ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С ТИРИСТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С ТИРИСТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ


RU (11) 2291068 (13) C1

(51) МПК
B60L 15/08 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.01.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005121118/11 
(22) Дата подачи заявки: 2005.07.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.07.05 
(45) Опубликовано: 2007.01.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 1632825, 07.03.1991. RU 2208530 C2, 20.07.2003. US 4260938, 07.04.1981. 
(72) Имя изобретателя: Мазнев Александр Сергеевич (RU); Евстафьев Андрей Михайлович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС, патентный отдел 

(54) ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С ТИРИСТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговыми электродвигателями постоянного тока. Тяговый электропривод содержит последовательно соединенные источник питания, выключатель, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей, обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей. К общему выводу якорной обмотки второго тягового электродвигателя и обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя через первый резистор подключен первый конденсатор. Катод первого тиристора соединен с первым выводом второго резистора. В тяговый электропривод дополнительно введены второй конденсатор, два диода, третий тиристор, анод первого тиристора подключен к общему выводу первого резистора и первого конденсатора, свободный вывод которого соединен с анодом второго тиристора и катодом первого диода. Свободный вывод второго резистора соединен с анодом второго диода, катод которого соединен с анодом первого диода и первым выводом второго конденсатора. Первый вывод третьего резистора соединен с общим выводом якорной обмотки первого тягового электродвигателя и выключателя; второй вывод третьего резистора соединен с анодом третьего тиристора и вторым выводом второго конденсатора. Катоды первого, второго, третьего тиристоров и свободный вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя объединены и подключены к общей шине. Технический результат заключается в повышении надежности работы за счет улучшения условий коммутации тиристоров. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговыми электродвигателями постоянного тока.

Известен тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением (а.с. СССР №1632825, B 60 L 15/08, 1989). Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением содержит источник питания, выключатель, два тяговых электродвигателя постоянного тока, четыре тиристора, два диода, три резистора, два контактора, коммутирующий конденсатор, коммутирующий реактор.

Недостаток устройства: не обеспечивается надежная работа в нестационарных режимах из-за ненадежной коммутации главного тиристора, что может привести к критическому уменьшению коэффициента ослабления возбуждения и выходу из строя двигателей.

Известен тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением (RU 2208530, B 60 L 15/08, 2001 - прототип). Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением содержит источник питания, выключатель, два тяговых электродвигателя постоянного тока, прерыватель тока возбуждения, содержащий два ключевых элемента, четыре резистора, коммутирующий конденсатор, два контактора.

Недостаток устройства: не обеспечивается надежная работа в нестационарных режимах из-за ненадежной коммутации главного тиристора, так как напряжение на коммутирующем конденсаторе не превышает напряжения на обмотках возбуждения тяговых электродвигателей и является недостаточным для выключения главного тиристора.

Задача изобретения - повысить надежность работы тягового электропривода постоянного тока с тиристорным управлением за счет улучшения условий коммутации тиристоров.

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, обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, к общему выводу якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока и обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока через первый резистор подключен первый конденсатор, катод первого тиристора соединен с первым выводом второго резистора, второй тиристор, третий резистор, общую шину, в него дополнительно введен второй конденсатор, два диода, третий тиристор, анод первого тиристора подключен к общему выводу первого резистора и первого конденсатора, свободный вывод первого конденсатора соединен с анодом второго тиристора и катодом первого диода, свободный вывод второго резистора соединен с анодом второго диода, катод которого соединен с анодом первого диода и первым выводом второго конденсатора, первый вывод третьего резистора соединен с общим выводом якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока и выключателя, второй вывод третьего резистора соединен с анодом третьего тиристора и вторым выводом второго конденсатора, катоды первого, второго, третьего тиристоров и свободный вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока объединены и подключены к общей шине.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

В соответствии с чертежом тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением, содержащий последовательно соединенные источник питания 1, выключатель 2, якорные обмотки первого 3 и второго 4 тяговых электродвигателей постоянного тока, обмотки возбуждения первого 5 и второго 6 тяговых электродвигателей постоянного тока, к общему выводу якорной обмотки 4 второго тягового электродвигателя постоянного тока и обмотки возбуждения 5 первого тягового электродвигателя постоянного тока через первый резистор 7 подключен первый конденсатор 8, катод первого тиристора 9 соединен с первым выводом второго резистора 10, анод первого тиристора 9 подключен к общему выводу первого резистора 7 и первого конденсатора 8, свободный вывод первого конденсатора 8 соединен с анодом второго тиристора 11 и катодом первого диода 12, свободный вывод второго резистора 10 соединен с анодом второго диода 13, катод которого соединен с анодом первого диода 12 и первым выводом второго конденсатора 14, первый вывод третьего резистора 15 соединен с общим выводом якорной обмотки 3 первого тягового электродвигателя постоянного тока и выключателя 2, второй вывод третьего резистора 15 соединен с анодом третьего тиристора 16 и вторым выводом второго конденсатора 14, катоды первого 9, второго 11, третьего 16 тиристоров и свободный вывод обмотки возбуждения 6 второго тягового электродвигателя постоянного тока объединены и подключены к общей шине.

Устройство работает следующим образом.

При замкнутом контакте выключателя 2 первый 9, второй 11 и третий 16 тиристоры выключены, первый 8 и второй 14 конденсаторы образуют делитель напряжения и заряжаются до напряжения на якорных обмотках 2, 3 через резистор 15, диод 12, резистор 7, двигатели при этом работают в режиме полного возбуждения. Напряжение на конденсаторах 8 и 14 обратно пропорционально их емкости. При включении первого тиристора 9 двигатели переходят в режим ослабления возбуждения, так как обмотки возбуждения 5, 6 первого и второго тяговых электродвигателей шунтируются первым резистором 7. При включении второго 11 и третьего 16 тиристоров конденсатор 8 подключается к первому тиристору 9 напряжением обратной полярности. Первый тиристор 9 выключается, и тяговые электродвигатели переходят в режим полного возбуждения, одновременно конденсатор 14 разрежается по цепи: конденсатор 14, тиристор 16, резистор 10, диод 13, конденсатор 14. После перезаряда конденсаторов 8 и 14 второй 11 и третий 16 тиристоры выключаются, так как токи, задаваемые резисторами 10 и 15 меньше тока удержания включенных тиристоров 11 и 16. Конденсаторы 8 и 14 снова заряжаются до напряжения на якорных обмотках 2, 3 тяговых электродвигателей.

Поставленная задача реализуется благодаря тому, что величина напряжения на первом конденсаторе 8 является достаточной для надежной коммутации тиристора 9 в цепи ослабления возбуждения тяговых электродвигателей.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением, содержащий последовательно соединенные источник питания, выключатель, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, к общему выводу якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока и обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока через первый резистор подключен первый конденсатор, катод первого тиристора соединен с первым выводом второго резистора, второй тиристор, третий резистор, общую шину, отличающийся тем, что в него дополнительно введены второй конденсатор, два диода, третий тиристор, анод первого тиристора подключен к общему выводу первого резистора и первого конденсатора, свободный вывод первого конденсатора соединен с анодом второго тиристора и катодом первого диода, свободный вывод второго резистора соединен с анодом второго диода, катод которого соединен с анодом первого диода и первым выводом второго конденсатора, первый вывод третьего резистора соединен с общим выводом якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока и выключателя, второй вывод третьего резистора соединен с анодом третьего тиристора и вторым выводом второго конденсатора, катоды первого, второго, третьего тиристоров и свободный вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока объединены и подключены к общей шине.