Устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя электроподвижного состава Советский патент 1981 года по МПК B60L9/12 

Изобретение относится к электрооборудованию электроподвижного состава однофазно-постоянного тока, а именно к регулированию поля электродвигателей последовательного возбуждения, нсшряжение на которых регулируется тиристорным выпрямительно-инверторным преобразователем с принуди тельной коммутацией. Известно устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя электроподвижного состава, питаемого от тиристорного выпрямительио-инверторного моста с блоками принудительной., коммутации тиристоро содержащее регулирующий тиристор, диод и резистор fl. При использовании этого устройства возрл1стает габаритная мощность электрооборудования из-за установки двух цепей тиристоров, регулирующих поле возбуждения, и двух разделяющих диодов. При этом усложняе гся и схема управления из-за необходимости ра прёделения по полупериодам питающего напряжения и согласования моменто подачи управляющих импульсов к тиристорам, регулирующим поле с интервалами проводящего состояния соответ ствующих тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя. . Цель изобретения - повышение надежности устройства. Цель достигается тем, что блоки принудительной комлутацкя подключены к плечам тиристорного выпрямительноинверторного моста через цепи из параллельно включенных обмоток возбуждения электродвигателя, резистора и регулирующего тиристора, шунтированного встречно включенным диодом, при этом регулирующий тиристор подключен анодом к точке соединения катодов тиристоров соответствующих плеч тиристорного выпрямительно-ииверторного моста. На чертеже дана схема предложенного устройства. Последовательно соединенные якорь 1 тягового двигателя с обмоткой 2 возбуждения и сглаживающий реактор 3 подключены к выходу тиристорного выпрямительно-инверторного моста, два тиристора 4 и 5 которого имей принудительную коммутацию с помощью блоков 6 и 7 Принудительной коммутации. Два других тиристора 8 и 9 имеют естественную коммутагшю напряжением вторич; ной обмотки тягового трансформатора TO. Блоки 6 и 7 принудительной комму тации подключены к тиристорам 4 и 5 через цепь параллельно соединенных обМотки 2 возбуждения электродвигате ля, реаистора 11, регулирующего тиристора 12 и диода 13. Параллельновторичной обмотке трансформатора 10 подключен демпфирующий блок 14 для снижения высокочастотных составляющи тока в контактной сети при работе вы прямительно-инверторного , Устройство регулирования возбужде нием работает следующим образом. При работе тиристорного выпрямительно-инверторного моста с принудительной коммутацией, как в тяговом режиме, так и при рекуперативном тор можении, тиристоры 4 и 5 выключаются импульсами обратного напряжения о т блоков 6 и 7 принудительной коммутации через диод 13. В эти интерва лы времени ток обмотки 2 возбуждения замыкается через диод 13 и к регулирующему тиристору 12 также приложено обратное напряжение, равное прямому падению напряжения на диоде 13, что обеспечивает выключения регулирующего тиристора 12 в каждый полупериод питающего напряжения. Поле возбуждения регулируют путем изменения продолжительности включенного состояния регулирующего тиристора 12, т.е. изменением интервала времени между импульсами управления регулирующего тиристором 12 и импульсами принудительной коммутации тиристоров 4 и 5, поступающих от блоков б и 7. Регулировочная характеристика коэффициента ослабления поля возбуждения нелинейна и при допущении, что ток идеально сглажен, описывается следующим выражением П,и (-Т) i :;C -) н коэффициент ослабления поля обмотки 2 возбужде ния ; 1 и 1„- токи якоря 1 и обмотки возбуждения; . сопротивление обмотки 2 возбуждения, - сопротивление шунтирующ го резистора 11,. 2р--- относительное время вкл ченного состояния регулирующего тиристооа 12; t - продолжительность включенного состояния регулирующего тиристора 12, Т - период напряжения в кон тактной сети. В зоне низких скоростей движения, когда нет необходимости в регулировании поля возбуждения, к регулирующему тиристору 12 не подаются импульсы уп- равления. При этом коэффициент ос-, лабления поля максимальный и зависит лишь от обмотки 2 возбуждения и резистора 11 Сопротивление шунтирующего резистора 11, как правило, выбирается на порядок больше по сравнению с сопротивлейием обмотки 2 возбуждения и поэтому максимальный коэффициент ослабления поля возбуждения |i 5-0 ,9 . Для исключения опасных режимов работы тяговых двигателей с низким коэффициентом ослабления поля обмотки 2 возбуждения при повреждении регулирующего тиристора 12, в общую цепь регулирующего тиристора 12 и диода 13 может быть включен защитный резистор. Испытания подтвердили высокую эффективность и надежность схемы регулирования поля возбуждения как при пуске, так и при рекуперативном торможении электропоезда. Формула изобретения Устройство для регулирования возбу)кдения тягового электродвигателя электроподвижного состава, питаемого от тиристорного выпрямительно-инверторного моста с блоками принудительной коммутации тиристоров, содержащее регулирующий тиристор, резистор и диод, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности, блоки принудительной коммутации подключены к плечам тиристорного выпрямительно-инверторного моста через цепи из параллельно включенных обмотки возбуждения электродвигателя, резистора и регулирующего тиристора, шунтированного встречно включенным диодом, при этом регулирующий тиристор подключен анодом к точке соединения катодов тиристоров соответствующих плеч выпрямителЬно-инверторного моста.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Патент Франции 1473281, кл. Н 02 Р, 1967,