Многодвигательный электропривод Советский патент 1982 года по МПК H02P3/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в силовой полупроводниковой технике электропоездов постоянного тока. Известно устройство, в котором для включения реостатного торможения вначале вводят относительно малое сопротивление, а затем увеличивают его для ограничения установившегося значения тормозного тока Cl Наиболее близким к изобретению является многодвигательный электропривод, содержащий две группы электродвигателей постоянного тока с последовательно включенными обмотками возбуждения, параллельно которым под ключен диод, якорные обмотки первой группы двигателей подключены через силовой контактор к обмоткам возбуждения второй группы двигателей и первому выводу источника питания, якорные обмотки второй группы двигателей аналогично подключены к .обмоткам возбуждения первой группы двига телей и второму выводу источника питания, тиристорный прерыватель с бло ком управления, включенный между точ ками соединения якорных обмоток и обмоток возбуждения каждой группы двигателей, тормозШле резисторы, тор яозные контакторы с блоком управления, каждый из тормозных контакторов включен параллельно-последовательно якорным обмоткам и тормозным резисторам одной группы электродвигателей 2. Недостатком известных устройств является возможность осуществления реостатного торможения только в зоне низких скоростей из-за тяжелых условий работы тяговых двигателей по условиям коммутации на высоких скоростях начгша торьюжения. Целью изобретения является повышение экономичности электропривода путем расширения скоростного диапазона торможения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены датчики тока якоря и возбуждения, включенные в якорную цепь электродвигателей, датчики ЭДС, подключенные параллельно якорям первой и второй группы электродвигателей, блок сравнения, пять дополнительных контакторов и два диода, причем выходы датчиков тока якоря и возбуждения подключены к блоку сравнения, выход которого соединен с блоком управления тормозными контакторами, выходы

датчиков ЭДС подключены к блоку управления тиристорнш/ прерывателем, вход и выход которого через соответcTByi Hfl дополнительный контактор соединены с выводом тормозного резистора, связанным с шиной источника питания, третий и четвертый дополнительный контактор включены между якорями соответствующих групп тяговых двигателей и тормозными резисторами, пятый контактор включен между тормозными резисторами, а диоды шунтируют цепи, состоящие из соответствующего тормозного резисто1 а, третьего и четвертого дополнительного контактора и силового контактора.

На чертеже представлена схема (Предлагаемого электропривода.

Электропривод содержит электродвигатели 1-4 с обмотками возбуждения 5-8 параллельно которым включены диоды 9, 10. Якорные обмотки электродвигателей 1, 2 подключены через силовой контактор 11 к обмоткам возбуждения 7, 8 электродвигателей 3, 4 и к первому выводу источника питания, якорные обмотки электродвигателей 3, 4 через силовой контактор 12 подключены к обмоткам возбуждения 5, б электродвигателей 1, 2 и ко второму выводу источника питания. Тиристорный прерыватель 13 с блоком 14 управления включен между точками соединения якорных обмоток электродвигателей 1, 2 и обмоток возбуждения 5, 6 и электродвигателей 3, 4 и обмоток возбуждения 7, 8 Устройство содержит также тормозные контакторы 15, 16 с блоком 17 управления, причем каждый из тормозных контакторов включен параллельно-последовательно якорным оомоткам соответствую1и1х электродвигат1злей 1-4 и тормозным резисторам 18 и 19, датчик 20 тока якоря и датчик 21 тока возбуждения, включенные соответственно в цепь якоря и возбуждения электродвигателей 3, 4, датчики 22, 23 ЭДС, подключенные параллельно якорям электродвигателей 1-4, выходы которых подключены к блоку 14 управления тиристорного прерывателя 13, вход и выход которого через дополнительные контакторы 24 и 25 соединены с выводами тормозных резисторов 19, связанных с шинами источника питания. Дополнительные контакторы 26 и 27 включены между якорями электродвигателей 1, 2 и тормозными резисторами 18 и якорями электродвигателей 3, 4 и тормозными резисторами 19, а дополнительный контактор 28 включен между тормозными резисторами 18 и 19. Диоды 29 и 30 шунтируют цепи, состоящие из тормозного резистора 18 контактора 26 и контактора 11 и тормозного резистора 19 контактора 27 и контактора 12. Выходы датчиков 20 и 21 подключены к блоку 31 сравнения, выходы которого подключены к блоку 14 и блоку 17. Обмотки возбуждения 5, б и 7, 8 1чунтированы

соответственнодйодами 9 и 10 и , состоящими из последовательно соединенных резисторов 32 дросселя 33 и контактора 34 и резистора 35 дросселя 36 и контактора 37. Обмотки 7,

0 8 подключены к иине питания через контактор 38.

Между контактором 28 и резистором 19 включен резистор 39, шунтированный диодом 40.

5 Электропривод работает следующим образом.

Подготовка системы к торможению происходит на выбеге после отключения контакторов 28, 27, 26, 11, 12

и включения контактов 24, 25, 34,

37. Контактор 38 включен. При разомкнутых тормозных цепях двигателей (контактор 28 подключен) осуществляется независимо возбуждение двигателей через контакторы 38 и тиристорный прерыватель 13. Ток возбуждения устанавливается таким, чтобы ЭДС вращения двигателей достигла номинального значения под контролем дат-. чиков 22 и 23.

Переход в торможение происходит

при выключении контактора 38 и включении контактора 28.Возникают два тормозных контура обеих групп двигателей с комбинированНЫГ1 возбуждением (последовательное возбуждение при перекрестной схеме с подпиткой Через прерыватель 13), причем якоря обеих групп двигателей нагружаются на общую цепь тормозных резисторов. Так, например, тормозной контур первой группы двигателей 3 и 4: якоря подключаются к тормозным резисторам 18 и 39 через контакторы 24, 28; 25 и через обмотки возбужде5 ПИЯ 5, 6 второй группы двигателей при замкнутом контакторе 34 и диод 30. Тормозной контур второй группы создается через диод 29, обмотку 7 и 8 возбуждения первой группы, а также замкнутые контакторы 24, 28 и 25.

В диапазоне высоких скоростей ЭДС вращения двигателей поддерживается постоянной благодаря ксмбинированнйму возбуждению, т.е. подпитки через прерыватель 13. При этом управление прерывателем осуществляется в функции выходных сигналов датчиков 22, 23 ЭДС вращения. По мере уменьшения скорости увеличивается

0 ток подпитки. При достижении равенства токов возбуждения и тормозного блок 31 выдает сигнал на вывод ступени реостатов силовым контролером. Уменьшение величины тормозного со5 про ивления с R на Rj приводит к

увеличению тормозного тока. Такой алгоритм система отрабатывает до скорости V, при которой тормозное сопротивление достигает величины R R, и ток возбуждения становится равным максимальному значению тормозного тока. Управление с прерывателя 13 снимается и выключаются контакторы 34, 37.

В диапазоне скоростей от и ниже торможение осуществляется при последовательном возбуждении по перекрестной схеме, причем для ограничения бросков тока вывод ступени сопротивления может осуществляться при ослабленном поле контакторами 34, 37, а затем происходит переход на полное поле и так далее до тех пор, пока не выведутся все сопротив ления, кроме ограничивающего сопротивления 39.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает режим торможения и в зоне высоких скоростей, что расширяет диапазон регулирования и повы1чает экономичность системы.

Формула изобретения

Многодвигательный электропривод, содержа1чий две группы электродвигателей постоянного тока с последовательно включенными обмотками возбуждения, параллельно которым подключен диод, якорные обмотки первой группы двигателей подключены через силовой контактор к обмоткам возбуждения второй группы двигателей и первому выводу источника питания, якорные обмотки второй группы дэигателей аналогично подключены к обмоткам возбуждения первой группы двигателей и второму выводу источника питания, тиристорный прерыватель с блоком управления, включенный между точками соединения якорных обмоток и обмоток возбуждения каждой группы электродвигателей, тормозные резисторы, тормозные контакторы с блоком управления, каждый из тормозных контакторов включен парал-пельно-последовательно якорным обмоткам и тормозным резисторам одной группы электродвигателей, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности электропривода путем расширения скоростного диапазона торможения, дополнительно введены датчики тока якоря и возбуждения, включенные в якорную цепь электродвигателей, датчики ЭДС, подключенные параллельно якорям первой и второй групп электродвигателей, блок сравнения, пять дополнительных контакторов и два диода, причем выходы датчиков тока якоря и возбуждения подключены к блоку сравнения,

выход которого соединен с блоком управления тормозными контакторами, выходы датчиков ЭДС подключены к блоку управления тиристорным прерывателем, вход и выход которого через

соответствующий дополнительный контактор соединены с выводом тормозного резистора, связанного с шиной источника питания, третий и четвертый дополнительные контакторы включены между якорями соответствующих групп тяговых двигателей и тормозныЫи резисторами, пятый контактор вклюг чен между тормозными резисторами, а диоды шунтируют цепи, состоящие

из соответствующих тормозного резистора, третьего, четвертого дополнительного контактора и силового контактора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трахтман А. М. Электрическое торможение электроподвижного состава. М., Транспорт, 1965, с. 22-23.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2824492/24-07,

кл. Н 02 Р 3/12, 1980.

11ГЛ

f5

5Д

wm