Устройство для регулирования скорости тягового двигателя постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P3/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно на мотор-вагонах мет рополитена. Известно устройство для регулирования скорости тяговых двигателей, содержащее тиристорный прерыватель, включенный в цепь якоря тягового двигателя, подключенного к источнику питания через фильтр и пусковой резистор, параллельно которому включен контактор, обратный диод, шунтирующий якорь и обмотку возбуждения тяго вого двигателя. В известном, устройст ве для обеспечения плавности при тро гании вагона .в цепь питания тяговых двигателей -между источником и срильтром включен пусковой резистор, который при.выходе двигателей на автоматическую характеристику шунтируется линейным контактором 1. Недосзтатки известного, устройства повышенные массо-габаритные показат Ли, обусловленные наличием пускового резистора, и появление толчков в конце пуска при шунтировании этого резистора. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ус ройство для регулирования скорости тягового двигателя постоянного тока, содержащее тиристорный прерыватель, включенный в цепь последовательно соедиенных якоря тягового двигателя, разделительного диода, параллельно которым включен силовой контакт одного из контакторов, и возбуждения тягового двигателя, причем точка соединения якоря тягового двигателя и силового контакта одного из контакторов через силовой .контакт другого контактора подключена к общей точке соединения катода обратноrci диода и ПЛЮСОВОЙ шины источника питания, а силовой контакт третьего контактора включен.меяэду точкой соединения якоря тягового двигателя и разделительного диода и точкой.соединения тиристорного регулятора и минусовой шины источника питания 2. В известном устройстве для обеспечения плавности при трогании тягового двигателя (или требуемого диапазона регулирования) приходится понижать частоту работы тиристорного прерывателя. Однако при использовании указанного устройства на вагоне метро и работе на пониженных частотах, чтобы не оказыёать мешающего влияния на систему автоматического регулирования скорости электроподвижного сос тава, приходится увеличивать массу и габариты входного фильтра. Цель изобретения - расширение цяа пазона регулирования для обеспечения плавного пуска при неизменной частоте работы тиристорного прерывателя. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено пускотормозны резистором/ включенным параллельно ему шунтирующим тиристором и тормозным тиристором, причем параллельно тиристорному прерывателю через силовой кон такт третьего контактора включена цепь из последовательно соединенных пускотормозного резистора и тормозного тиристора, общая точка соединения которых подключена к аноду обратного диоща. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит тйристорный прерыватель 1, включенный в цепь последовательно соединенных якоря тягового двигателя 2, разделительного диода 3, параллельно которым вклю чен силовой контакт 4, и обмотки 5 возбузкдения тягового двигателя 2, причем точка соединенияякоря тягового двигателя 2 и силового контакта 4 через силовой контакт 6 подключена к общей точке соединения катода обратного диода 7 и плюсовой шины источника питания, а силовой контакт 8 включен между точкой соединения якоря тягового .двигателя 2 и разделительного диода 3 и точкой соединения тиристорного прерывателя и минусовой шины источника питания, пускотормозной.резистор 9, включенный параллельно еглу шунтирукадий тиристор 10 и тормозной тиристор 11, причем параллельно тиристорному прерывателю 1 через силовой контакт 8 включена цепь из последовательно соединенных, пускотормозного резистора 9 и тормозного тиристора 11, общая точка соединения которых подключена к аноду обратного диода 7. Обмотка 5 шунтируется прерывателем 12. На выходе устройства стоит фильтр состоящий из. дросселя 13 и конденсатор.а 14. Предлагаемое ус.тройство работает следующим образом. В двигательном режиме силсэвые контакторы 4 и 8 разомкнуты, а контакт 6 замкнут, в момент трогания пусковой то.к определяется минимальной длительностью VQ, включенного состояния тиристорного прерывателя 1 при заданной частоте его работы. Напряжение к тяговому двигателю прикладывается импульсами. Среднее напряжен.ие за период работы прерывателя составляет cp r--УoLo. где etg - миншлальное заполнение ти-; ристорного прерывателя. . Резистор 9 при включенном тиристорном прерывателе 1 не обтекается током. После выключения прерывателя 1 ток якоря замыкается через обратный диод 7 и резистор 9, поэто дy при расчете пускового тока следует учитывать эквивалентную величину сопротивления этого резистора Кээ Rg(l -do) По мере разгона двигателя с увеличением коэффициента заполнения тиристорного прерывателя эквивалентное значение сопротивления резистора уменьшается. При работе двигателя на автоматической характеристике, чему соответствует работа тиристорного прерывателя .1с cst 1, значение Rgg близко к нулю.. Однако наличие резистора 9 в схеме в течение всего времени до момента выхода двигателя на автоматическун характеристику ослабленного поля (регулирование поля осуществляется с помощью тиристорного прерывателя 12), прлводит к неоправданным дополнительным потерям. Чтобы не допустить эти потери в схеме предусмотрен шунтирующий тиристор 10. С полющью этого тиристора, не нарушая плавности разгона двигателя, осуществляется уменьшение эквивалентного сопротивления резистора 9 до нулю задолго до момента выхода Двигателя на автоматическую характеристику ослабленного поля. Шунтирующий тирис.тор 10 выключается одновременно с включением прерывателя 1, а его включение осуществляется с регулируемой задержкой по отношению к моменту выключения.прерывателя 1. При Rg- О тиристор 10 необходимо включить в момент выключения прерывателя 1. Использование резистора 9 для расширения диапазона регулирования не приводит к увеличению массогабаритных показателей устройства, так .как этот резистор можно использовать в режиме реостатного торможения. При переходе к рекуперативно-реостатному торможению замыкают силовые контакты 4 и 8, а силовой контакт 6 размыкают. Одновременно с выключением прерывателя 1 в каждого периоде его работы подается команда на включение тормозного тиристора 11 и ток замыкается по цепи: двигатель 2 - силовой контакт 4 - обмотка 5 - резистор 9 тиристор 11 - двигатель 2. Энергия выделяется в пускотормозном резисторе 9. В том случае, если имеются потребители электрической энергии, возможно осуществление и рекуперативного торможе ия. Для этого при выключени прерывателя 1 импульс на включение тормозного тиристора 11 не подается, а включается тиристор10,