Устройство для рекуперативно-реостатного торможения тягового двигателя последовательного возбуждения Советский патент 1982 года по МПК B60L7/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕКУПЕРАТИВНО-РЕОСТАТНОГО

ТОРМОЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ, .

Изобретение относится к электрифицированному транспорту, в частности к устройствам для тиристорно-импульсного регулирования частоты вращения тяговых двигателей постоянного тока.

Известно устройство для рекуперативно-реостатного торможения тягового двигателя последовательного возбуждения, содержащее тирнсторный прерыватель, шунтирующий последовательно соединенные обмотки двигателя и дроссель и подключенный через диод к положительномуПОЛЮСУ источника питания, и тормозной реостат, соединенный одним из выводов обмотки возбуждения 1.

Недостатком известного устройства является неудовлетворительная надежность реализации тормозного процесса, так как если напряжение на тяговом двигателе превьяшает напряжение источника питания, после запирания тиристорного ключа ток тягового двигателя не уменьшается, что приводит к дальнейшему повышению напряжения на нем и потере устойчивости реализации тормозного процесса.

в частном случае, при коротком замыкании в цепи йсточникапитания, ток тягового .двигателя резко возрастает до значений, опасных для его конструкции, и .единственным способом прекратить развивающийся аварийный режим является размыкание силовой электрической цепи с помощью быстродействующих вык.лк1чателей, что

10 также приводит к срыву реализации тормозного процесса.

Цель изобретения - повышение надежности торможения.

15

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено контактором и двумя дополнительными диодами, один из которых включен параллельно тиристорному прерывателю и

20 дросселю, другой - между тиристорным прерывателем и одним из выводов обмотки якоря, а контактор включен между одним из выводов обмотки возбз/ждения и дросселем, при этом

25 точка соединения других выводов обмоток якоря и возбуждения двигателя подк.лючена к отрицательному полюсу источника питания, а один вывод обмотки якоря соединен с другим вы30водом тормозного реостата. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устрой ства , Устройство для торможения тяго вого двигателя постоянного тока с последовательно включенными обмотко 1 якоря и обмоткой 2 возбуждения состоит из тиристорного прерывателя 3, соединенного через диод 4 с поло жительным полюсом источника 5 питания и через последовательно соеди неннБге дроссель б и контактор 7 с одним из выводов обмотки 2 возбуждв ния. Один из дополнительных диодов шунтирует тиристорный прерыватель 3 и дроссель 6, а другой диод 9 включен между тиристорным прерывателем 3 и одним из выводов обмотки 1 якор Между указанными ВЕлводами обмотки 1 якоря и обмотки 2 возбуждения включ тормозной реостат 10, а другие выводы обмоток подключены к отрицател ному полюсу источника 5 питания. Тормозной реостат может быть, регули руемым с помощью контакторов 11, Устройство работает следующим образом, .. При замыкании тиристорного преры вателя 3 напряжение на выводах обмотки 1 якоря прикладывается к обмотке 2 возбуждения и к дросселю б, и Ток в них увеличивается. При размыкании тиристорного прерывателя 3 ток, протекающий по обмотке 2 возбуждения и дросселЮ6, через диод 4 устремляется в цепь источник 5питания, и энергия, накопленная в обмотке 2 возбуждения н дросселе б, передается потребителю, В это время ток обмотки 1 якоря замьпсаетс по цепи тормозного реостата 10 и . так же, как и ток в обмотке 2 возбуждения и: дросселе 6, постепенно уменьшается. Когда ток в обмотке 1 якоря уменьшается до определенного уровня, вновь замыкают тиристорный прерьшатель 3, и токи обмотки 1 яко ря, обмотки 2 возбуждения и дроссел 6начинают нарастать. Изменяя соотношение времен между замкнутым и разомкнутым состоянием тиристорного прерывателя 3, обеспечивают реку.перативно-реостатное торможение при поддержании тока обмотки 1 якоря назаданномуровне. Диод 9 препятствует передаче энергии от дросселя б в источник 5 питания по контуру дроссель б, диод 4, источник 5 питания, обмотка 1, тормозной реостат 10, дроссель б в период разомкнутого состояния тиристорного.преры вателя 3, При срыве коммутации или пробое вентилей тиристорного прерывателя 3 по сигналу датчика тока размыкается контактор 7. Энергия, накопленная в дросселе б, замыкаетс по контуру дроссель 6, диод 8, дрос сель б. Размыкание контактора 7 не приводит к нарушению тормозного процесса, так как ток обмотки 1 якоря замыкается по цепи обмотка 1 якоря, обмотка 2 возбуждения, тормозной реостат 10, обмотка 1 якоря, и имеет место обычное реостатноеторможение с выведением ступеней тормозного реостата 10 с помощью контакторов 11, Как видно из схемы устройства, при коротком замыкании в цепи источника 5 питания тормозной процесс также не нарушается и потери устойчивости не происходит, так как ток в обмотке 1 якоря и в обмотке 2 возбуждения при размыкании тиристорного прерывателя 3 уменьшается, а значит возможно регулирование, в обмотке 1 якоря ток 5еньшается потому, что в ее цепь при размыкании тиристорного прерывателя 3 вводится тормозной реостат 10, В обмотке 2 возбуждения ток медленно спадает, замыкаясь по короткозамкнутой цепи обмотка 2 возбуждения, контактор 7, дроссель, б, диод 4, источник 5 питания. Таким образом тормозной процесс продолжается и силовая схема никак, кроме некоторого изменения соотношения между временем замкнутого и разомкнутого состояния тиристорного прерывателя, не реагирует на аварийный режим короткого замыкания в цепи источника питания. Надежность реализации тормозного процесса в предлагаемом устройстве не ниже, чем в обычной схеме реостатного торможения, содержащей обмотки якоря, возбуждения и реостат, и намного превышает надежность известной схемы рекуперативно-реостатного торможения с тиристорно-импульсным регулированием напряжения тяговой машины. Кроме того, ни на одном из эта пов регулирования к обмотке якоря не прикладывается напряжение источника питания, а значит режим работы коллектора и максимальные межламельные напряжения на коллекторе тяговой машины в прёдлагаемом устройстве являются благоприятными. Экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в повышении надежности реализации тормозного процесса и сокращении стоимостиДополнительного оборудования, применительно к вагонам метрополитена это составляет около 300 тыс,руб, в год на депо с парком 300 вагонов. Формула изобретения Устройство для рекуперативнореостатного торможения тягового двигателя последовательного возбуждения, содержащее тиристорный прерыватель, шунтирующий последовательно соединенные обмотки двигатели,дроссель, подключенный через диод к положительному полюсу источника питания, и тормозной реостат, соединенный одним из вьшодов с одним из выводов обмотки возбуждения, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности торможения, оно снабжено контактором и двум дополнительными диодами, один из которых включен параллельно тиристорному прерывателю и дросселю, другой - между тиристорньм прерывателем и одним из выводов обмотки яко,ря, а контактор включен между одним

из выводовобмотки возбуждения и дросселем, при этом точка соединения других выводов обмоток яко{)я и возбуждения двигателя подключена к отрицательному полюсу источника питания, а-один вывод обмотки якоря соединен с другим выводом тормозног реостата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ефремов И.С., Косарев Г.В. Теория и расчет электрооборудования подвижного состава городского злект рического транспорта, М,, Высшая школа, 1976, с. 290, рис. ХУИ1-1 (прототип).