Устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя

Союз Советских Социалистических Республик) Приоритет осударственнык комитет авета Министров СССР ло, делам изобретенийГУЛ И РОВАН ИЯ ВОЗБУЖДЕНЕКТРОДВ И ГАТЕЛЯ трои збуж аия и те ис вь со Изобретение относится к области тягового электропривода и может быть использовано на тепловозах для плавного регулирования возбуждения тяговых электродвигателей в режимах ослабления поля, боксования и т. д.Известно устройство для регулирования возбуждения тяговых электродвигателей с применением тиристорных схем управления, с помощью которых шунтируется последовательная обмотка возбуждения электродвигателя и часть полупроводниковых вентилей главного выпрямителя 11.Недостаток таких схем заключается в том, что они не позволяют получить достаточную степень ослабления возбуждения электродвигателя,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя последовательного возбуждения, питаемого от главного полупроводникового выпрямительного моста, содержащее полупроводниковые мосты ослабления и усиления возбуждения электродвигателя, питаемые от трансформаторов,1 причем полупроводниковые вентили катодной группы моста ослабления возбуждения подключены к точкам последовательного соединения электрических вентилей плеч главного выпрями- тельного моста, соединенных с обмоткой возбуждения электродвигателя 2. Недостаток ус ств значительнаяпульсация тока во ден недостаточно высокий КПД.Цель изобретения - повышение надежности и экономичности устройства.Это достигается тем, что входная обмоткатрансформатора, питающего мост ослабления возбуждения, подключена к полюсам переменного напряжения главного моста в про тивофазе с выходной обмоткой.На чертеже дана схема предлагаемого устройства в однофазном исполнении.Тяговый электродвигатель 1 с последовальной обмоткой 2 возбуждения питается от 15 точника 3 переменного тока через главныйпрямительный мост 4 (полупроводниковый), стоящий из диодов 5 - 16. Параллельно обмотке 2 возбуждения подключены полупроводниковый мост 17 ослабления возбуж дения, состоящий из тиристоров 18 - 21, имост 22 усиления возбуждениясостоящий из тиристоров 23, 24 и диодов 25 и 26, причем тиристоры 20, 21 катодной группы моста ослабления подключены к точкам последова тельного соединения электрических диодов13 - 16 плеч главного выпрямительного моста 4, соединенных с обмоткой 2 возбуждения электродвигателя 1, Мост ослабления питается от источника 3 через трансформатор 27, 30 подключенный входной обмоткой 28 к полю15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 3сам переменного напряжения моста 4, выходная обмотка 29 трансформатора 27 и входная обмотка 28 включены в противофазе. Мост 22 питается от вспомогательного источника 30 тока через трансформатор 31 с первичной 32 и вторичной 33 оомотками.Устройство работает следующим образом.Пусть положительному полупериоду напряжения источника 3 соответствует полярность, показанная на чертеже. Начала обмоток 28 и 29 имеют положительные потенциалы, концы обмоток - отрицательные потенциалы. Ток электродвигателя проводят диоды 5, 7, 9, 12, 14, 16 главного моста 4. Для ослабления возбуждения тягового электродвигателя в пределах 1,0 - 0,4 включают с некоторым углом тиристоры 19 и 21. При этом часть тока якоря будет протекать в обход обмотки 2 возбуждения и диода 16. Ток в обмотке 2 возбуждения будет меньше тока якоря 1. В самом конце положительного полупериода напряжения источника с углом близким к л включают тиристор 18, при этом к тиристору 19 в обратном направлении прилагают напряжение обмотки 29 трансформатора 27, под действием которого он отключается. По истечении положительного полупер иода полярность напряжения источника 3 изменится на противоположную, в результате чего диоды 5, 7, 9, 16 отключатся и включатся диоды 6, 8, 10, 11, 13, 15, которые будут проводить ток электродвигателя при отрицательном полупериоде напряжения источника 3. Так как ток в обмотках двигателя не может измениться мгновенно, тиристоры 18, и 21, диоды 12 и 14 и трансформатор 27 будут продолжать проводить разностный ток якоря и возбуждения. При этом к обмотке 2 приложено напряжение источника 3 за вычетом напряжения обмотки 29 трансформатора 27, под действием которого ток возбуждения начнет возрастать. С заданным углом включают тиристор 20, при этом тиристор 21 и диоды 12, 14 отключатся под действием напряжений источника и обмотки 29, приложенным к ним в обратном направлении по цепи 29, 20, 13 11, 3, 12, 14, 21, 29. Таким образом, обмотка 2 возбуждения вновь окажется зашунтированной на этот раз тиристорами 18, 20. Ток в ней будет снижаться. Изменением углов включения тиристоров 20 и 21 регулирует ток возбуждения электродвигателя практически от 100 до 40 тока якоря. Ограничения по минимальному углу включения тиристоров 20 и 21, а также наличие сопротивлений в контурах, не позволяют получить более глубокого ослабления возбуждения электродвигателя в описанном режиме. Для получения степени ослабления возбуждения менее 0,4 при минимально возможном угле включения тиристоров 20 и 21 начинает регулировать ток возбуждения электродвигателя изменением углов включения тиристоров 18 и 19 вниз от л. При этом обмотка 29 включается встречно обмотке 2 возбуждения. 4Уменьшение углов включения тиристоров 18 и 19, т. е. более раннее их включение по сравнению с рассмотренным режимом, позволяет получить степень ослабления возбуждения менее 0,4. Прп этом несколько увеличится интервал токопроводящего состояния трансформатора 27, но так как величина тока, протекающего в трансформаторе 27, составляет незначительную часть разностного тока якоря и возбуждения, протекающего через мост 17 ослабления, установленная мощность трансформатора будет невелика,В режиме усиления возбуждения мост 17 отключен и действует только мост 22. Изменением угла включения тиристоров 23 и 24 регулируют ток, подпитывающий обмотку возбуждения, например, в режиме боксования. Благодаря электрической развязке мостов, мост 22 может быть выполнен полууправляемым, или по асимметричной схеме, как показано на чертеже, или по симметричной схеме с нулевым диодом, что имеет место в многофазных схемах.В предлагаемом устройстве трансформатор 27, питающий мост 17 ослабления возбуждения тягового электродвигателя, работает кратковременно и, главным образом, в режиме глубокого ослабления возбуждения менее 0,4. Пульсации тока возбуждения тягового электродвигателя в режиме ослабления возбуждения будут нике, что ведет к повышению надежности коммутации тягового электродвигателя, С другой стороны снижение пульсаций токов, использование трансформатора только в режиме глубокого ослабления возбуждения ведет к снижению потерь в схеме. Предлагаемое техническое решение позволяет выполнить мост 22 усиления возбуждения тягового электродвигателя полууправляемым, что надежнее и проще, Кроме того, выполнение моста 22 по ассиметричной, либо по симметричной схеме с нулевым диодом позволяет снизить пульсации токов в режимах усиления возбуждения тягового электродвигателя, например, при боксовании, что также ведет к повышению надежности и экономичности устройства. формула изобретения Устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя последовательного возбуждения, питаемого от главного полупроводникового выпрямительного моста, содержащее полупроводниковые мосты ослабления и усиления возбуждения электродвигателя, питаемые от трансформаторов, причем полупроводниковые вентили катодной группы моста ослабления возбуждения подключены к точкам последовательного соединения электрических вентилей плеч главного выпрямительного моста, соединенных с обмоткой возбуждения электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я586014 ставитель Л. Резнико екред И, Карандашов Редакт Богато орректор О. Тюрина Чирахов 907та Совета Мпнпстронпй и открытийаушскан иаб., д. 4/5 ПодписноеР нпографнн, пр. Сапунова, 2 тем, что, с целью повышения надехкности и экономичности устройства, входная обмотка трансформатора, питающего мост ослабления возбуждения, подключена к полюсам переменного напряжения главного моста в противофазе с выходной обмоткой. каз 2923,12 рзз.1035 НПО Государственного комит по делам пзобрет 113035, Москва, Ж, 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции1473281, кл. Н 02 Р,1967. 5 2, Патент Англии1315851, кл, Н 2 А,1973,