Многодвигательный электропривод
Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована для тяговых приводов электрического транспорта с тяговыми электродвигателями постоянного тока. Задача полезной модели повышение надежности многодвигательного электропривода за счет обеспечения процесса регулирования ослабления возбуждения двумя тиристорами. Технический результат достигается тем, что в многодвигательный электропривод, содержащий последовательно соединенные источник питания, четыре якорные обмотки тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные четыре обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока с землей, последовательно соединенные первый тиристор и резистор, последовательно соединенные второй тиристор, конденсатор, катушку индуктивности, и третий тиристор, в него дополнительно введены два диода, последовательно соединенные контактор и второй резистор, шунтирующие четыре обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока, общая точка соединения второго резистора и обмотки возбуждения четвертого тягового электродвигателя постоянного тока соединена со свободным выводом первого резистора и общая точка соединения контактора и обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока подключена к свободному выводу якорной обмотки четвертого электродвигателя постоянного тока, аноду первого тиристора, катоду первого диода и к аноду второго диода, катод которого подключен к аноду третьего тиристора, катод которого подключен к свободному выводу катушки индуктивности и к общей точке соединения анода первого диода, катода первого тиристора и первого резистора, анод третьего тиристора подключен к катоду второго тиристора, анод которого подключен к общему выводу якорных обмоток третьего и четвертого тяговых электродвигателей постоянного тока.
Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована для тяговых приводов электрического транспорта с тяговыми электродвигателями постоянного тока.
Известен многодвигательный электропривод, содержащий две одинаковые ветви, соединенные последовательно или параллельно, имеющие в обоих случаях с одной стороны источник питания, а с другой стороны землю, каждая из ветвей содержит последовательно соединенные две якорные обмотки тяговых электродвигателей постоянного тока, две обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока, параллельно которым подключена цепь, содержащая последовательно соединенные контактор, катушку индуктивности и резистор, параллельно которому включен контактор. (Электропоезд ЭР и ЭР2Р, Москва, Транспорт, 1986, стр.177-181).
Данная схема имеет низкую надежность, низкое быстродействие и разброс возможных характеристик вследствие нелинейности катушек индуктивности, так как здесь необходимо иметь по одному индуктивному шунту на пару тяговых двигателей.
Известен многодвигательный электропривод, содержащий источник питания, последовательно соединенные четыре якорные обмотки тяговых электродвигателей постоянного тока, тиристор, подсоединенный анодом к четвертой якорной обмотке тягового электродвигателя постоянного тока, а катодом к земле через четыре последовательно соединенные обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно которым подсоединены последовательно соединенные резистор и катушка индуктявности, второй тиристор подсоединен анодом к аноду первого тиристора, а катодом - к земле, между катодами первого и второго тиристоров подсоединена цепь, содержащая встречно-параллельное
соединение третьего и четвертого тиристоров, которая последовательно соединена с конденсатором (Электропоезд ЭР200, Москва, Транспорт, 1981, стр.114-128).
Данная схема имеет сложную систему управления тиристорами, так как многодвигательный привод содержит четыре тиристора, которые находятся в постоянной работе, что в свою очередь снижает надежность всего привода.
Задача полезной модели - повышение надежности многодвигательного электропривода за счет обеспечения процесса регулирования ослабления возбуждения двумя тиристорами.
Технический результат достигается тем, что в многодвигательный электропривод, содержащий последовательно соединенные источник питания, четыре якорные обмотки тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные четыре обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока с землей, последовательно соединенные первый тиристор и резистор, последовательно соединенные второй тиристор, конденсатор, катушку индуктивности, и третий тиристор, в него дополнительно введены два диода, последовательно соединенные контактор и второй резистор, шунтирующие четыре обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока, общая точка соединения второго резистора и обмотки возбуждения четвертого тягового электродвигателя постоянного тока соединена со свободным выводом первого резистора и общая точка соединения контактора и обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока подключена к свободному выводу якорной обмотки четвертого электродвигателя постоянного тока, аноду первого тиристора, катоду первого диода и к аноду второго диода, катод которого подключен к аноду третьего тиристора, катод которого подключен к свободному выводу катушки индуктивности и к общей точке соединения анода первого диода, катода первого тиристора и первого резистора, анод третьего тиристора подключен к катоду второго тиристора,
анод которого подключен к общему выводу якорных обмоток третьего и четвертого тяговых электродвигателей постоянного тока.
На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.
В соответствии с чертежом многодвигательный электропривод содержит последовательно соединенный источник питания 1, четыре якорные обмотки тяговых электродвигателей постоянного тока 2-5, последовательно соединенные четыре обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока 6-9 с землей 10, последовательно соединенные тиристор 11 и резистор 12, последовательно соединенные тиристор 13, конденсатор 14, катушка индуктивности 15 и тиристор 16, последовательно соединенные контактор 17, резистор 18, шунтирующие четыре обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока 6-9, общая точка соединения резистора 18 и обмотки возбуждения четвертого тягового электродвигателя постоянного тока 9 соединена с общей точкой соединения резистора 12 и земли 10, общая точка соединения контактора 17 и обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока 6 подключена к свободному выводу якорной обмотки четвертого электродвигателя постоянного тока 5, аноду тиристора 11, катоду диода 19 и к аноду диода 20, катод которого подключен к аноду тиристора 16, катод которого подключен к свободному выводу катушки индуктивности 15 и к общей точке соединения анода диода 19, катода тиристора 11 и резистора 12, анод тиристора 16 подключен к катоду тиристора 13, анод которого подключен к общему выводу якорных обмоток третьего 4 и четвертого 5 тяговых электродвигателей постоянного тока.
Устройство работает следующим образом при установке рукоятки контроллера машиниста в одно из положений, которое предусматривает ослабление возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока, после окончания разгона электропоезда на полном поле, включается контактор 6, подключая параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока 8-11 шунтирующий резистор 7. При этом происходит
ступенчатое ослабление возбуждения до 80%. Дальнейшее ослабление возбуждения осуществляется плавно.
Перед началом работы производится заряд коммутирующего конденсатора 14, путем отпирания тиристора 13. После заряда конденсатора 14 тиристор 13 запирается вследствие снижения тока через него ниже величины тока удержания. Схема готова к работе.
При подаче управляющих импульсов на главный тиристор 11 он отпирается, и обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока 6-9 оказываются зашунтированы резистором 12. После истечения времени, определяемого коэффициентом заполнения, а, следовательно, и степенью ослабления возбуждения, подается импульс на управляющий электрод тиристора 16, что приводит к его открытию. Конденсатор 14 перезаряжается по цепи: коммутирующий конденсатор 14, тиристор 16, катушка индуктивности 15, коммутирующий конденсатор 14. После окончания перезаряда коммутирующего конденсатора 14, к главному тиристору 11 прикладывается обратное напряжение, происходит замещение тока в нем и тиристор 11 запирается. После запирания тиристора 11 коммутирующий конденсатор 14 перезаряжается по цепи: коммутирующий конденсатор 14, катушка индуктивности 15, диод 19, диод 20, коммутирующий конденсатор 14.
Так как на момент запирания главного тиристора 11 ток якорных обмоток тяговых электродвигателей постоянного тока 2-5 больше тока обмоток возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока 6-9, то избыток тока якорных обмоток тяговых электродвигателей постоянного тока 2-5 кратковременно протекает по резистору 18, вызывая на нем падение напряжения (величина падения напряжения зависит от величины тока якорных обмоток тяговых электродвигателей постоянного тока 2-5). Избыток энергии, выделяющийся на резисторе 18, компенсирует потери энергии в контуре коммутации так, что в дальнейшем тиристор 13 не используется. В остальном схема работает по алгоритму, описанному выше. Величина
коэффициента заполнения схемы определяется системой управления по величине токов якорных обмоток тяговых электродвигателей постоянного тока 2-5 и токов обмоток возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока 6-9, а так же по положению рукоятки контроллера машиниста, которая определяет требуемую степень ослабления возбуждения.
В случае кратковременного провала напряжения питания источника питания 1 или резкого снижения напряжения в контактной сети ниже допустимого уровня по иным причинам происходит снятие управляющих импульсов с главного 11 и коммутирующего 16 тиристоров. Вследствие того, что контактор ослабления возбуждения 17 остается замкнутым, сохраняется восьмидесяти процентное ослабление возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока, что приведет к исключению аварийных бросков тока в обмотках возбуждения 6-9 тяговых электродвигателей постоянного тока, что в свою очередь повышает надежность всего многодвигательного электропривода. После восстановления напряжения источника питания 1 схема восстанавливает свою работу с выдержкой времени.
Многодвигательный электропривод, содержащий последовательно соединенные источник питания, четыре якорные обмотки тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные четыре обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока с землей, последовательно соединенные первый тиристор и резистор, последовательно соединенные второй тиристор, конденсатор, катушку индуктивности, и третий тиристор, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два диода, последовательно соединенные контактор и второй резистор, шунтирующие четыре обмотки возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока, общая точка соединения второго резистора и обмотки возбуждения четвертого тягового электродвигателя постоянного тока соединена со свободным выводом первого резистора и общая точка соединения контактора и обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока подключена к свободному выводу якорной обмотки четвертого электродвигателя постоянного тока, аноду первого тиристора, катоду первого диода и к аноду второго диода, катод которого подключен к аноду третьего тиристора, катод которого подключен к свободному выводу катушки индуктивности и к общей точке соединения анода первого диода, катода первого тиристора и первого резистора, анод третьего тиристора подключен к катоду второго тиристора, анод которого подключен к общему выводу якорных обмоток третьего и четвертого тяговых электродвигателей постоянного тока.
