Устройство для питания электрооборудования пассажирских вагонов Советский патент 1977 года по МПК H02J7/24 H02P9/30 

источник постоянного тока /, напряжение на выходе которого можно регулировать изменением величины тока в обмотке возбул дения 2, шунтированной обратным диодом 3, регулятор тока возбуждения, состоящий из вспомогательного диода 4, главного тиристора 5, разделительного диода 6, вспомогательного тиристора 7, коммутирующего конденсатора 8, дросселя 9, зарядной цепочки, состоящей из диода 10 и резистора 11, цепи нагрузки 12, получающие питание только при движении пассажирского вагона, разделительный вентиль 13, аккумуляторную батарею 14, систему управления ключами 15, цепи нагрузки 16, питающиеся нестабильным напряжением на стоянке цепи нагрузки 17, питающиеся стабильным напряжением как при движении вагона, так и на стоянке, стабилизатор напряжения сети, состоящий из вспомогательного диода 18, главного тиристора 19, разделительного диода 20, вспомогательного тиристора 21, дросселя 22, коммутирующего конденсатора 23, зарядной цепочки, состоящей из диода 24 и резистора 25.

Устройство работает следующим образом.

Со схемы управления 15 на главные тиристоры 5 и 19 ключей цостоянного тока подаются управляющие импульсы с постоянной частотой следования. Регулирование величины тока возбуждения, протекающего через обмотку возбуждения 2 генератора постоянного тока 1, и величины напряження на нагрузке 17 производится изменением длительности открытого состояния главных тиристоров 5 и 19. Это регулирование производится с помощью измерения времени задержки импульсов,, подаваемых на вспомогательные тиристоры 7 и 21, со схемы управления 15, относительно момента включения главных тиристоров 5 и 19. При включении вспомогательных тиристоров 7 п 21 коммутирующие конденсаторы 8 и 23 перезаряжаются через дроссели 9 н 22 соответственно. Коммутирующий конденсатор 8 оказывается предварительно заряженным по двум цепям: положительный полюс генератора /, коммутирующий конденсатор 8, дроссель 9, разделительный диод 6, обратный диод 3, отрицательный полюс генератора 1 и положительный иолюс генератора /, коммутирующий конденсатор 8, зарядный диод 10 и резистор 11, отрицательный полюс генератора /. Коммутирующий конденсатор 23 зарял ;ается по цепям: положительный полюс аккумуляторной батареи 14, коммутирующий конденсатор 23, дроссель 22, разделительный диод 20, нагрузка 17, отрицательный полюс батареи 14 и положительный полюс аккумуляторной батареи 14, коммутирующий конденсатор 23, зарядные диод 24 и резистор 25, отрицательный полюс батареи М. Полярность напряжения, до которого заряжаются коммутирующие конденсаторы, указана на чертеже. При открытии вспомогательных тиристоров 7 и 2/ в результате колебательного перезаряда конденсаторов 8 и 23 при переходе тока через нулевое значение вспомогательные тиристоры 7 и 27 закрываются, а коммутирующие конденсаторы 8 и 23 заряжаются напряжением с поляр5 иостью, противоположной указанной на черт. Это напряжение прикладывается к главным тиристорам 5 н 19 через разделительные диоды 6 н 20 соответственно и заиирает их. Доразряд конденсатора 8 происходит через диод

0 4, конденсатор 23, через диод 18. При движении пассажирского вагона напряжение па нагрузке 12, аккумуляторной батарее 14 и нагрузке 16 регулируется путем изменения величины тока в обмотке возбуждения 2 генератора постоянного тока /. Величина этого напряжения выбирается в зависимости от типа и номинальной емкости аккумуляторной батареи из условий обеспечения полного ее заряда. Питание нагрузки 17 осуществляется

0 стабильным по величине напряжением через шнротно-импульсный стабилизатор, так как напряжение на аккумуляторной батарее, необходимое для ее полного заряда, значительно превыщает номинальное напряжение разряда питания нагрузки /7. Стабилизация выходного напряжения генератора постоянного тока / и напряжения на нагрузке 17 происходит путем задержки подачи импульсов на вспомогательные тиристоры 7 и 21 при срав0 пении фактических и заданных величин напряжения, которое производится системой управления /5 ключами постоянного тока. При стоянке пассажирского вагона питание нагрузки 16 осуществляется непосредственно

5 от аккумуляторной батареи, а нагрузки 17 через ключ иостоянного тока стабильным по величиие напряжением. Разряд аккумуляторной батареи 14 на генератор / предотвращен благодаря включению между их положительными полюсами разделительного диода 13, который выполняет роль бесконтактного переключателя нагрузки на резервный источник энергии. При отсутствии дополнительных зарядных цепей, состоящих из последовательно

5 соединенных диода 10 и резистора // и диода 24 и резистора 25 время заряда коммутирующих конденсаторов 8 и 23 равно времени выключенного состояния главных тиристоров 5 и 19 соответственно, а постоянная времени зарядных цепей зависит от величины нагрузки. При увеличении времени открытого состояния ключей постоянного тока уменьщается напряжение, до которого заряжаются коммутирующие конденсаторы 8 и 23. При неко- тором значении ниже критического оно оказывается недостаточным для гащения главных тиристоров 5 Е 19 и ключи постоянного тока полностью теряют управляемость, что приводит к появлению опасных перенапряжеНИИ. Поэтому плавного регулирования во всем диапазоне напряжений при отсутствии зарядных цепочек (Диод 10 и резистор 11, диод 24 и резистор 25) добиться не представляется воз.можным. При включении последовательно соединенных резистора 11 и диода