УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА Советский патент 1973 года по МПК B60L7/16 

1

Изобретение относится к импульсному регулированию скорости при электрическом торможений электроподвижного состава железных дорог с питанием от сети постоянного тока.

Известно устройство для электрического торможения электроподвижного состава с тяговыми двигателями постоянного тока последовательного возбуждения с питанием обмоток возбуждения через тиристорный импульсный регулятор от стабилизирующего резистора, включенного в якорную цепь.

В этом устройстве цепь гашения, состоящая из последовательно соединенных конденсатора, тиристора гашения и катушки индуктивности, включена параллельно силовому тиристору и обмоткам возбуждения, а параллельно цепи, содержащей конденсатор и катушку индуктивности, включен дополнительный тиристор перезаряда. .

Для надежной работы устройства открывание дополнительного тиристора перезаряда синхронизировано с открыванием тиристора гашения, что усложняет систему управления.

Однако при перегрузке известного устройства необходимо обеспечить одновременное открывание тиристоров гашения и перезаряда, кроме того такая схема не обеспечивает эффективной защиты тяговых двигателей в тяжелых аварийных режимах.

Целью изобретения является упрощение и повышение эффективности и надежности работы устройства, а также повышение эффективности защиты тяговых двигателей при глухом коротком замыкании якорной цепи путем перемагничивания магнитной системы двигателей.

Для этого устройство снабжено последовательно соединенными вспомогательными тиристором и диодом, включенными параллельно указанному шунтирующему диоду, а указанная коммутирующая индуктивно-конденсаторная цепь включена между анодом силового и вспомогательного тиристоров.

Для повышения эффективности защиты тяговых двигателей в аварийных режимах устройство снабжено защитным тиристором, включенным между обмотками якорей и возбуждения тяговых двигателей и дополнительным диодом, включенным параллельно стабилизирующему резистору, а анод щунтирующего диода подключен к катоду защнтного тиристора. На чертеже приведена принципиальная

электрическая схема устройства для электрического торможения электроподвижного состава.

Обмотки 1-4 возбуждения тяговых двигателей 5-8 соединены последовательно и подключены через силовой тиристор 9 к стабилизирующем} резистору 10, включенному в якорную цепь. Последовательно в цепь тяговых двигателей и стабилизирующего резистора включен защитный тпристор 11. Шунтирующий диод 12 включен параллельно участку цепи, содержащему защитный тиристор 11 и обмотки /-4 возбуждения. Параллельно щунтирующему диоду 12 подключена цепь, содержащая последовательно соединенные вспомогательные тиристор 13 перезаряда .и диод 14 согласной проводимости с проводимостью силового тиристора 9. Цепь гашения, содержащая коммутирующий конденсатор 15 и катущку индуктивности 16, подключена между общей точкой вспомогательного тиристора 13 и диода 14 и анодом силового тиристора 9. Для улучшения условий запирания тиристора 11 в аварийных режимах параллельно стабилизирующему резистору включен дополнительный диод 17 встречной проводимости с проводимостью силового тиристора. В режиме реостатного торможения тяговые двигатели подключены через контактор 18 к тормозному резистору 19, а режим рекуперативного торможения обеспечен путем подключения тяговых двигателей к контактной сети через контактор 20. Плавное регулирование тока возбуждения в процессе торможения осуществляют путем импульсного отпирания и запирания силового тиристора 9 в цепи об,моток возбуждения 1-4. При открытом, состоянии тиристоров 9 и /У обмотки возбуждения /-4 подключаются параллельно резистору 10 якорной цепи и происходит нарастание тока возбул дения и соответственно тока в якорной цепи, т. е. протекает процесс самовозбуждения тяговых двигателей. После достижения заданной величины тока якоря схемой управления подают сигнал на открывание вспомогательного тиристора 13 перезаряда. Открывание вспомогательного тиристора 13 перезаряда вызывает первоначально перезаряд коммутирующего конденсатора 15 по контуру 15-16- 9-13-15, а после изменения направления тока тиристоры 9 -л 13 запираются и к ним прикладывается обратное напряжение коммутирующего конденсатора 15, чем обеспечивают восстановление запирающей способности тиристоров. Изменение полярности напряжения на коммутирующем конденсаторе 15 вызывает также запирание защитного тиристора //. После запирания тиристоров якорный ток протекает но цепи коммутирующего конденсатора 15, этим самым обеспечивают перезаряд его до напряжения первоначальной полярности. При закрытом состоянии защитного тиристора 11 ток возбуждения протекает по контуру 4-3-2-1-17- 16-15-14-12-4. В нормальном работы системы торможения после изменения полярности напряжения на коммутирующем конденсаторе и соответственно на обмотках возбуждения 1-4 схема управления обеспечивает открывание заш.итного тиристора 11. После открывания защитного тиристора //

ток возбуждения протекает по контуру 4-3- 2-/-//-12-4. По мере нарастания напряжения на коммутирующем конденсаторе 15 происходит нарастание тока в цепи стабилизирующего резистора 1Q. После перезаряда конденсатора якорный ток протекает по цепи стабилизирующего резистора 10 и защитного тиристора //. При закрытом состоянии силового тиристора 9 происходит спадание магнитного потока и соответственно тока в якорной цепи. После уменьшения тормозного тока до заданной величины системой управления подается сигнал на отпирание силового тиристора 9. Открывание силового тиристора вызывает нарастание токов возбуждения и якорей, и процесс регулирования повторяется.

В аварийных режимах работы системы регулирования при пробое тиристоров 9, 13 или коммутирующего конденсатора 15 и других неисправностей устройства автоматически происходит щунтирование обмоток возбуждения при помощи тиристора 13 и диода 14, чем обеспечивается спадание тока возбуждения, тока якорной цепи и прекращение электрического торможения.

Таким способом обеспечивают защиту тяговых двигателей для устройств электрического торможения, где исключена возможность возникновения глухого короткого замыкания схемы, например в схеме реостатного торможения без заз.емления силовой схемы. Глухое короткое замыкание схемы может возникнуть при пробое одного из тяговых двигателей на корпус в режиме рекуперативного торможения на контактную сеть или при срыве регулирования тиристорного преобразователя, включенного параллельно тормозному резистору 19, и в других режимах работы системы электрического торможения. При возникновении глухого короткого замыкания эффективную защиту тяговых двигателей обеспечивают путем перемагничивания магнитной цепи тяговых двигателей.

В аварийном режяме одновременного с запиранием силового тиристора 9 запирается также и защитный тиристор //. В нормальном режиме работы устройства система управления открывает защитный тиристор // после изменения полярности напряжения на обмотках возбуждения, т. е. указанный тиристор работает в режиме диода.

В аварийном режиме работы системы электрического торможения сигнал на открывание защитного тиристора // после его запирания не поступает. При этом ток возбуждения протекает по контуру 4-3-2-1-17-16- 15-14-12-4, а ток якорной цепи, протекает по цепи коммутирующего конденсатора /5. В процессе перезаряда, коммутирующего, конденсатора ток возбуждения спадает до нуля. Для осуществления перемагничиванил обмоток возбуждения схема управления обеспечивает открывание вспомогательного тиристора 13. При открытом состоянии вспомогательного тиристора 13 по мере повыщения напряжения на коммутирующем конденсаторе 15 происходит увеличение обратного тока возбуждения. Протекание якорного тока короткого замыкания по цепи возбуждения в обратном направлении вызывает быстрое размагничивание тяговых двигателей и ограничение аварийного тока.

Предмет изобретения

1. Устройство для электрического торможения электроподвижного состава с тяговыми двигателями постоянного тока и питанием последовательно соединенных обмоток возбуждения, шунтированных диодом через силовой тиристор с индуктивно-емкостной коммутацией от стабилизирующего резистора, включенного в цепь обмоток якорей тяговых двигателей, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повыщения эффективности и надежности работы, оно снабжено последовательно соединенными вспомогательным тиристором и диодом, включенными параллельно

указанному шунтирующего диоду, а указанная коммутирующая индуктивно-емкостная цепь включена между анодом силового и катодом вспомогательного тиристоров.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,

что, с целью повышения эффективности защиты тяговых двигателей в аварийных режимах, оно снабжено защитным тиристором, включенным между обмотками якорей и возбул дения тяговых двигателей и дополнительным диодом, включенным параллельно указанному стабилизирующему резистору, а анод указанного шунтирующего диода подключен к катоду защитного тиристора.