Устройство для регулирования частоты вращения мотор-вентиляторов электровозов переменного тока

Полезная модель относится к преобразовательной технике, преимущественно используемой на железнодорожном транспорте, и предназначена, в частности, для регулирования частоты вращения вентиляторов с приводными трехфазными асинхронными электродвигателями на электровозах переменного тока, предназначенных для охлаждения силовых выпрямительных установок, сглаживающих реакторов и тяговых двигателей постоянного тока. Техническим результатом является обеспечение защитного переключения мотор-вентиляторов из режимов пониженных частот вращения в номинальный режим работы в случае перегрева выпрямительной установки и сглаживающего реактора, а также при снижении до критической величины потока охлаждающего воздуха через тяговый электродвигатель (повреждение воздуховода и т.п.). Устройство содержит подключенный к двум шинам питающей сети 1 преобразователь частоты 2, блок управления 3, снабжено переключателем режима вентиляции 4, датчиками 5 и 6 температуры нагрева соответственно выпрямительной установки и сглаживающего реактора, установленными непосредственно на их токоведущих частях в точках наибольшего нагрева и подключенными через узлы гальванической развязки 7, 8 к входам блока управления 3, датчиком 9 контроля воздуха охлаждения тягового двигателя, установленным на верхней крышке его коллекторной камеры и подключенным к входу блока управления 3, один из выходов которого подключен к входу управления переключателя режима вентиляции 2, причем асинхронный трехфазный электродвигатель 10 привода вентилятора подключен через три нормально-замкнутых контакта переключателя режима вентиляции 4 к шинам питающей сети 1, а через три нормально-разомкнутых контакта указанного переключателя - к выходным шинам преобразователя частоты 2.

Полезная модель относится к преобразовательной технике, преимущественно используемой на железнодорожном транспорте, и предназначена, в частности, для регулирования частоты вращения вентиляторов с приводными трехфазными асинхронными электродвигателями, предназначенных для охлаждения силовых выпрямительных установок, сглаживающих реакторов и тяговых двигателей на электровозах переменного тока.

Известна система автоматического управления вентиляцией САУВ, предназначенная для автоматического управления вентиляторами с трехфазным питанием. Система позволяет поддерживать заданную производительность вентиляции и автоматически изменять воздухообмен при отклонении температуры от уровня, заданного пользователем. Все настройки прибора могут быть легко изменены пользователем и хранятся в энергонезависимой памяти при отключенном питании неограниченное время. Управление осуществляется по кривым нагрева-остывания тягового оборудования (журнал «Локомотив» 2, 3 за 2004 год).

Недостатком данной системы является возможность получения напряжения питания вентиляторов только одной пониженной частоты 16 2/3 Гц, что при токах нагрузки больше половины номинального значения требует переключения на номинальную частоту вращения.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является устройство для регулирования частоты вращения вентилятора электровоза переменного тока, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого подключена к двум шинам питающей сети, преобразователь частоты, содержащий две пары встречно-параллельно включенных тиристоров, блок управления, соединенный четырьмя выходами с управляющими входами упомянутых тиристоров, из которых первая пара тиристоров входом соединена с одним концевым выводом вторичной обмотки трансформатора, вторая пара тиристоров входом соединена с другим концевым выводом вторичной обмотки, а промежуточный вывод вторичной обмотки подключен к одной из фаз трехфазного электродвигателя вентилятора, остальные две фазы которого подключены к свободным выводам соответственно первой и второй пар тиристоров (патент РФ 2285329).

В данном устройстве обеспечивается дополнительная ступень регулирования частоты вращения 25 Гц и расширяется диапазон регулирования производительности вентилятора по току нагрузки тягового оборудования. Недостатком является отсутствие контроля температуры охлаждаемого оборудования, что не позволяет организовать защитное переключение в режим номинальной частоты вращения вентилятора в случае перегрева.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание полезной модели, является обеспечение защитного переключения из режимов пониженных частот вращения в номинальный режим работы вентилятора в случае перегрева выпрямительной установки и сглаживающего реактора, а также при снижении до критической величины потока охлаждающего воздуха через тяговый электродвигатель (повреждение воздуховода и т.п.).

Технический результат достигается тем, что устройство для регулирования частоты вращения мотор-вентилятора электровоза переменного тока снабжено переключателем режима вентиляции, датчиками температуры нагрева выпрямительной установки и сглаживающего реактора, датчиком контроля воздуха охлаждения тягового двигателя, подключенными к блоку управления, один из выходов которого подключен к входу управления переключателя режима вентиляции, причем асинхронный трехфазный электродвигатель привода вентилятора подключен через три нормально-замкнутых контакта переключателя режима вентиляции к шинам питающей сети, а через три нормально-разомкнутых контакта переключателя - к выходным шинам преобразователя частоты.

На чертеже представлена схема устройства для регулирования частоты вращения мотор-вентилятора электровоза переменного тока с защитой от перегрева охлаждаемого оборудования.

Устройство содержит подключенный к двум шинам питающей сети 1 преобразователь частоты 2, блок управления 3, снабжено переключателем режима вентиляции 4, датчиками 5 и 6 температуры нагрева соответственно выпрямительной установки и сглаживающего реактора, установленными непосредственно на их токоведущих частях в точках наибольшего нагрева и подключенными через узлы гальванической развязки 7, 8 к входам блока управления 3, датчиком 9 контроля воздуха охлаждения тягового двигателя, установленным на верхней крышке его коллекторной камеры и подключенным к входу блока управления 3, один из выходов которого подключен к входу управления переключателя режима вентиляции 2, причем асинхронный трехфазный электродвигатель 10 привода вентилятора подключен через три нормально-замкнутых контакта переключателя режима вентиляции 4 к шинам питающей сети 1, а через три нормально-разомкнутых контакта указанного переключателя - к выходным шинам преобразователя частоты 2.

Устройство осуществляет ступенчатое регулирование частоты вращения мотор-вентиляторов электровозов по току нагрузки тягового оборудования посредством включения питания электродвигателей от преобразователя частоты в режимах 16 2/3 Гц и 25 Гц либо включения штатного питания в номинальном режиме 50 Гц.

Наличие измерительных сигналов с датчиков контроля воздуха охлаждения тягового двигателя, температуры сглаживающего реактора и выпрямительной установки позволяет в случае нарушения нормального воздухообмена и перегрева тягового оборудования (повреждение воздуховодов и т.п.) выработать аварийный сигнал, по которому производится защитное переключение вентиляторов из режимов пониженных частот вращения в номинальный режим 50 Гц путем коммутации переключателя режимов вентиляции в положение штатного питания мотор-вентиляторов.

Устройство для регулирования частоты вращения вентилятора электровоза переменного тока, содержащее подключенный к двум шинам питающей сети преобразователь частоты, блок управления и асинхронный трехфазный электродвигатель привода вентилятора, отличающееся тем, что снабжено переключателем режима вентиляции, датчиком контроля воздуха охлаждения тягового двигателя и датчиками температуры нагрева выпрямительной установки и сглаживающего реактора, причем асинхронный трехфазный электродвигатель привода вентилятора подключен через три нормально замкнутых контакта переключателя режима вентиляции к шинам питающей сети, а через три нормально разомкнутых контакта указанного переключателя - к выходным шинам преобразователя частоты.