Устройство для управления тяговыми электродвигателями

О П И С А Н И Е (н 1 419426ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик32) ПриоритетОпубликовано 15,03.7 Государе геенныи комитеСовета Министров СССРоо делам изобретениии открытий 3) УДК 621.337,5(088.8) юллетеньата опубликования описания 07.08.7 2) Авторы изобрете(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ Т ЗЛЕКТРОДВИ ГАТЕЛЯМИ 1 М 1 Изобретение предназначено для регулирования скорости транспортных средств, оборудованных тяговыми электродвигателями постоянного тока, питаемыми от тиристорно-импульсных преобразователей, например, на электровозах, трамваях, троллейбусах и т. д., и в частности на рудничных электровозах.Известны устройства для управления тяговыми электродвигателями электрического подвижного состава постоянного тока при помощи тиристорно-импульсных преобразователей, В таких устройствах напрякение, прикладываемое к двигателям, плавно регулируется тиристорно-импульсным преобразователем, управлясмым схемой управления, в которой имеется задатчик скорости транспортного средства. Воздействуя па задатчик скорости, машинист регулирует скорость движения электровоза. Кроме того, и этих устройствах обычно осуществляется автоматическое ограничение тока тяговых двигателей. При увеличении тока двигателей выше заданного значения по сигналу с датчика тока система управления выдает команду на спикение выходного напряжения тиристорно- импульсного преобразователя, и ток в двигателях уменьшается. В настоящее время находят применение устройства, в которых тиристорно-импульсный преобразователь используется лишь при разгоне транспортного срсдства. После разгона преобразоваттируется и двигатели питаются непоно от источника питания.Однако в известном устройстве после шун тировапия тиристорно-импульсного преобразователя автоматическое ограничение тока двигателей до допустимой величины не осуществляется. После шунтирования преобразователя напряжение на двигателях равно на пряжению источника питания и если теперьпо какой-либо причине ток тяговых двигателей возрастает выше допустимого значения, например при изменении профиля пути, то преобразователь остается зашунтированным и уменьшить ток не сможет. Кроме того, для шунтирования преобразователя применяется специальное контактное устройство, причем его контакты включены в цепь тяговых двигателей.20 Для автоматического ограничения тока тяговых двигателей при превышении допустимого значения после выхода тяговых двигателей на естественную характеристику и обеспечения выхода тяговых электродвигателей 25 на естественную характеристику без применения контактного устройства в предложенном устройстве выходной трансформатор системы управления, формирующий импульсы для управления гасящим тиристором тиристорно-им пульсного преобразователя, снабжен дополнительной обмоткой, один конец которой через контакты, замыкающиеся при установке задатчика скорости в положение, соответствующее максимальной скорости, подсоединен к катоду тиристора, анод тиристора соединен со вторым концом дополнительной обмотки, а управляющий электрод и катод тиристора подсоединены к диагонали нелинейного моста, вторая диагональ которого подключена к датчику тока. При этом отпадает необходимость применения контактора для шунтирования преобразователя, а автоматическое ограничение тока двигателей осуществляется и после выхода их на естественную характеристику.Принципиальная электрическая схема устройства изображена на чертеже.Тиристорный преобразователь 1 с силовыы тиристором 2, гасящим тиристором 3, коммутирующим конденсатором 4 и резистором 5 управляется системой управления 6. Вторичная обмотка 7 выходного трансформатора 8 системы управления 6 соединена с управляощим электродом и катодом силового тиристора 2, а вторичная обмотка 9 выходного трансформатора 10 соединена с управляющим электродом и катодом гасящего тиристора 3. Блок 11 сдвига импульсов системы управления 6 соединен с датчиком 12 тока, включенным последовательно с обмоткой 13 возбуэкдения и якорем 14 тягового электродвигателя. Выходной трансформатор 10 системы управления 6 имеет дополнительную обмотку 15, один конец которой через контакт 16 соединен с катодом дополнитсльного тиристора 17. Второй конец обмотки 15 соединен с анодом дополнительного тиристора. Управляющий электрод и катод дополнительного тиристора 17 подсоединены к диагонали нелинейного моста 18, в одном плече которого содержится стабилитрон 19. Вторая диагональ нелинейного моста 18 подсоединсна к датчику 12 тока,Контакт 16 сблокирован с рукояткой 20 задатчика скорости блока 11 сдвига импульсов, С выходных трансформаторов 8 и 10 системы управления 6 на управляощне переходы силового 2 и гасящего 3 тиристоров тиристорно- импульсного преобразователя 1 поступают импульсы, сдвинутые во времени один относительно другого. Этот сдвиг регулируется машинистом электровоза при помощи рукоятки 20 задатчика скорости. Импульс, пос;упающий на управляОщий переход силогого тиристора 2, открывает его, и к тяговому двигателю прикладывается напряжение источника питания. На управляющий переход гасящего тиристора 3 импульс с системы управления 6 поступает со сдвигом относительно иыпульса, включающего силовой тиристор 2.При открытии гасящего тиристора 3 коммутиру 1 ощий конденсатор 4 перезаряжастся и закрывает силовоЙ тиристор 2. Напрякспс на тяговом двигателе становится равным нулю. Таким образом, рсгулируя сдвиг между импульсами, включающими силовой тиристор, и импульсами, вклочающими гасящий тири 10 15 го 25 зо 3 4 О Я 50 55 60 б 5 СТОР, ЪашйРС рЕуЛИ 1 Эув Г СЭЕДНЕЕ НапрЯЭКЕ НЕ На 1 ЬГаГСЛС, а СЕДОВЗТСЛЬО, И 010 СКОРООТ .5 ри МИНИ Иаа 0ОДЫН С Р ЪнулЬСОВ жепнс а дви;ате;е оудет ми 1 Рыальным, а ЭН МаКСИЪаЛЬНОМ - ОЛИЗКИЪ К ННП 1 Э 51 ЖСНИЮ исто пика,Нтания.дРР Раз ОНС ГРаНСПОРТН 010 СРЕДСТВа Ыаши ст прн 1 омощи рукоятки 20 задатчика ско 1 эости увсличР 1 васт сдвРП ъ 1 еэкду импульсами, включающими силовои и гасящий тиристоры..,слР При этоъ 1 ток двиГателя преВЬсит допусиъ 10 с значение, то узел 11 сдВиГа иыпульсов, на вход которого с Датчика 12 тока поступает напряженисч пропорциональное току двиГателя, уменьшает сдвиг иъ 1 пульсОВ, а следовательно, и напряжение на двигателе до тсх Н 01 э, пока ток дв 1 Гателя нс станет равен допустимоъ 1 у.1 ри установке рукоятки 20 задатчика скорости в положение, соответствующее максиъальному сдвигу иыпульсов, отак 16, сблокировашый с рукояткой, замыкается и подготавлиВает цепь для закорачиВания ОбмОтки 15 выходного трансформатора 10. Величина и полярность напряжения диагонали моста, к которой подключсн управляющий переход допол ительного тиристора 17 (выход моста), зависит от напряжения на входе моста, подклоченного к датчику 12 тока. При значениях тока двигателя ниже допустимого напряжение на выходе моста таково, что тиристор ОТКРЫВаЕТСЯ. 1,СЛИ ТОК ДВИГаТЕЛЯ РЗВЕН ДО- пустимоьу значенпо или превышает его, то полярность на выходе моста меняется и тиристор открыться не может.Допустим, что при постоянной нагрузке на валу двигателя и установке рукоятки 20 задатчикоы ско эос 51 В положение соотВет стВу 10 щее максимальному сдВиГу импульсоВ, ток в двигателе превышает допустимое значение. По сигналу с датчика 12 тока блок 11 сдвига импульсов уменьшает сдвиг импульсов и ток становится равным допустимому значению. Дополнительный тиристор 17 при этом закрыт и обмотка 15 не закорочена. По мере разгона двигателя противоэлектродвижущая сила двигателя возрастает и ток уменьшается. Сдвиг импульсов увеличивается и т. д. Ток при этом равен допустимому значению, и тиристор 17 остается запертым. После того, как сдвиг импульсов станет максимальным, а ток уменьшится и станет ниже допустимого значения, полярность на выходе нелинейного моста поменяется. Тиристор 17 откроется, обмотка 15 закоротится и импульсы, поступающие па управляощий переход гасящего тирисгора 3 с обмотки 9 трансформатора 10, исчезнут.С Обмотки 7 т 1 эапсф 01 эмтора 8 импульсы продол:ао, 1 остл.ат 1. Па управляющий переход сплол 11 О Г.,р 1 стора 2. Поэтому тиристорОСТЗСС а КРЫЫМ Н ДВИГЗТЕЛЬ ВЫХОДИТ На естес-,веН 1,0 характеристику, Если теперь ток двигателя возрастет и станет павен или пре419426 Предмет изобретения Составитель В. Кучумов Техред Т. Курилко:5 аказ 1901/2 Изд.1384 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4.5Типография, пр. Сапунова, 2 высит допустимое значение, то полярность напряжения иа выходе нелинейного моста изменится, тиристор 17 закроется и на выходе обмотки 9 трансформатора 10 появятся импульсы. Гасящий тиристор 3 откроется и работа тиристорного преобразователя 1 возобновится, поскольку коммутирующая емкость 4 при открытом тиристоре 2 зарядится через резистор 5. При работающем преобразователе 1 блок сдвига импульсов поддерживает ток тяговых двигателей в допустимых пределах. Устройство для управления тяговыми электродвигателями электрического подвижного состава постоянного тока, содержащее тиристорно-импульсный преобразователь с силовым и гасящим тиристорами, систему управления тиристорно-импульсным преобразователем с блоком автоматического ограничения тока тяговых двигателей, выходными трансформаторами, формирующими импульсы для управления силовым и гасящим тиристорами преобразователя, задатчик скорости и датчик тока тяговых двигателей, о т л и ч а ю щ е е с я 5 тем, что, с цельо автоматического ограничения тока тяговых двигателей при превышении им допустимого значения после выхода тяговых двигателей на естественную характсристку, Оно снабжено нелинейным мо стом, одна диагональ которого подключена куказанному датчику тока, и дополнительным тиристором, управляющий переход которого включен в другую диагональ нелинейного моста, на задатчике скорости установлен допол.15 нительный контакт, замыкающийся при установке задатчика в положение, соответствующей максимальной скорости, выходной трансформатор, формирующий импульсы для управления гасящим тиристором преобразова теля, снабжен дополнительной обмоткой иуказанные дополнительные тиристор, контакт и обмотка соединены последовательно.