Тяговый электропривод постоянного тока
Тяговый электропривод постоянного тока относится к области железнодорожного транспорта и может быть применен на транспортных средствах с тяговыми двигателями постоянного тока, в частности на электровозах переменного тока с двигателями пульсирующего тока. В режиме тяги при отсутствии боксования с выходов блока управления (10) подаются импульсы управления на затворы первого (11) и второго (12) биполярных транзисторов с изолированными затворами, скважность которых соответствует заданному коэффициенту ослабления возбуждения. Постоянство заданного коэффициента ослабления возбуждения контролируется путем измерения токов в цепях якорных обмоток первого (2) и второго (6) тяговых двигателей постоянного тока первым (4) и третьим (8) датчиками тока и токов в обмотках возбуждения первого (3) и второго (7) тяговых двигателей постоянного тока вторым (5) и четвертым (9) датчиками тока. При отклонениях измеренного коэффициента возбуждения от заданного значения корректируется скважность импульсов управления. Если величина разницы токов якорных обмоток первого (2) и второго (6) тяговых двигателей постоянного тока превысит установленную пороговую величину, то скважность импульсов управления, подаваемая на затвор биполярного транзистора с изолированным затвором (первого (11) или второго (12)), находящегося в цепи боксующего тягового двигателя, уменьшается, и тяговый двигатель постоянного тока выходит из режима боксования. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем реализации режима защиты от глубокого ослабления возбуждения и боксования при уменьшении массогабаритных показателей, 1 ил.
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть применена на транспортных средствах с тяговыми двигателями постоянного тока, в частности на электровозах переменного тока с тяговыми двигателями пульсирующего тока.
Известен тяговый электропривод постоянного тока, который содержит источник питания, тяговый двигатель постоянного тока, два резистора, десять контакторов, индуктивный шунт (Электровоз ВЛ80С: Руководство по эксплуатации/Н.М.Васько и др.- 2-е изд.. М.: Транспорт, 1990, с.200).
Недостаток тягового электропривода: большие массогабаритные показатели из-за наличия индуктивного шунта, содержащего большое количество цветных металлов.
Известен тяговый электропривод постоянного тока, который содержит два источника питания, тяговый двигатель постоянного тока, биполярный транзистор с изолированным затвором, диод, три резистора, датчик тока, датчик напряжения, пять контакторов, блок управления (RU 65828, B60L 15/08, Бюл.№24, 27.08.2007-прототип).
Недостаток тягового электропривода: не реализуется режим защиты от глубокого ослабления возбуждения и боксования.
Задача полезной модели - расширить функциональные возможности тягового электропривода постоянного тока путем реализации режима защиты от глубокого ослабления возбуждения и боксования, уменьшить массогабаритные показатели.
Технический результат достигается тем, что в тяговый электропривод постоянного тока, содержащий источник питания, якорную обмотку первого тягового двигателя постоянного тока, обмотку возбуждения первого тягового двигателя постоянного тока последовательно соединенную с первым резистором, первый датчика тока, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен с затвором первого
биполярного транзистора с изолированным затвором, второй резистор, в него дополнительно введены якорная обмотка и обмотка возбуждения второго тягового двигателя постоянного тока, второй, третий и четвертый датчики тока, второй биполярный транзистор с изолированным затвором, к якорной обмотке первого тягового двигателя постоянного тока подключены последовательно соединенные обмотка возбуждения первого тягового двигателя постоянного тока, первый и второй датчики тока, к якорной обмотке второго тягового двигателя постоянного тока подключены последовательно соединенные обмотка возбуждения второго тягового двигателя постоянного тока, третий и четвертый датчики тока, свободные выводы якорных обмоток первого и второго тяговых двигателей постоянного тока подключены к плюсовой клемме источника питания, свободные выводы второго и четвертого датчиков тока подключены к минусовой клемме источника питания, выходы второго, третьего и четвертого датчиков тока соединены с вторым, третьим и четвертыми входами блока управления соответственно, второй выход которого соединен с затвором второго биполярного транзистора с изолированным затвором, коллектор первого биполярного транзистора с изолированным затвором соединен с общим выводом первого резистора, якорной обмотки и обмотки возбуждения первого тягового двигателя постоянного тока, эмиттер первого биполярного транзистора с изолированным затвором соединен с свободным выводом первого резистора и общим выводом первого и второго датчиков тока, коллектор второго биполярного транзистора с изолированным затвором соединен с общим выводом второго резистора, якорной обмотки и обмотки возбуждения второго тягового двигателя постоянного тока, эмиттер второго биполярного транзистора с изолированным затвором соединен с свободным выводом второго резистора и общим выводом третьего и четвертого датчиков тока.
На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого тягового электропривода постоянного тока.
В соответствии с чертежом тяговый электропривод постоянного тока, содержит источник питания 1, к якорной обмотке 2 первого тягового двигателя постоянного тока подключены последовательно соединенные обмотка возбуждения 3 первого тягового двигателя постоянного тока, первый 4 и второй 5 датчики тока, к якорной обмотке 6 второго тягового двигателя постоянного тока подключены последовательно соединенные обмотка возбуждения 7 второго тягового двигателя постоянного тока, третий 8 и четвертый 9 датчики тока, свободные выводы якорных обмоток первого 2 и второго 6 тяговых двигателей постоянного тока подключены к плюсовой клемме источника питания 1, свободные выводы второго 5 и четвертого 9 датчиков тока подключены к минусовой клемме источника питания 1, выходы первого 4, второго 5, третьего 8 и четвертого 9 датчиков тока соединены с первым, вторым, третьим и четвертыми входами блока управления 10 (например ADAM-5510, Прософт краткий каталог продукции 6.0, 2001, с.47) соответственно, первый и второй выходы которого соединены с затворами первого 11 и второго 12 биполярных транзисторов с изолированными затворами, коллектор первого биполярного транзистора с изолированным затвором 11 соединен с общим выводом якорной обмотки 2 и обмотки возбуждения 3 первого тягового двигателя постоянного тока, первого резистора 13, эмиттер первого биполярного транзистора с изолированным затвором 11 соединен с свободным выводом первого резистора 13 и общим выводом первого 4 и второго 5 датчиков тока, коллектор второго биполярного транзистора с изолированным затвором 12 соединен с общим выводом якорной обмотки 6 и обмотки возбуждения 7 второго тягового двигателя постоянного тока, второго резистора 14, эмиттер второго биполярного транзистора с изолированным затвором 12 соединен с свободным выводом второго резистора 14 и общим выводом третьего 8 и четвертого 9 датчиков тока.
Тяговый электропривод постоянного тока работает следующим образом. В режиме тяги при отсутствии буксования с выходов блока
управления 10 подаются импульсы управления на затворы первого 11 и второго 12 биполярных транзисторов с изолированными затворами, скважность которых соответствует заданному коэффициенту ослабления возбуждения. Постоянство заданного коэффициента ослабления возбуждения контролируется путем измерения токов в цепях якорных обмоток первого 2 и второго 6 тяговых двигателей постоянного тока первым 4 и третьим 8 датчиками тока и токов в обмотках возбуждения первого 3 и второго 7 тяговых двигателей постоянного тока вторым 5 и четвертым 9 датчиками тока. При отклонениях измеренного коэффициента возбуждения от заданного значения корректируется скважность импульсов управления. При возникновении буксования средний ток в цепи якорной обмотки буксующего тягового двигателя постоянного тока уменьшается по сравнению с небуксующим тяговым двигателем постоянного тока. Если величина разницы токов якорных обмоток первого 2 и второго 6 тяговых двигателей постоянного тока превысит установленную пороговую величину, то скважность импульсов управления подаваемая на затвор биполярного транзистора с изолированным затвором (первого 11 или второго 12) находящегося в цепи буксующего тягового двигателя уменьшается и тяговый двигатель постоянного тока выходит из режима буксования.
Предлагаемый тяговый электропривод постоянного тока, реализует поставленную задачу - расширяет функциональные возможности путем реализации режима защиты от глубокого ослабления возбуждения и буксования при уменьшении массогабаритных показателей.
Тяговый электропривод постоянного тока, содержащий источник питания, якорную обмотку первого тягового двигателя постоянного тока, обмотку возбуждения первого тягового двигателя постоянного тока, последовательно соединенную с первым резистором, первый датчика тока, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен с затвором первого биполярного транзистора с изолированным затвором, второй резистор, отличающийся тем, что в него дополнительно введены якорная обмотка и обмотка возбуждения второго тягового двигателя постоянного тока, второй, третий и четвертый датчики тока, второй биполярный транзистор с изолированным затвором, к якорной обмотке первого тягового двигателя постоянного тока подключены последовательно соединенные обмотка возбуждения первого тягового двигателя постоянного тока, первый и второй датчики тока, к якорной обмотке второго тягового двигателя постоянного тока подключены последовательно соединенные обмотка возбуждения второго тягового двигателя постоянного тока, третий и четвертый датчики тока, свободные выводы якорных обмоток первого и второго тяговых двигателей постоянного тока подключены к плюсовой клемме источника питания, свободные выводы второго и четвертого датчиков тока подключены к минусовой клемме источника питания, выходы второго, третьего и четвертого датчиков тока соединены с вторым, третьим и четвертыми входами блока управления соответственно, второй выход которого соединен с затвором второго биполярного транзистора с изолированным затвором, коллектор первого биполярного транзистора с изолированным затвором соединен с общим выводом первого резистора, якорной обмотки и обмотки возбуждения первого тягового двигателя постоянного тока, эмиттер первого биполярного транзистора с изолированным затвором соединен с свободным выводом первого резистора и общим выводом первого и второго датчиков тока, коллектор второго биполярного транзистора с изолированным затвором соединен с общим выводом второго резистора, якорной обмотки и обмотки возбуждения второго тягового двигателя постоянного тока, эмиттер второго биполярного транзистора с изолированным затвором соединен с свободным выводом второго резистора и общим выводом третьего и четвертого датчиков тока.
