Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя

союз соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) , 111) 17 А 2 Р 742 ВЕННЫИ КОМИТЕТТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМССР ГОСУДАР ПО ИЗОБ ПРИ ГКНТ фф"г1 1 О ОПИСА ИЗОБРЕТ РСКОМУ ВУ А ТЕ ров же, акад,в ВАНИЯ ЭЛЕКТвижном каждый регуляели 28,С С)(71) Ленинградский институт инженелезнодорожного транспорта имВ.Н,Образцова(56) Авторское свидетельство СССРМ 849393, кл. Н 02 М 7/515, 1979.Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ТЯГОВОГОРОДВИГАТЕЛЯ.(57) Использование; на электроподсоставе. Сущность изобретения:коммутационный узел импульсныхторов имеет коммутациойные дросс Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на электрическом подвижном составе с синхронным и асинхронными тяговыми двигателями.Цель изобретения - снижение массы.Сущность устройства поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя. Оно содержит переключатель фаз 1 с анодной и катодной группами тиристоров 2-7, вспомогательный переключатель фаз 8 с анодной и катодной группами тиристоров 9 - 14, диоды 15 - 20 обратного диодного моста 21, рабочие тиристоры 22-23 импульсных регуляторов с включенными встречно-параллельно им диодами соответственно 24 и 25, катодами подключенными к анодным группам тиристоров переключателей фаз 1 и 8, а аноды обьединены и подключены к плюсовому вы 29 и 40, 41, конденсаторы 27 и 42, соединенные последовательно, дополййтельные полностью управляемые тиристоры 32, 33 и 45, 46, вспомогательные тиристоры 30, 31 и 43, 44, источник питания 26. При работе устройства для формирования паузы в кривой выходного напряжения необходимо скоммутировать ток переключателей фаз, При включении тиристоров 30 и 33 образуется цепь колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора 27. Уровень напряжения, до которого перезарядится коммутирующий конденсатор 27, можно регулировать, изменяя момент закрытия полностью управляемого тиристора, что приводит к снижению потерь в узле коммутации, повышению КПД и снижению массы устройства. 1 ил,воду источника питания 26, цепь коммутации, составленная из последовательно включенных конденсатора 27 и двух реакторов 28 и 29, и снабженная двумя включенными последовательно с ними вспомогательными тиристорами 30 и 31, анодами включенные к конденсатору 27,.а катодами к реакторам соответственные 28 и 29, кроме того, содержащий два полностью управляемых тиристора 32 и 33, анодами соединенных с плюсовым выводом источника питания, а катодами подключенных к анодам вспомогательных тиристоров 30 и 31 соответственно, а также два дополнительных диода 34 и 35 катодами подключенных к катодам вспомогательных тиристоров соответственно 31 и 30, а анодами к катодам главных тиристоров импульсного регулятора соответственно 23 и 22, второй импульсный регулятор, состоящий из.двух главных10 35 40 50 55 тиристоров 36 и 37 с включенными встречно-параллельно к ним диодами соответственно 38 и 39, объединенных катодами и подключенных к минусовой клемме источника питанияб, а анодами подключенных к тиристорам катодных групп переключателей фаз 1 и 8, имеющий узел коммутации состоящий из двух включенных последовательно реакторов 40 и 41 и коммутирующего конденсатора 42, включенного между ними, а также двух включенных последовательно с ними двух вспомогательных тиристоров 43 и 44, анодами подключенных к коммутирующим,цросселям 40 и 41, а катодами - к коммутирующему конденсатору 42, кроме того, двух полностью управляемых тиристоров 45 и 46 катодами объединенных и подключенных к минусовой клемме источника питания, а анодами подключенных к катодам вспомогательных тиристоров 44 и 43, а также два дополнительных диода 47 и 48, катодами подключенных к аноцам главных тиристоров импульсного регулятора 37 и Зб, а анодами к анодам вспомогательных тиристоров 44 и 43, тяговый электродвигатель 49, с бмотки которого соединены звездой и подключены на общие точки обратного диодноо моста 21, переключателя фаз 8 и переключателя фаз 1.Устройство работает следующим образом,Предположим, что открыты тиристоры 6,2,4 переключателя фаз 1, а также главные . тиристоры 22 и Зб импульсных регуляторов, Ток протекает от источника питания 26 через указанные элементы и фазы гягового электродвигателя 49, Для формирования паузы в кривой выходного напрлженил необходимо запереть главный тиристор 22 им пульсного регулятора и после его запиранияподать управллющие импульсы на тиристоры 2,3,5, Это необходимо для обеспечения независимости нормы выходного нап рлкения от характера нагрузки, Запирание тиристора 22 происходит следующим образом; предварительно конденсатор 27 должен быть заряжен с полярностью: плюс на верхней обкладке, минус на нижней обкладке, подаются сигналы отпирающие тиристоры 30 и 32, образуетсл цепь колебательного перезарлдэ коммутирующего конденсатора 27: верхняя обкладка конденсатора 7, тиристор 30, реактор 29, встречно-параллельный диод 24, тиристор 32, нижняя обкладка конденсатора 27, происходит колебательный перезаряд конденсатора 27 и к тиристору 22 в это время приложено обратное напряжение, равное падению нэпрлжения на встречно-параллельном диоде 24, тири- стор 22 закрывается, конденсатор 27 перезарлжается до напряжения противоположной полярности и равного по величине и продолжает перезарякаться зэ счет энергии накопленной в реакторе 29, для прекращения процесса перезарядэ во избежание чрезмерного роста напряжения на коммутирующем конденсаторе подается сигнал на закрытие тиристора 32, при этом ток реактора 29 замыкается через диод 34, Таким образом, регулируя время запирания тиристара 32, можно поддерживать напряжение на коммутирующем конденсаторе 27 нэ любом требуемом уровне,Процессы при запирании главных тиристоров 23, 37 и 36 протекает аналогично,Использование данного технического решения позволяет стабилизировать напряжение на коммутирующем конденсаторе,Технико-экономическая эффективность устройства заключается в снижении массь 1и габаритов за счет стабилизации напряжения на коммутирующем конденсаторе, повышение которого в 1,5 раза приводит к увеличению установленной мощности тиристоров и диодов в 1,7 - 1,8 раза, Суммарный прирост общего удельного массового показателя преобразователя при возрастании напряжения на коммутирующем конденсаторе в относительных единицах с 1 до 22 составляет 100 , т,е, при указанном увеличении напряжения на коммутирующем конденсаторе преоразовэтел ь становится тяжелее в 2 раза, Стабилизация напряжения на конденсаторе, таким образом, позво-. ляет снизить массу преобразователя,Формула изобретения Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя, со- . держащее два переключателя фаз, выполненных на тиристорах, соединенных по трехфазной мостовой схеме, обратный диодный мост, выводы переменного тока указанных переключателей фаз и обратного диодного моста соединены между собой и предназначены для подключения к фазным выводам тягового электродвигателя, два импульсных регулятора, каждый из которых образован двумя рабочими тиристорами и цепью коммутации, снабженной реактором и конденсатором, выводы которой соединены с катодами рабочих тиристоров, каждый из которых шунтирован встречно включенным диодом, аноды рабочих тиристоров первого импульсного регулятора подключены к плюсовому выводу источника питания,. а их катоды - к тиристорам анодных групп тиристоров переключателей фаз, катоды рабочих тиристоров второго импульсного регуляторэ подключены к минусовому выводу источника питания, а их аноды - к тиристо,Стени еда 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 аказ 2602 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", гужгород, ул,Гагарина, 101 рам катодных групп тиристоров упомянутых переключателей фэз, четыре вспомогательных тиристора, анод первого из которых соединен с одной из обкладок конденсатора цепи коммутации первого импульсного регулятора, катод третьего вспомогательного тиристора - с одной из обкладок конденсатора цепи коммутации второго импульсного регулятора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения массы, введены четыре диода, четыре полностью управляемых тиристора, 4 в каждом импульсном регуляторе цепь коммутации снабжена вторым реакторам, один вывОд второго реактора цепи коммутации и рвого импульсного регулятора соединен скатодом второго вспомогательного тиристора, анод которого соединен с второй обкладкой конденсатора цепи коммутации первого импульсного регулятора, а катод первого вспомогательного тиристора - с первым выводом первого реактора указанного импульсного регулятора, один вывод второго реактора второго импульсного регулятора соединен с анодом четвертого вспомогательного тиристора, катод которого подключен к второй обкладке конденсатора цепи коммутации второго импульсного регулято ра, а анод третьего вспомогательного тиристора соединен с первым выводом первого реактора второго импульсного регулятора, вторые выводы реакторов образуют выводы цепи коммутации соответствующего им пульсного регулятора, каждый из реакторовимпульсных регуляторов шунтирован одним из четырех введенных диодов, аноды первого и второго полностью управляемых тиристоров подключены к плюсовому выво ду источника питания, их катоды - к обкладкам конденсатора цепи коммутации первого импульсного регулятора, катоды третьего и четвертого полностью управляемых тиристоров соединены с минусовым выводом ис точника питания, а аноды третьего ичетвертого полностью управляемых тиристоров - с обкладками конденсатора цепи коммутации второго импульсного регулятора.