Р1зобретение относится к электроподвижно.му составу постоянного тока с использованием тиристоров для регулирования скорости при пуске и электрическом торможении путем плавного регулирования напряжения и тока возбуж депия тягового двигателя последовательного возбуждения. Известны устройства плавного регулирования скорости электроподвижного состава с питанием тягового двигателя через силовой тиристор с андуктивно-емкостной коммутацией со вспомогательным тиристором. Известны также устройства с плавным регулироваливм напряжения и возбуждения тягового двигателя при нуске торможения. Известное устройство характеризуется тем, что при пуске электроподвижБого состава с возрастанием регулируемого нашряжения двигателя уменьшается тяговое усилие, ввиду автоматического снилсения тока возбуждения. При этом невозможно регулировать возбуждение двигателя в начале трогания с места для повыиления плавности. В режиме рекуперативного торможения для Повышения надежности работы тяговых двигателей при повышенном напряжении в контактной сети целесообразно поддерживать напряжение тяговых двигателей не превышающим номинального, путем изменения .коэффициента заполнения (относительного .времени праводяш,его состояния) силового тиристора, а тормозное усилие регу.тировать током возбуждения. Известное устройство исключает эту возможность. Известны также устройства, у которых параллельно обмоткам возбуждения гюдключают тиристор с индивидуальным устройством индуктивно-емкостной коммутации. Наличие дополнительного устройства коммутации усложняет силовую схему и схе.му управления. Предлагаемое устройство обеспечивает ,в режимах пуска и торможения повышение надежности и «олстру.кти.вно .выполнено проще. Это достигается тем, что одноименными электродами вспомогательного тиристора и тир-истора, включенного параллелы о обмоткам возбуждения, подключен диод. На чертеже представлена принцнпиальлая схема предлагаемого устройства. Якорь 1 и обмотка воз-буждения 2 тягового двигателя подключены к источнику питания через силовой тиристор 3 с индуктлзио-емкостной коммутацией, содержаш.ей дроссель 4 и конденсатор 5 со вспомогательным тиристором 6. В цепи тягового двигателя включен оглаживаюш,ий дроссель 7, а цепь тока двигателя в непроводящий иитервал силового тиристора 3 замыкается через диод 8. Параллельно обмотке возбуждения подключен тиристор 9, шунтированный диодом 10 для имПульсного регулирования тока возбуждения.
Между аподами вспомогательного пгристора 6 11 тиртлстора 9, шунтирующего об.л1отку возГууждения 2, подключен диод 11, через который -обеспечивается коммутация тиристора 9. Диод 12 включен параллельно силовому тиристору для стаб,ил:;1зации времени перезаряда коммутирующего ко.чденсатора 5 -з режиiMe затирания, независимо от тока двигателя. Парал лельао обмотке возбуждения 2 подключеио сопротивлен,ие 13 для снижения перенацряжелин тиристора 9. В цепь тиристора 9 может быть включено добавочное сопротивление t4 для ограничения : 1инлмального коэффидиента ослабления тока зозбуждения. Для перевода с.ел1ы из режима тяги в режим реку:перат1ив; ого торможения при.меияется пере:ключатель режимов с контактами 15 и 16; з тягово,м -релчиме л оитакт 15 - замкнут, а ашитакт 16 - разомкнут, при торможении - наоборот. Для обеспечения предварительного заряда 1да.1мути,рующего .конденсатора 5 при пуске и торможении включено высокоо.мноо маломощное сопротивление 17.
В псхадно.м состояиил коммутирующи; Конденсатор 5 заряжен через сопротизлениг 17 до пан(ряжели51 источника питания с полярностью «+, «-. В начале i.iycKa подаются o HOBpeiMeHHO имп}льсы управлении на силовой 3 н всиомогательнын 6 тиристоры, npji зтом ко.ММутирующий конденсатор 3 перезаряжается в течение первой половины периода собстзеиных колебанлн иидуктивиоеюкост.наго .ч0.пт}ра по цеп-и « + , элементы 6, 3, 4, «- до обратной полярности («-). {« + ) п затем перезаряжается по двум параллель.(ым целям э.чемептов 4, 12, 10, 11, о, и /, 14, 11, 5 до первоначальной полярности «-f, «-. Во второй половине периода переда-ряда обеопечивается запирание силового тиристора 3. По мере разгона тягового двлгателя увеличивается сдвиг во времени .между имггульсами упраален; Я снлового н всиомогательно-го тиристоров, благодаря чему плавно повышается среднее напряжение. ГЬрп дост-пл ении папряжения тягового двпгателя равлым напряжению .контактной сети коэффициент заполнения силового тиристора остается -иостоянным и макоИМально допустнмы.м TIO УСЛО.ВИЯМ надежьой ко.ммутанни, т. е. им:игульсы управлеиия на главный поступают иеиосредственпо после окончании перезаряда коммут 1руюп1,его конденсатора с Л0о1ярность{о « + , «-. Для дальнейшего увеличения скорости д ижения плавло регуЛ руется ток возбуждения тиристором 9, иогг ключелиы.м параллельно обмотке возбуждения 2. Заш1ра«ис тиристо:ра 9 происходит з каждом )шпульсном цикле одновре.меиио с запираиисм снлового тиристора, когда конде; сатор перезаряжается но указанному выше контуру (элементы 4, 12, 10, 11, 5). Пр.и увелнчени.и сдзига во вре.мени имлульсами управления тиристора 9 н аспо.могательног..,. тиристора уменьшается среднее напряжение, а следовательно, .и ток обмоток во;: б ждеиг1я.
Если иeoбxoди ro иметь .мипимальпо допустИ.мый постояпный коэффициент ослаблепия поля .возбуждения при полноетью включенном тиристоре 9, последовательно с иим мож«о ВКЛЮЧИТЬ добавочное сопротивление 14.
Предлагаемое устройство обесиечивает та«же плавиое регулирование .возбуждения в процессе регулирова.ния напряжения тя,говых двигателей; для этого, как и в предыдущел:
случае, подаются и.мпульсы управлеиия к тиpaiiCTOpy 9 с необходимым сдвигом во времени по отношению к гасящему тиристору.
Одновременное регулирование напряжения п возбуждения целесообразно выполнять в
начале трогаиия с места для повышения плавности.
При рекуперативном торможеп ии устрой.СТ.ВО работает следующим образом. После реверсирования якорей (на чертеже ревереив.ный переключатель ие показан), размыка1 ия .KOHTaiKTa 15 п замыкания конта.кта 16 переключателя режимов подаются импульсы управления на силовой тиристор 3, и благодаря короткозамкнутой цепи тя.гового двигателя
(элементы /, 2, 3, 16, 7) .происходит быстрое самовозбуждение, затем подаются импульсы управления на вспомогательный тиристор. Гашение силового TjipiiCTopa обеспечивается аналогично тяговому режилп.
В зоне высокой скорости движения коэффициент заполнения силового тир.истора поддерживается заданным по услов«я,м допустимого напряжения дв,игателя, а тормозной ток якоря регулируется возбуждением с помощью
тиристора 9 аналопичпо режиму тяги.
В нро 1е кутки времени, когда включен силовой тиристор, ток двигателей замыкается по контуру элементов 1, 2, 3, 4, 6, 7, а при закрытом силовом тиристоре возвращается в
контактную ееть по цепи «- источшгка питания (элементы 16, 7, 1, 2, 8), « + источника питания. По мере снижения скорости, ког.да ток возбуждення возрастает до максимального, нрекращается подача нмпульсов
управления па тиристор 9, и регулирование тормозного процесса обеспечивается изменением коэфф щиента заполнения силового тиристора 3 до остановки электроподвижного состава.
Предмет изобретения
Устройство для плавного регулирования скорости электроподвил ного состава постоянного тока с тяговыми дви.гателями поеледовательного возбуждепня, содержащее силовой тиристор с блоком индуктивпо-емкостиой коммутации со вспомогательным тиристором, подключенный последовательно е обмот-кой возбуждения, и тиристор, шунтирующий обмотку возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройетва, оно снабжено диодом, в.ключенным между анодами вспомогательно.го тиристора н тирнстора, щунтируюшего об.мотку возбуждения.
-Ю
Даты
1974-06-15—Публикация
1972-05-22—Подача