Устройство для управления электродвигателями постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК B60L7/16 H01P1/22 H02P3/14 

1

Изобретение касается управления электрическими машинами, а именно устройств для торможения электродвигателями постоянного тока с последовательным возбуждением, обеспечивающим плавный пуск, реверс, регулирование скорости и рекуперативное торможение, и предназначено для различных электроприводов постоянного тока с двигателями последовательного возбуждения, преимущественно на рудничных аккумуляторных электровозах.

Известно устройство для управления электродвигателями постоянного тока, соединенными в две параллельные цепи, в одной из которых обмотка якоря одного электродвигателя подключена к одному полюсу источника питания, а в другой - обмотка якоря другого электродвигателя подключена к другому полюсу источника питания, содержащее включенные в эти параллельные цепи тиристорные прерыватели, подключенные к противоположным от обмоток якорей полюсам источника питания, и контакторы, включенные последовательно между обмотками якоря и возбуждения, а также соединительные контакторы, включенные между обмотками возбуждения одного электродвигателя и якоря другого электродвигателя и между обмотками якоря одного электродвигателя и возбуждения другого, резисторы, подключенные одними своими концами к обмоткам якорей электродвигателей, и электрические вентили. Однако в режиме рекуперативного торможения при параллельном соединении двух электродвигателей с последовательным возбуждением, работающих в генераторном режиме на общую нагрузку (аккумуляторную батарею), появляется электрическая неустойчивость из-за неудовлетворительного распределения нагрузок (токов) между электродвигателями.

Целью изобретения является улучшение распределения нагрузок двухдвигательного электропривода в режиме рекуперативного торможения и повышение надежности самовозбуладения электродвигателей.

Это достигается тем, что электрические вентили включены между соединительными контакторами и обмотками якорей электродвигателей по направлению протекания тока рекуперации, и другие концы резисторов нодключены к точкам соединения электрических вентилей с соединительными контакторами.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма замыкания контакторов «движение - торможение и переключателя движения «вперед-назад (реверса) .

Обмотки якорей 1 и 2 электродвигателей включены в диагонали реве|рсивных переключателей на коммутационных элементах 3-6,

7-10 соответственно, подключенных через контакторы 11 и 12, обмотки 13 и 14 возбуждения и тиристорные прерыватели 15 и 16 к источнику 17 питания. Электрический вентиль 18 подключен через соединительный контактор 19 между обмоткой 13 возбуждения одного электродвигателя и обмоткой якоря 2 другого электродвигателя. Электрический вентиль 20 подключен через соединительный контактор 21 между обмоткой возб ждения второго электродвигателя и обмоткой якоря 2 первого электродвигателя. Общие точки соединительного контактора 19 и вентиля 18, а также вентиля 20 и соединительного контактора 21 через резисторы 22 и 23 подключены к источнику-17 питания.

На нулевом положении (0) главной и реверсивной рукояток контроллера все контакторы И, 12, 19, 21 и элементы 3-6, 7-10 разомкнуты, а электродвигатели выключены. Для пуска электродвигателей «вперед реверсивная рукоятка контроллера переводится в положение «вперед, при котором замкнуты элементы 3, 6 и 7, 10, главная рукоятка переводится в положение «движение, при этом замыкаются контакторы И, 12 и электродвигатели подготовлены к пуску. Регулируя относительное время открытого и закрытого состояний тиристорных прерывателей 15 и 16, осуществляют безреостатный пуск и регулирование скорости. Электродвигатели работают как по однотактной, так и по двухтактной схеме управления силовыми тиристорами. При открытых тиристорных прерывателях 15 и 16 к двигателям приложено полное напряжение источника питания, и ток обмоток якоря нарастает. При открытых тиристорных прерывателях ток постепенно спадает, замыкаясь под действием э. д. с. самоиндукции якорей через цепи обратных вентилей 24 и 25.

Для перехода в режим рекуперативного торможения главная рукоятка контроллера переводится в положение «торможение, при котором контакторы 11 и 12 разомкнуты, а контакторы 19 и 21 замкнуты. При замыкании тиристорных прерывателей 15 и 16 осуществляется закорачивание цепей: обмотка якоря 1, вентиль 20, контактор 21, обмотка 14 возбуждения, тиристорный прерыватель 16; обмотка якоря 2, вентиль 18, контактор 19, обмотка 13 возбуждения, тиристорный прерыватель 15. Под действием остаточных э. д. с. вращения происходит самовозбуждение электродвигателей с замыканием токов в указанных цепях.

Для повышения надежности самовозбуждения электродвигателей в режиме рекуперативного торможения между общими точками контактор 19 - вентиль 18 и вентиль 20 - контактор 21 и источником питания включены резисторы 22 и 23, величина которых выбрана из условия ограничения токов подвозбуждения. Если при последующем размыкании тиристорных прерывателей разность между э.д. с. вращения якорей и э. д. с. источника

питания оказывается меньше суммарного падения напряжения, то под действием э.д.с. вращения якорей и э.д. с. самоиндукции токи двигателей, уменьшаясь во времени, продолжают протекать по цепям; обмотка якоря 1, вентиль 20, контактор 21, обмотка 14 возбуждения, вентиль 25, источник питания; обмотка якоря 2, источник питания, вентиль 24, обмотка 13 возбуждения, контактор 19, вентиль 18.

0 Двигатели работают в режиме рекуперативного торможения, отдавая энергию источнику питания (аккумуляторной батарее) без переключения концов обмоток возбуждения или обмоток якорей. Тормозной режим регулируют периодическим замыканием и размыканием тиристорных прерывателей с изменяемым соотношением времени включенного и выключенного состояний.

Реверсивная рукоятка сблокирована с нулевым положением главной рукоятки контроллера. Для пуска электродвигателей назад главная рукоятка ставится в нулевое положение, реверсивная рукоятка переводится в положение «назад, при котором замкнуты элементы 4, 5 и 8, 9. Пуск и регулирование скорости, также переход в режим рекуперативного торможения и регулирование тормозного тока осуществляются аналогично, как и при движении вперед. В режиме рекуперативного

0 торможения обеспечиваются устойчивая работа и хорощее распределение нагрузок электродвигателей.

Формула изобретения

Устройство для управления электродвигателями постоянного тока, соединенными в две параллельные цепи, в одной из которых обмотка якоря одного электродвигателя подключена к одному полюсу источника питания, а в другой - обмотка якоря другого электродвигателя подключена к другому полюсу источника питания, содержащее включенные в эти параллельные цепи тиристорные прерыватели,

нодключенные к противоположным от обмоток якорей полюсам источника питания, и контакторы, включенные последовательно между обмотками якоря и возбуждения, а также соединительные контакторы, включенные между обмотками возбуждения одного электродвигателя и якоря другого электро-. двигателя и между обмотками якоря одного электродвигателя и возбуждения другого, резисторы, подключенные одними своими концами к обмоткам якорей электродвигателей, и электрические вентили, отличающееся, тем, что, с целью улучшения распределения нагрузок в режиме рекуперативного торможения, электрические вентили включены между

соединительными контакторами и обмотками якорей электродвигателей по направлению протекания тока рекуперации, и другие концы резисторов подключены к точкам соединения электрических вентилей с соединительными

контакторами.

17

2J

Ю

25