы непосредственных преобразователей частоты с искусственно коммутацией тока. Однако в случае использования синхронного генератора с двумя трехфазными обмотками известные схемы преобразователей имеют завышенную по сравнению с необ.ходпмой установленную мощность кo tмyтиpyющиx конденсаторов и сложную схему их соединения.

Целью изобретения является повьииение надежности устройства и его энергетических показателей.

На чертеже приведена нринциниальная схема нредложенного ycTpoiicTBa.

Устройство содержит многообмоточный синхронный генератор с двумя трехфазными обмотками 1а и 16, ,тыми на 30° эл. Этот генератор, который, в отличне от тягового, называют ноездным, вращается от вала 2 главного дизеля тепловоза. К обмоткам генератора присоединены токосборные группы преобразователя, которые фор iиpyют соответственно положительную и отрицательную полуволны тока нагрузки. Группа, формирующая положительную полуволну, собрана на тиристорах 3-М, а группа, формирующая отрицательную полуволну, - на тиристорах /5-26. Выходы групп присоединены к поездно1 нагрузке 27, к которой относятся

электрокалориферы отопления и другое электрооборудование, установленное в вагонах.

Устройство искусственной коммутации тиристоров 3-26 состоит из коммутирующих конденсаторов и дросселей 28-33, иодключенных к генератору через диоды и тиристоры 34-69.

Устройство работает следующим образом.

Тиристоры 3-14 пропускают ток в выпрямительном режиме, и напряжение на нагрузке положительно. При этом отпираются тиристоры 69, 49, 53 и 66, заряжая конденсаторы 2S, 30 и 32 напряжением нагрузки с полярностью. После заряда коммутируюп их конденсаторов тиристоры 69, 49, 53 и 66 запираются естественны.м образо.м. В MOMeirr, когда необходимо переключить напряжение па нагрузке, отпираются тиристоры 37, 45, 57 и 67, в результате чего для тока пагрузкп создается об.од1И: 1 1 путь. Например, от точки, которая заземлена, ток будет протекать через дроссель 33 и копдепсатор 32, затем через тиристор 61 и один из диодов 58-60, паходящийся под иаибсхльшим отрицательным потенциалом об.мотки 16, пото.м через эту обмотку, один из диодов 54-56, тиристор 57, коидепсатор 30, дроссель 31, тиристор 45, одии из диодов 42-44, об.мотку 1а, один из диодов 34-36, тиристор 37, копдеисатор 28, дроссель 29- li )1агрузку 27. Таким образом, ток нагрузки кратковременио за.мыкается через коммутируюндие конденсаторы, иерезаряжая их. За это время тиристоры 3-14 должны восстаиов1ггь свои 15еитильные свойства. После перезарядки конденсаторов спова включают силовые тиристоры 3-/-/, подавая па них импульсы инверторпого режима и осуп1ествляя ranienne реактивно1Ч) тока пагрузки.

После того, как ток нагрузки спадет до нуля отпираются тиристоры 15-26, подавая на них и.мпульсы выпрямительного режима и осуществляя формировапие отрицательной иолуволны тока нагрузки. При этом наиравление тока (искусственную коммутацию) осуществляют апалогичным сиособом, т, е. используя тиристоры 69, 67, 45 и ,57 для заряда конденсаторов и тиристоры 4J, 49, 53 и 65 для и.х разряда.

Наиряжение па нагрузке имеет прямоугольную форму, а точность стабилизации ercj частоты может быть сколь угодно высока и зависпт только от систем унравлеиия. Апалогичио могут быть выполнены устройства с генератором, имеющим больщее число об.моток.

П р е д .м е т изо б р е т е н и я

1. Устройство для централизованного электроснабжения иассажирских поездов, содержащее синхроииый генератор с двумя трех фазными об.моткалп, соединенными с иреобразователе.м частоты в виде двух встречно-пара.ллельпо включешп кх токосборны.к груин, каждая из которых содержит две соединенные

последовательно мостовые тпристорные схемы, к общи.м точка.м которых подключена поездпая нагрузка и источник ком.мутирующего наиряжепия, выполнепный но схеме преобразователя, ком.утируюи,ие конденсаторы, одной

обкладкой подключенные к нагрузке, а другой обкладкой - к обще нагрузке тиристоров, соединеины.х с источником ксшмутирующего напряжения, и до11олпительп12|й коммутпрующий копденсатор, отличающееся тем,

что, с целью повышения его надежности и улучи епия энергетических иоказателей, дополнительны коммутпруюпи-1Й копде1 сатор одной своей обк.чадкой подключен к общей точке дополпительных встречно включенных ко.ммутирующих тиристоров ОД1ЮЙ обмотки генератора, а другой обкладкой соот15етственпо - к общей точке дополнительных встречио включенных коммутирующих тиристоро;; другой обмотки генератора.

2. Устройство ио и. 1, отличающееся тем, что, с целью установленной мон;ности коммутирующих конденсаторов, общие точки коммутирующих конденсаторов и коммутирующих тиристоров перекрестЕО лодключены к поездной нагрузке через ячейку встречно-параллельно включенных тиристоров.