ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С ТИРИСТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С ТИРИСТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ


RU (11) 2260520 (13) C1

(51) 7 B60L15/08, B60L9/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.09.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004108066/11 
(22) Дата подачи заявки: 2004.03.19 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.03.19 
(45) Опубликовано: 2005.09.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2208530, 20.07.2003. RU 2048311, 20.11.1995. SU 1316862, 15.06.1987. RU 2208259, 10.05.1998. DE 3147096, 09.06.1983. 
(72) Имя изобретателя: Мазнев А.С. (RU); Евстафьев А.М. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Российской Федерации" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС МПС России, патентный отдел 

(54) ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С ТИРИСТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области тягового электропривода и может быть применено на электротранспортных средствах с двигателями постоянного тока, питаемыми от сети постоянного напряжения. Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением содержит последовательно соединенные источник питания, выключатель, якорные обмотки тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения тяговых электродвигателей, последовательно соединенные датчики тока возбуждения, тока якоря, соединенные с землей, и регулятор тока, содержащий главный тиристор и тиристор гашения, а также блок управления. Один из выводов обмотки якоря второго тягового электродвигателя соединен с первым входом блока защиты от юза и боксования, второй вход которого соединен с последовательно соединенными якорными обмотками первого и второго тяговых электродвигателей, а третий вход соединен с общим выводом выключателя и якорной обмотки первого тягового электродвигателя. Выход блока защиты от юза и боксования соединен со вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с выходом компаратора, первый вход которого соединен с выходом датчика тока якоря, а второй вход соединен с выходом масштабирующего усилителя, второй вход которого соединен с выходом датчика тока возбуждения. Последовательно соединенные якорные обмотки третьего и четвертого тяговых двигателей постоянного тока подключены к общему выводу третьего и четвертого контакторов, причем второй вывод третьего контактора подключен к общему выводу якорной обмотки первого тягового двигателя постоянного тока и выключателя, а второй вывод четвертого контактора соединен со вторым выводом якорной обмотки второго тягового двигателя постоянного тока, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя через пятый контактор соединен с последовательно соединенными обмотками возбуждения третьего и четвертого тяговых двигателей постоянного тока и через шестой контактор с анодом четвертого диода. Второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя соединен с первым входом второго блока защиты от юза и боксования, второй вход которого соединен с последовательно соединенными якорными обмотками третьего и четвертого тяговых электродвигателей, а третий вход соединен с другим выводом якорной обмотки третьего тягового электродвигателя. Выход второго блока защиты от юза и боксования соединен с четвертым входом блока управления, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя через последовательно соединенные девятый контактор, пятый резистор, шунтированный десятым контактором, соединен с катодом четвертого диода и через одиннадцатый контактор с общий выводом обмотки возбуждения второго тягового двигателя и восьмого контактора. Технический результат заключается в повышении экономичности расхода электроэнергии при управлении приводом. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области тягового электропривода и может быть применено на электротранспортных средствах с двигателями постоянного тока, питаемыми от сети постоянного напряжения.

Известен тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением (А.С.Мазнев, О.И.Шатнев, К.В.Марченко. Электропоезд ЭР2 с тиристорной системой ослабления возбуждения. Локомотив, 2001 год, №3, с.29-30). Тяговый электропривод содержит источник питания, выключатель, четыре тяговых электродвигателя постоянного тока с якорными обмотками и обмотками возбуждения, датчики тока возбуждения и тока якоря, а также первый и второй прерыватели тока, содержащие главный тиристор, тиристор гашения, коммутирующий конденсатор, контактор ослабления возбуждения и резисторы, блок защиты от юза и боксования, а также контактор шунтирования.

Недостаток устройства - коммутирующий конденсатор заряжается в момент замыкания контактора шунтирования, это приводит к тому, что, если нестационарный режим возникает в промежутке времени заряда коммутирующего конденсатора, то конденсатор окажется незаряженным и главный тиристор может оказаться невыключенным, что при резком увеличении тока якоря может привести к выходу из строя двигателей. Кроме того, информация о необходимости выключения главного тиристора поступает от датчика тока якоря и не учитывается информация от датчика тока возбуждения, что может привести к критическому уменьшению коэффициента ослабления возбуждения, ненадежной коммутации главного тиристора и, тем самым, к выходу из строя двигателей.

Известен тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением (RU 2208530, B 60 L 15/08, 2001 - прототип). Тяговый электропривод содержит источник питания, выключатель, последовательно соединенные якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей, датчик тока возбуждения и датчик тока якоря, а также прерыватель тока возбуждения, содержащий главный тиристор и тиристор гашения, аноды которых объединены и подключены к одному из выводов первого резистора, являющегося первым входом прерывателя тока возбуждения, другой конец первого резистора соединен с одним из выводов коммутирующего конденсатора, катодом главного тиристора и с одним из выводов второго резистора, другой вывод которого соединен с выводом третьего резистора и с одним из выводов контактора ослабления возбуждения, другой вывод которого соединен со вторым выводом третьего резистора, являющегося первым выходом прерывателя тока возбуждения, другой вывод коммутирующего конденсатора соединен с катодом тиристора гашения и одним из выводов четвертого резистора, другой вывод которого, являющийся вторым выходом прерывателя тока возбуждения, подключен к одному из выводов датчика тока якоря. При замыкании контактора шунтирования происходит заряд коммутирующего конденсатора через резисторы. При этом создается дополнительная ступень ослабления возбуждения тяговых двигателей. Далее подают импульс управления на главный тиристор, он открывается и обеспечивается вторая ступень ослабления возбуждения. При возникновении бросков тока в цепи срабатывает датчик тока якоря. На тиристор гашения подают импульсы управления. Главный тиристор запирается, после чего коммутирующий конденсатор подзаряжается током через тиристор гашения и резисторы ослабления возбуждения. После перезаряда коммутирующего конденсатора цепь ослабления возбуждения закрывается и вводится дополнительное ослабление возбуждения электродвигателей (близкое к полному). После получения сигнала с датчика тока якоря о прекращении колебания тока в контактной сети цепь ослабления возбуждения открывается вновь.

Недостаток устройства, принятого за прототип, - не реализуется режим изменения направления движения, не реализуется режим последовательно-параллельного соединения тяговых электродвигателей постоянного тока.

Задача изобретения - повысить экономию электроэнергии тягового электропривода постоянного тока с тиристорным управлением за счет реализации режимов последовательного и последовательно-параллельного соединения тяговых электродвигателей при нормальном возбуждении и ослабленном возбуждении.

Технический результат достигается тем, что в тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением, содержащий последовательно соединенные источник питания, выключатель, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей, последовательно соединенные датчики тока возбуждения, тока якоря, соединенные с землей, и регулятор тока, содержащий главный тиристор и тиристор гашения, аноды которых объединены и являются первым входом регулятора тока, первый вывод первого резистора соединен с одним из выводов коммутирующего конденсатора, катодом главного тиристора и с одним из выводов второго резистора, другой вывод которого соединен с выводом третьего резистора, ко второму выводу которого подключен первый контактор, контакт управления которого соединен с первым входом блока управления, второй вывод третьего резистора является первым выходом регулятора тока, другой вывод коммутирующего конденсатора соединен с катодом тиристора гашения и одним из выводов четвертого резистора, другой вывод которого является вторым выходом регулятора тока и подключен к общей точке соединения датчика тока якоря и земли, контакт управления второго контактора, являющегося третьим выходом регулятора тока соединен с первым входом масштабирующего усилителя, причем первый выход блока управления через первый согласующий блок соединен с управляющим электродом и катодом главного тиристора, являющимися вторым и третьим входами регулятора тока, а второй выход блока управления соединен через второй согласующий блок с управляющим электродом и катодом тиристора гашения, являющимися четвертым и пятым входами регулятора тока, один из выводов обмотки якоря второго тягового электродвигателя соединен с первым входом блока защиты от юза и боксования, второй вход которого соединен с последовательно соединенными якорными обмотками первого и второго тяговых электродвигателей, а третий вход соединен с общим выводом выключателя и якорной обмотки первого тягового электродвигателя, выход блока защиты от юза и боксования соединен со вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с выходом компаратора, первый вход которого соединен с выходом датчика тока якоря, а второй вход соединен с выходом масштабирующего усилителя, второй вход которого соединен с выходом датчика тока возбуждения, в него введены два тяговых двигателя постоянного тока, два резистора, тринадцать контакторов, четыре диода, второй блок защиты от юза и боксования, второй вывод первого контактора соединен с первым выводом второго контактора, первый, второй и третий диоды введены в регулятор тока, анод первого диода является шестым входом регулятора тока, его катод соединен с общим выводом катода второго диода и второго контактора, причем анод второго диода соединен с общим выводом второго и третьего резисторов, анод третьего диода соединен с первым входом регулятора тока, а его катод является четвертым выходом регулятора тока и соединен со вторым выводом первого резистора, последовательно соединенные якорные обмотки третьего и четвертого тяговых двигателей постоянного тока подключены к общему выводу третьего и четвертого контакторов, причем второй вывод третьего контактора подключен к общему выводу якорной обмотки первого тягового двигателя постоянного тока и выключателя, а второй вывод четвертого контактора соединен со вторым выводом якорной обмотки второго тягового двигателя постоянного тока, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя через пятый контактор соединен с последовательно соединенными обмотками возбуждения третьего и четвертого тяговых двигателей постоянного тока и через шестой контактор с анодом четвертого диода, катод которого через последовательно соединенные седьмой контактор, обмотки возбуждения первого и второго тяговых двигателей постоянного тока, восьмой контактор подключен к первому выводу датчика тока возбуждения, второй вывод датчика тока возбуждения подключен к первому выходу регулятора тока и ко второму выводу датчика тока якоря, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя соединен с первым входом второго блока защиты от юза и боксования, второй вход которого соединен с последовательно соединенными якорными обмотками третьего и четвертого тяговых электродвигателей, а третий вход соединен с другим выводом якорной обмотки третьего тягового электродвигателя, выход второго блока защиты от юза и боксования соединен с четвертым входом блока управления, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя через последовательно соединенные девятый контактор, пятый резистор, шунтированный десятым контактором, соединен с катодом четвертого диода и через одиннадцатый контактор с общим выводом обмотки возбуждения второго тягового двигателя и восьмого контактора, другой вывод которого через двенадцатый контактор соединен с общим выводом обмотки возбуждения первого тягового двигателя постоянного тока и седьмого контактора, общий вывод обмотки возбуждения третьего тягового двигателя и пятого контактора через последовательно соединенные тринадцатый контактор, шестой резистор соединен с третьим выходом регулятора тока, другой вывод пятого контактора через четырнадцатый контактор соединен с общим выводом обмотки возбуждения четвертого тягового двигателя постоянного тока и шестого контактора, другой вывод которого соединен с общей точкой соединения тринадцатого контактора и шестого резистора, и подключен к шестому входу регулятора тока, четвертый выход регулятора тока соединен с общим выводом якорной обмотки четвертого тягового двигателя и пятого контактора, ко второму выводу якорной обмотки второго тягового двигателя постоянного тока подключен первый вывод пятнадцатого контактора, его второй вывод соединен с первым входом регулятора тока.

Благодаря тому, что в электропривод введены новые элементы и появились новые связи, реализуется полное возбуждение тяговых двигателей в режиме пуска при разомкнутых контакторах, ослабленное возбуждение при включенных контакторах с возможностью реверсирования тяговых двигателей, реализация режима последовательно-параллельного соединения тяговых электродвигателей постоянного тока.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого электропривода. 

В соответствии с чертежом тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением содержит последовательно соединенные источник питания 1, выключатель 2, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока 3 и 4, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей 5 и 6, последовательно соединенные датчики тока возбуждения 7, тока якоря 8, соединенные с землей, и регулятор тока 9, содержащий главный тиристор 10 и тиристор гашения 11, аноды которых объединены и являются первым входом регулятора тока 9, первый вывод первого резистора 12 соединен с одним из выводов коммутирующего конденсатора 13, катодом главного тиристора 10 и с одним из выводов второго резистора 14, другой вывод которого соединен с выводом третьего резистора 15, ко второму выводу которого подключен первый контактор 16, контакт управления которого соединен с первым входом блока управления 17, второй вывод третьего резистора 15 является первым выходом регулятора тока 9, другой вывод коммутирующего конденсатора 13 соединен с катодом тиристора гашения 11 и одним из выводов четвертого резистора 18, другой вывод которого является вторым выходом регулятора тока 9 и подключен к общей точке соединения датчика тока якоря 8 и земли, второй вывод первого контактора 16 соединен с первым выводом второго контактора 19, контакт управления второго контактора 19, являющегося третьим выходом регулятора тока 9 соединен с первым входом масштабирующего усилителя 20, причем первый выход блока управления 17 через первый согласующий блок 21 соединен с управляющим электродом и катодом главного тиристора 10, являющимися вторым и третьим входами регулятора тока 9, а второй выход блока управления 17 соединен через второй согласующий блок 22 с управляющим электродом и катодом тиристора гашения 11, являющимися четвертым и пятым входами регулятора тока 9, анод первого диода 23 является шестым входом регулятора тока 9, его катод соединен с общим выводом катода второго диода 24 и второго контактора 19, причем анод второго диода 24 соединен с общим выводом второго 14 и третьего 15 резисторов, анод третьего диода 25 соединен с первым входом регулятора тока 9, а его катод является четвертым выходом регулятора тока 9 и соединен со вторым выводом первого резистора 12, один из выводов обмотки якоря второго тягового электродвигателя 4 соединен с первым входом блока защиты от юза и боксования 26, второй вход которого соединен с последовательно соединенными якорными обмотками первого 3 и второго 4 тяговых электродвигателей, а третий вход соединен с общим выводом выключателя 2 и якорной обмотки первого тягового электродвигателя 3, выход блока защиты от юза и боксования 26 соединен со вторым входом блока управления 17, третий вход которого соединен с выходом компаратора 27, первый вход которого соединен с выходом датчика тока якоря 8, а второй вход соединен с выходом масштабирующего усилителя 20, второй вход которого соединен с выходом датчика тока возбуждения 7, последовательно соединенные якорные обмотки третьего 28 и четвертого 29 тяговых двигателей постоянного тока подключены к общему выводу третьего 30 и четвертого 31 контакторов, причем второй вывод третьего контактора 30 подключен к общему выводу якорной обмотки первого тягового двигателя постоянного тока 3 и выключателя 2, а второй вывод четвертого контактора 31 соединен со вторым выводом якорной обмотки второго тягового двигателя постоянного тока 4, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя 29 через пятый контактор 32 соединен с последовательно соединенными обмотками возбуждения третьего 33 и четвертого 34 тяговых двигателей постоянного тока и через шестой контактор 35 с анодом четвертого диода 36, катод которого через последовательно соединенные седьмой контактор 37, обмотки возбуждения первого 5 и второго 6 тяговых двигателей постоянного тока, восьмой контактор 38 подключен к первому выводу датчика тока возбуждения 7, второй вывод датчика тока возбуждения 7 подключен к первому выходу регулятора тока 9 и ко второму выводу датчика тока якоря 8, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя 29 соединен с первым входом второго блока защиты от юза и боксования 39, второй вход которого соединен с последовательно соединенными якорными обмотками третьего 28 и четвертого 29 тяговых электродвигателей, а третий вход соединен с другим выводом якорной обмотки третьего тягового электродвигателя 28, выход второго блока защиты от юза и боксования 39 соединен с четвертым входом блока управления 17, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя 29 через последовательно соединенные девятый контактор 40, пятый резистор 41, шунтированный десятым контактором 42, соединен с катодом четвертого диода 36 и через одиннадцатый контактор 43 с общим выводом обмотки возбуждения второго тягового двигателя 6 и восьмого контактора 38, другой вывод которого через двенадцатый контактор 44 соединен с общим выводом обмотки возбуждения первого тягового двигателя постоянного тока 5 и седьмого контактора 37, общий вывод обмотки возбуждения третьего тягового двигателя 33 и пятого контактора 32 через последовательно соединенные тринадцатый контактор 45, шестой резистор 46 соединен с третьим выходом регулятора тока 9, другой вывод пятого контактора 32 через четырнадцатый контактор 47 соединен с общим выводом обмотки возбуждения четвертого тягового двигателя постоянного тока 34 и шестого контактора 35, другой вывод которого соединен с общей точкой соединения тринадцатого контактора 45 и шестого резистора 46, и подключен к шестому входу регулятора тока 9, четвертый выход регулятора 9 тока соединен с общим выводом якорной обмотки четвертого тягового двигателя 29 и пятого контактора 32, ко второму выводу якорной обмотки второго тягового двигателя постоянного тока 4 подключен первый вывод пятнадцатого контактора 48, его второй вывод соединен с первым входом регулятора тока 9.

Электропривод работает следующим образом. В моторном режиме при замкнутых контакторах 2, 31, 32, 35, 37 и 38, разомкнутых 30, 48, 45, 47, 43, 44, 40, 42, 16, 19 регулируется напряжение на зажимах тяговых двигателей, содержащих якорные обмотки тяговых двигателей постоянного тока 3, 4 и 28, 29, обмотки возбуждения 5, 6 и 33, 34. При включении контакторов 40 и 16 ток от источника питания протекает по якорным обмоткам 3, 4, контактору 31, якорным обмоткам 28, 29 и далее по двум цепям: первая контактор 32, обмотки возбуждения 33, 34, контактор 35, резистор 46, контактор 16, датчик тока якоря 8, земля; вторая - контактор 40, резистор 41, контактор 37, обмотки возбуждения 5, 6, контактор 38, датчики тока возбуждения 6 и тока якоря 7, земля - реализуется первая ступень ослабления возбуждения; включением контакторов 42 и 19 реализуется вторая ступень ослабления возбуждения.

При включении контакторов 30 и 48 и выключении контактора 31 происходит переход с последовательного соединения якорных обмоток тяговых двигателей на последовательно параллельное соединение. Двигатели при этом переходят в режиме полного возбуждения. Главный тиристор 10 и тиристор гашения 11 выключены, коммутирующий конденсатор 13 заряжен до напряжения на обмотках возбуждения по цепи из последовательно соединенных первого резистора 12 и четвертого резистора 18. Включением контакторов 40 и 16 реализуется первая ступень ослабления возбуждения. При замыкании контактора шунтирования 16 в блоке управления 17 формируются управляющие сигналы, которые через согласующий блок 21 поступают на главный тиристор 10 и открывают его. При включении главного тиристора 10 ток якорей первого и второго тяговых электродвигателей 3, 4 начинает протекать через второй и третий резисторы 14 и 15, которые уравнивают токи в параллельных цепях якорных обмоток тяговых двигателей 3, 4 и 28, 29, величина сопротивления резисторов 14 и 15 соответствует величине омического сопротивления обмоток возбуждения, включенных в цепь якорей тяговых двигателей 28 и 29. При резком изменении напряжения в контактной цепи происходит увеличение тока в обмотке якорей 3, 4, который растет значительно быстрее чем ток якорей 28 и 29 так, как последовательно с ними включены обмотки возбуждения, что может привести к недопустимому уменьшению коэффициента ослабления. Для ограничения ослабления возбуждения тяговых электродвигателей в этой ситуации в устройстве ток в обмотках возбуждения и ток якорных обмоток измеряется датчиками тока 7 и 8 соответственно, напряжение с выхода датчика 8 поступает на первый вход компаратора 27, а напряжение с выхода датчика 7 на второй вход компаратора через управляемый масштабирующий усилитель 20. При уменьшении коэффициента ослабления возбуждения меньше допустимой величины на выходе компаратора 27 формируется сигнал управления, который является результатом сравнения напряжения от датчика тока якоря 8 и напряжения на выходе масштабирующего усилителя 20. Сигнал с выхода компаратора 27 вызывает срабатывание блока управления 17, который формирует сигнал включения тиристора гашения 11, через согласующий блок 22. Тиристор 11 включается и заряженный конденсатор 13 подключается к главному тиристору 10 напряжением обратной полярности, при этом главный тиристор 10 выключается, и первый и второй тяговые электродвигатели переходят в режим полного возбуждения. После процесса перезаряда коммутирующего конденсатора 13 тиристор гашения 11 закрывается так, как величина сопротивления четвертого резистора 18 выбрана такой, чтобы после перезаряда коммутирующего конденсатора 13 ток через четвертый резистор 18 был меньше тока удержания тиристора гашения 11, и конденсатор 13 опять заряжается до напряжения на обмотках возбуждения по цепи, состоящей из последовательно соединенных первого резистора 12 и четвертого резистора 18. Величина сопротивления первого резистора 12 значительно превышает сопротивление обмоток возбуждения. После окончания переходного процесса, вызванного резким изменением напряжения в контактной цепи и окончания заряда коммутирующего конденсатора 13, блок управления 17 формирует импульсы на отпирание главного тиристора 10.

При замыкании контакторов ослабления возбуждения 19 и 42 резисторы 41 и 46 шунтируются, и реализуется вторая ступень ослабления возбуждения тяговых электродвигателей, и в цепи главного тиристора 10 шунтируется резистор 15 по цепи диод 24, включенные контакторы 19 и 16, одновременно по сигналу с контакта управления контактора ослабления возбуждения 19 изменяется коэффициент усиления масштабирующего усилителя 20. При возникновении юза или боксования в блоке защиты 26, 39 вырабатывается сигнал, по которому блок управления 17 формирует сигнал на отпирание тиристора гашения 11 и переводит тяговые электродвигатели в режим полного возбуждения до окончания юза или боксования. После снятия сигнала с блока защиты от юза и боксования 26, 39 блок управления 17 формирует сигнал на отпирание главного тиристора 10 и переводит тяговые электродвигатели в режим ослабленного возбуждения.

При отрыве токоприемника от контактного провода в обмотках возбуждения возникает ЭДС самоиндукции, обратной полярности по отношению к напряжению на главном тиристоре 10, и тиристор 10 закрывается. При восстановлении контакта токоприемника с контактным проводом тяговые электродвигатели будут работать в режиме полного возбуждения. После окончания переходного процесса и перезаряда коммутирующего конденсатора 13 блок управления 17 формирует импульсы на отпирание главного тиристора 10.

При выключении контакторов 32, 35 и 37, 38 и включении контакторов 47, 45 и 44, 43 происходит реверсирование двигателей. Диод 36 обеспечивает топологию протекания тока, диоды 23 и 24 шунтируют цепи резисторов 46 и 15 соответственно при замыкании контакторов 19 и 16, диод 25 при параллельном соединении групп тяговых двигателей стабилизирует ток в обмотках возбуждения, так при незначительном боксовании тяговых двигателей 28 и 29 ток в обмотках возбуждения 33, 34, 5, 6 уменьшается, напряжение на них также уменьшается, диод 25 открывается и ток из цепи якорных обмоток двигателей 3 и 4 начинает протекать через обмотки возбуждения, стабилизируя режим работы электропривода.

Предлагаемое схемное решение тягового электропривода постоянного тока с тиристорным управлением реализует поставленную задачу - создать тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением, в котором реализуются режимы: реверсирования тяговых двигателей при нормальном и ослабленном возбуждении, последовательно-параллельного соединения тяговых электродвигателей, позволяет оптимизировать режим пуска и режим максимальной мощности, обеспечивая максимальный коэффициент полезного действия привода, чем достигается экономия электроэнергии.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением, содержащий последовательно соединенные источник питания, выключатель, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей, последовательно соединенные датчики тока возбуждения, тока якоря, соединенные с землей, и регулятор тока, содержащий главный тиристор и тиристор гашения, аноды которых объединены и являются первым входом регулятора тока, первый вывод первого резистора соединен с одним из выводов коммутирующего конденсатора, катодом главного тиристора и с одним из выводов второго резистора, другой вывод которого соединен с выводом третьего резистора, к второму выводу которого подключен первый контактор, контакт управления которого соединен с первым входом блока управления, второй вывод третьего резистора является первым выходом регулятора тока, другой вывод коммутирующего конденсатора соединен с катодом тиристора гашения и одним из выводов четвертого резистора, другой вывод которого является вторым выходом регулятора тока и подключен к общей точке соединения датчика тока якоря и земли, контакт управления второго контактора, являющегося третьим выходом регулятора тока, соединен с первым входом масштабирующего усилителя, причем первый выход блока управления через первый согласующий блок соединен с управляющим электродом и катодом главного тиристора, являющимися вторым и третьим входами регулятора тока, а второй выход блока управления соединен через второй согласующий блок с управляющим электродом и катодом тиристора гашения, являющимися четвертым и пятым входами регулятора тока, один из выводов обмотки якоря второго тягового электродвигателя соединен с первым входом блока защиты от юза и боксования, второй вход которого соединен с последовательно соединенными якорными обмотками первого и второго тяговых электродвигателей, а третий вход соединен с общим выводом выключателя и якорной обмотки первого тягового электродвигателя, выход блока защиты от юза и боксования соединен со вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с выходом компаратора, первый вход которого соединен с выходом датчика тока якоря, а второй вход соединен с выходом масштабирующего усилителя, второй вход которого соединен с выходом датчика тока возбуждения, отличающийся тем, что в него введены два тяговых двигателя постоянного тока, два резистора, тринадцать контакторов, четыре диода, второй блок защиты от юза и боксования, второй вывод первого контактора соединен с первым выводом второго контактора, первый, второй и третий диоды введены в регулятор тока, анод первого диода является шестым входом регулятора тока, его катод соединен с общим выводом катода второго диода и второго контактора, причем анод второго диода соединен с общим выводом второго и третьего резисторов, анод третьего диода соединен с первым входом регулятора тока, а его катод является четвертым выходом регулятора тока и соединен со вторым выводом первого резистора, последовательно соединенные якорные обмотки третьего и четвертого тяговых двигателей постоянного тока подключены к общему выводу третьего и четвертого контакторов, причем второй вывод третьего контактора подключен к общему выводу якорной обмотки первого тягового двигателя постоянного тока и выключателя, а второй вывод четвертого контактора соединен со вторым выводом якорной обмотки второго тягового двигателя постоянного тока, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя через пятый контактор соединен с последовательно соединенными обмотками возбуждения третьего и четвертого тяговых двигателей постоянного тока и через шестой контактор с анодом четвертого диода, катод которого через последовательно соединенные седьмой контактор, обмотки возбуждения первого и второго тяговых двигателей постоянного тока, восьмой контактор подключен к первому выводу датчика тока возбуждения, второй вывод датчика тока возбуждения подключен к первому выходу регулятора тока и ко второму выводу датчика тока якоря, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя соединен с первым входом второго блока защиты от юза и боксования, второй вход которого соединен с последовательно соединенными якорными обмотками третьего и четвертого тяговых электродвигателей, а третий вход соединен с другим выводом якорной обмотки третьего тягового электродвигателя, выход второго блока защиты от юза и боксования соединен с четвертым входом блока управления, второй вывод якорной обмотки четвертого тягового двигателя через последовательно соединенные девятый контактор, пятый резистор, шунтированный десятым контактором, соединен с катодом четвертого диода и через одиннадцатый контактор с общим выводом обмотки возбуждения второго тягового двигателя и восьмого контактора, другой вывод которого через двенадцатый контактор соединен с общим выводом обмотки возбуждения первого тягового двигателя постоянного тока и седьмого контактора, общий вывод обмотки возбуждения третьего тягового двигателя и пятого контактора через последовательно соединенные тринадцатый контактор, шестой резистор соединен с третьим выходом регулятора тока, другой вывод пятого контактора через четырнадцатый контактор соединен с общим выводом обмотки возбуждения четвертого тягового двигателя постоянного тока и шестого контактора, другой вывод которого соединен с общей точкой соединения тринадцатого контактора и шестого резистора, и подключен к шестому входу регулятора тока, четвертый выход регулятора тока соединен с общим выводом якорной обмотки четвертого тягового двигателя и пятого контактора, ко второму выводу якорной обмотки второго тягового двигателя постоянного тока подключен первый вывод пятнадцатого контактора, его второй вывод соединен с первым входом регулятора тока.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru