Устройство для защиты привода тягового электродвигателя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 11 578207 Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 30.10,77. БюллетеньГосударственный комитет Совета Министров СССР 53) УДК 621,314.57(45) Дата опубликов ия описания 31,10. 2) Авторы изобретени тунин и А, Н, Ьуряк ернявский, Н 1) Заявитель Ворошиловградский филиал Института Гипроуглеавтоматизация(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПРИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯЯ ГОВОГ исключение аварийИзобретение относится к области импульсного регулирования напряжения на тяговых двигателях электрического подвижного состава (например, рудничных электровозов) и используется для защиты импульсно-тиристорного преобразователя, входящего в состав привода и содержащего коммутирующий конденсатор и тиристор.Известные схемы приводов тяговых электродвигателей содержат устройства защиты преобразователей от перегрузок и аварийных режимов 1, 2.Однако они не обеспечивают защиты прц всех аварийных режимах. Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты электропривода, включающего импульсно-тиристорный преобразователь с коммутирующим кондснсатором и тиристором, содержащее отключающую катушку с выключателями в цепи питания электродвигателя, а также блок контроля времени приложения отрицательного напряжения к тиристору 3.Известное устройство не позволяет работать на естественной характеристике тягового двигателя, так как при переходе ца импульсный режим возникает аварийная ситуация из-за срыва тиристорного прсобразователя,Цель изооретенпя -ных режимов.С этой целью блок контроля содержит тпристор с Я - .О цепью запуска, включенный между отключающей катушкой и источником питания, управляющий переход тирпстора шунтирован параллельно соединенными конденсатором ц двумя транзисторами, один из которых базой соединен через делитель напряжения с тпрцстором преобразователя, а другой через последовательно соединенные стабилитрон, выпрямитель и делитель напряжения - с коммутирующим конденсатором преобразователя.Функциональная электрическая схема устройства показана на чертеже.Тяговый электродвигатель 1 подключен к источнику 2 питания через автоматический выключатель 3 и пмпульсно-тирцсторный преобразователь 4 с смкостной коммутацией. Отключающая катушка 5 автоматического выключателя 3 подключена тиристором 6 с Р - 0 цепью запуска к части источника 2 питания. Управляющий переход тпристора 6 шунтирован параллельно соедцнсннымц конденсатором 7 и двумя транзисторами 8 и 9.Вход транзистора 8 через делитель 10 по" ключен к главному тпрпстору 11 преобразователя 4, а вход транзистора 9 черсз стабилитрон 12, выпрямитель 13 и делитель 14 - к5 10 15 3коммутирующему конденсатору 15 преобразователя 4.Устройство работает следующим образом, При включении автоматического выключателя 3 напряжение источника 2 питания прикладывается к главному тиристору 11 импульсного преобразователя 4 и через делитель 10 включает транзистор 8, который шунтирует управляющий переход тиристора 6 и блокирует последний, Для того, чтобы тири- стор 6 не сработал раньше, чем он будет заблокирован, предусмотрен конденсатор 7. При включении импульсного преобразователя 4 в работу на главном тиристоре 11 будут однополярные импульсы регулируемой скваяности, а на коммутирующем конденсаторе 15 - разнополярные импульсы, связанные с зарядом и персзарядом конденсатора,С целью исключения влияния обратного напряжения коммутирующего конденсатора 15 в его цепь контроля введен выпрямитель 13. При нормальной работе преобразователя па главном тиристоре 11 и коммутирующем конденсаторе 15 всегда имеется напряяение, обеспечивающее включение одного из двух или одновременно обоих транзисторов 8 и 9. При переводе тягового двигателя 1 на естественную характеристику главный тири- стор 4 полностью включается, и напряжение на базе транзистора 8 отсутствует, но на коммутирующем конденсаторе 15 в этом случае поддеряивастся необходимый уровень напряжения с целью обеспечения повторного включения преобразователя в импульсный режим,Таким образом, при работе двигателя 1 на сстсственной характеристике управляющий переход тиристора 6 шунтируется транзистором 9. Благодаря включению в цепь базьк транзистора 6 стабилитрона 12 указанная блокировка осуществляется только до определенного уровня напряжения на коммутирующем конденсаторе 15, Так, прп длительной работе электровоза на естественной характеристике за счет токов утечек или других причин напряжение на коммутирующем конденсаторе 15 может снизиться до уровня, который уяе не обеспечит возврат преобразовате. ля 4 в импульсный режим, т. е. фактически локомотив теряет управляемость. В этом случае срабатывание защиты за счет выключе. 20 25 30 35 40 45 50 ния транзистора 9 предотвращает аварийную ситуацию,При срыве преобразователя 4 в импульсном режиме происходит одновременное нс. чсзновсние напряяения на главном тиристоре 11 и коммутирующем конденсаторе 15. Это приводит к выключению транзисторов 8 и 9 и, следовательно, к включению тиристора 6 и отключению автоматического выключателя 3.Таким образом, устройство обеспечивает исключение аварийных режимов как при срыве импульсного преобразователя 4, так и прп критическом снижении напряжения на коммутирующем конденсаторе 15 импульсного преобразователя 4. Фор мула изобретения Устройство для защиты привода тягового электродвигателя, включающего импульснотиристорный преобразователь с коммутирующим конденсатором и тиристором, содеркащее отключающую катушку с выклюгателями в цепи питания электродвигателя и блок контроля, включенный между тир истором преобразователя и отключающей катушкой, отличающееся тем, что, с целью исключения аварийных режимов, блок контроля содержит тиристор с Я - Й целью запуска, включенный между отключающей катушкой и источником питания, управляющий переход тиристора шунтирован параллельно соединенными конденсатором и двумя транзисторами, один из которых своей базой соединен через делитель напряжения с тиристором преобразователя, а другой через последовательно соединенные стабилитрон, выпрямитель и делитель напряжения - с коммутирующим конденсатором преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Глазенко Т. Л. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока. Л Энергия, 1973, рис. 3 - 27, б) и г),2. Лвторское свидетельство СССР Хд 401549, кл. В 60. 15/1 О, 02.11,71.3, Розенфельд В. Е. и др. Тиристорное уп. равление подвижным составом постоянного тока, Транспорт, 1970, с, 201.378207 ректор Л, Котов Изд. М 861 Тираж 907 осударственного комитета Совета Министро по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4,5