Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя Советский патент 1978 года по МПК H02P7/12 B60L15/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРА ШЕНИЯ Т ЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛ Я

На фиг. i изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - завйсимостн между напряжениями н TOKaivtH, поясняющие его работу.

Устройство содержит индуктивно-емкостной фильтр, состоящий из дросселя 1 и конденсатора 2, цепь, состоящую из последовательно соединенных обмотки 3 якоря тягового электродвигателя, сглаживающего дросселя 4 и тирнсторяого прерывателя 5, которая присоединена к выходным клеммам 6 и 7 индуктивноемкостного фильтра, при этом параллельно тнрнсторному прерывателю 5 подключен контактор 8, а параллельно последовательно соеднненным обмотке якоря 3 тягового электродвигателя и сглаживающему дросселю 4 подключена цепь, состоящая из последовательно соединенHbJx обратного вентиля 9 и обмотки 10 возбуждения параллельно которой включены резистор 11 н электрический вентиль 12. Между клеммой 13 источника йитаннд и входной клеммой 14 индуктивно-емкостного фильтра подключена обмотка 15 возбуждения тягового электродвигателя. Вторая входная клемма 16 индуктивно-емкостного- фильтра присоединена к отрицательной клемме 17 источника питания. Для уменьщения уровня изоляции обмотки 15 возбуждения относительно «земли она может быть подключена между отрицательной клеммой 17 источника питания и входной клеммой 16 индукТиВно-емкостного фильтра, при. этом положительная клемма 13 источника питания присоединяется к входной клемме 14 индуктивно-емкостного фильтра.

Устройство работает следующим образом Процесс регулирования напряжения на обмотке 3 якоря и тока возбуждения осуществляется путем изменения относительного времени включения 7 4р тнристорного прерывателя 5 в, пределах от у„,„ До 1, где -t - время включенного состояния тиристррнрго прерывателя 5 и Т период регулирования. При этом напряжение на обмотке 3 якоря равно и . где .Uc - напряжение источника питания, например, контактной сети. Поскольку относительное время включенного состояния обратного вентиля 9 равно 1 - , то ток обмотки 10 возбуждения изменяется по закону IB « :р тЕ:/где 1а - среднее значенне тока якоря, - активное сопротивление обмотки 10 возбуждения, Rn - сопротивление резистора 11. Ток Uis обмотки возбуждения, равный току 1с, потребляемому из контактной сети, измейяется в соответствии с равенством I 815 ic Т 1а. При достижении S процессе разгона величины у 1 регулируемые параметры принимают значения:

U«-Uc; 1-810 О и Iei5 JcПроцесс регулирования заканчивается, вклюйается контактор 8, шунтирующий тиристорный прерыватель 5 и дальнейший разгон происходит по скоростной характеристике, соотв;ететвуюЩей ампервиткам обмотки 15 возбуждения.

В переходном режиме, возникающем при скачке в контактной сети (см. фнг. 2 слева).

равенство между током якоря i и током возбуждения iei5 нарушается в соответствии с уравнением Uis ia-f it«, где ica - ток заряда конденсатора 2 входного индуктивноемкостного фильтра. Этим достигается форсирование тока возбуждения в рассматриваемом переходном режиме, что. приводит к резкому изменению магнитного потока тягового электродвигателя, его ЭДС, а значит и к уменьшению выброса тока якоря нарушающего коммутаO цию. На фиг. 2 обозначено: Uj - напряжение на конденсаторе 2 индуктивно-емкостного фильтра, Е - ЭДС тягового электродвигателя, t - текущее время. Пунктирными линиями показаны зависимости, свойствениые прототипу.

5 При резком понижении напряжения сети (сХ. правую часть фиг. 2) ухудшение работы тягового электродвигателя может быть обус-. ловлено резким изменением тока якоря, вызывающим увеличение реактивной ЭДС из-за отQ ставания потока дополнительных полюсов, и увеличением максимального межламельного напряжения.

В устройстве улучшение работы тягрвого электродвигателя достигнуто за счет уменьшения броска тока якоря, а значит и реактивной ЭДС путём форсирования тока возбуждення в переходном режиме. Потрк же возбуждения Ф из-за действия вихревых токов в массивных частях магнитопровода изменяется медленнее потока реакцин якоря и на меньшую

величину (поскольку, например, для изменения тока ia якоря или потока реакции якоря в два раза требуется изменить поток возбуждения на несколько процентов). Кроме того, при скачке напряжения винз уменьшается напряжение на якоре. Поэтому в данном ре$ жиме максимальное межламельное напряжение уменьшается.

Формула изобретения

Устройство для регулирования частоты вращения .тягового электродвигателя, снабженного двумя обмотками возбуждения, одна из которых включена послеДовательнр с якррем тягового двигателя, содержащее подключенный входными клеммами к источнику питания нн.дуктиВНР-емкостной фильтр, к выходным клеммам которого подключена цепь, состоящая из зашунтиррваннрго контактором тирнсторного прерывате ш и последовательно соединенных

обмотки якоря тягового электродвигателя и сглаживающего дросселя, зашунтированных последовательно соединенными обратным вентилем и цепрчкой из параллельно соединенных другой обнотки врзбуждения ТЯГРВРГР электродвигателя, электрического вентиля и резистора, отличающееся тем, что, с целью улучшения работы ТЯГРВОГО электродвигателя в переходных режимах при скачках напряжения, первая обмотка возбуждения включена межДу источником питания и входной клеммой указанного

индуктивно-емкостного фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Хвостов В. С. и др. Моториый вагон метрополитеиа с импульсным регулированием .б.;.-. напряжения. «Электрическая и тепловозная гя га, 1972, № 7, с. 44-46. 2. Авторское свидетельство СССР № 336183 кл.Н 02 Р 5/16. 1970.

WFJ

/716

.t

«