Устройство для импульсного регулирования тока возбуждения двух параллельных групп сериесных тяговых двигателей

„„992258

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.11.80 (21) 3005414/24-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

В 60 1. 15/08

Государственный квннтет

СССР (53) УДК 621.331 (088.8) Опубликовано 30.01.83. Бюллетень №4

Дата опубликования описания 05.02.83 ео денем нзевретеннй н вткрмтнй с

И. А. Рюмин, Я. И. Гаврилов и В.:".А. Мйацаканов Ф

Всесоюзный научно-исследовательский институт вагоностроения . (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ ДВУХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ГРУПП

СЕРИЕСНЫХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ!

Изобретение относится к электрифицированному транспорту, в частности к устройствам для тиристорного импульсного регулирования частоты вращения тяговых двигателей постоянного тока.

Известно устройство для импульсного регулирования тока возбуждения двух параллельных групп сериесных тяговых двигателей, содержащее тиристорные преобразователи, шунтированные резисторами и подключенные параллельно обмоткам возбуждения двигателей, и сглаживаюшие дроссели, имеющие две магнитосвязанные обмотки, одна из которых включена последовательно с якорными обмотками соответствующей группы двигателей (!).

Недостатком известного устройства является то, что при работе тиристорных ключей с коэффициентом заполнения импульсного цикла (Л), меньшим 0,5 — 0,6, токи, ответвляемые ими в шунтируюшие обмотки возбуждения цепи, невелики, и уменьшение величины пульсации в обмотках якорей тяговых двигателей осуществляется, в основном, сглаживаюшим дросселем, обмотки которого включены непосредственно в цепи якорей. Причем главную роль в сглажива2 нии пульсаций токов. играет магнитная связь между обмотками дросселя. При А = 0,6 токи, ответвляемые тиристорными ключами, возрастают, и уменьшение величины пульсаций осуществляется, в основном, сглаживающим дросселем, обмотки которого включены в шунтирующие обмотки возбуждения цепи, причем и здесь главную роль в уменьшении пульсации играет магнитная связь между обмотками сглаживаюшего дросселя. Однако в этом случае наличие магнитной связи влияет на процесс сглаживания пульсаций тока в обмотках якорей тяговых двигателей недостаточно эффективно, так как этот процесс осуществляется не непосредственно через воздействие на цепи 5 якорей, а через промежуточное воздействие на магнитный поток тягового двигателя.

Поэтому для поддержания допустимой величины пульсаций токов в обмотках якорей тяговых двигателей необходимо увеличить индуктивность сглаживающих дросселей и тем самым увеличить их массогабаритные показатели.

Цель изобретения — снижение массогабаритных показателей дросселей.

992258

Поставленная цель достигается тем, что другая обмотка каждого дросселя включена между общей точкой соединения выводов обмоток якорей и возбуждения другой группы двигателей и входом тиристорного преобразователя.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2— пусковая диаграмма тяговых двигателей и коэффициента заполнения тиристорного преобразователя; на фиг. 3 — зависимость

1О степени ослабления поля от коэффициента заполнения тиристорного преобразователя.

Устройство содержит две параллельные ветви, состоящие из последовательно соединенных обмоток якорей 1 и 2 и обмоток возбуждения 3 и 4,два сглаживающих дросселя, имеющих по две магнитосвязанные обмотки 5, 6 и 7, 8, одни из которых 6 и 7) включены в цепи якорей 1 и 2, а другие (5 и 8) — в цепи, шунтирующие обмотки возбуждения 3 и 4 и состоящие из тиристорных преобразователей 9 и 10, параллельно которым подключены резисторы 11 и 12.

На диаграмме (фиг. 2) препставлены кривая а зависимости скорости V транспортного средства и кривая б зависимости коэффициента Л заполнения тиристорного преобразователя в функции времени t разгона.

На фиг. 3 представлена кривая в зависимости степени ослабления поля р от коэффициента Л заполнения тиристорного преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

Управляющие импульсы поочередно подаются на тиристорные преобразователи

9 и 10 со сдвигом на 1,80 . 11ри отпирании, 35 например, тиристорного преобразователя 9 происходит нарастание тока в обмотке 5 сгла живающего дросселя. Это вызывает ЭДС взаимоиндукции в обмотке 6 сглаживающего дросселя, которая включена в цепь обмот- 4р ки якоря 2. Причем ЭДС взаимоиндукции направлена таким образом, что препятствует уменьшению тока в обмотке якоря 2 и тем самым уменьшает величину пульсаций тока в его цепи.

Наличие магнитной связи обмоток 5, 6 45 и 7, 8 сглаживающих дросселей неэффективно при Л< 0,5 — 0,6 так как токи, ответвляемые в шунтирующие цепи, в этом случае невелики. Последнее объясняется нелинейностью регулировочных характеристик. При Л> 0,5 — 0,6 токи в шунтирующих цепях возрастают и наличие магнитной связи обмоток 5, 6 и 7, 8 обеспечивает снижение пульсации. На фиг. 3 приведена регулировочная характеристика Р (Я),из которой видно, что основное изменение сте- 55 пени ослабления поля происходит в диапазоне 0,5 — 0,6 с А < 1,0. Следует отметить, что время работы тяговых двигате4 лей при 0 < Л < 0,5 — 0,6 значительно меньше, чем при изменении Л от 0,6 до 1,0.

Это положение иллюстрируется зависимостью коэффициента заполнения тиристорных преобразователей 9 и 10 от времени разгона вагона в режиме ослабления поля (фиг. 2) Данная зависимость получена из сопоставления кривой движения вагона метрополитена V (t) (фиг. 2) с зависимостью р (Л). Как видно, полное время работы тяговых двигателей в режиме ослабления поля составляет — 22 с.

При изменении Л от 0 до 0 5 — 0 6 время работы двигателей составляет около 2 с, а при изменении коэффициента заполнения в пределах 0,6< Л е 1,0 время работы двигателей составляет 20с. Отсюда следует, что только с учетом времени работы наличие магнитной связи обмоток 5, 6 и 7, 8 сглаживающих дросселей в предлагаемом устройстве гораздо более эффективно с точки зрения суммарного эффекта снижения пульсаций за весь цикл работы, чем наличие магнитной связи обмоток сглаживающих дросселей в известном устройстве, при этом масса и габариты сглаживающих дросселей могут быть значительно (не менее чем в 1,5 — 1,6 раза) сокращены по сравнению с массой и габаритами сглаживающих дросселей в известном устройстве.

Экономический эффект при использовании предлагаемого устройства получается за счет уменьшения в 1,5 — 1,6 раза массы и габаритов сглаживающих дросселей. Применительно к вагонам метрополитена экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства составит около 40 тыс руб. в год для депо с парком в 300 вагонов.

Формула изобретения

Устройство для импульсного регулирования тока возбуждения двух параллельных групп сериесных тяговых двигателей, содержащее тиристорные преобразователи, шунтированные резисторами и подключенные параллельно обмоткам возбуждения двигателей, и сглаживающие дроссели, имеющие по две магнитосвязанные обмотки, одна из которых включена последовательно с якорными обмотками соответствуйщей группы двигателей, отличающееся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей дросселей, другая обмотка каждого дросселя включена между обшей точкой соединения выводов обмоток якорей и возбуждения другой группы двигателей и входом тиристорного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хоменко А. И. Поезд метрополитена с тиристорно-импульсным регулированием возбуждения тяговых двигателей. — «Электротехника», 1974, № 9, с. 23, рис. 1.

992258

0,8

0,6

0,9

0,2.

0,Е

0,9

0,2

Составитель Л. Резникова

Редактор,Л. Филь Техред И. Версс Корректор М. Шароши

Заказ 11218/15 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4