Устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя

Союэ Советских Социалистических Республик) Заявлеио 23.02.76 (21) 2327860/24-1 ЦМ, Кл, Н 02 Р 7/12 //В 60 Ь 15/08 присоединением заявки3) Приоритет Гвсударствеиими каихте Совета Миииетрвв СС ав дедам изовретени и аткрвпий(43) Опубл иковаио 05.07 (45) Дата опубликования Бюллетень 25(5 СТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТ АШЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛ 2 бот фв приЭта цель достигается мотка возбуждения вклю .ком питания и входной индуктивно-емкостного ф тем, что первая обчена между источни. клеммой указанного льтра. Изобретение относится к области электрооборудования транспорта и предназначено для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя.Известны тиристорно-импульсные устройства для регулирования частоты вращения тягового двигателя, в которых регулирование напряжения на якоре и тока возбуждения тягового двигателя осуществляется одним и тем же тиристорным прерывателем за счет включения обмотки возбуждения в цепь обратного вентиля 1.Наиболее близким из известных является устройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя, снабженного двумя обмотками возбуждения, одна из которых включена последовательно с якорем тягового двигателя, содержащее подключенный входными клеммами к источнику питания иидуктивно-емкостной фильтр, к выходным клеммам которого подключена цепь, состоящая из зашунтированного контактором тиристорного прерывателя и последовательно соединенных обмотки якоря тягового электродвигателя и сглаживающего дросселя, зашунтированных последовательно соединенными обратным вентилем и цепочкой из параллельно. соединенных дру;ой обмотки возбуждения тягового электродвигателя, электрического вентиля и резисто.ра 2).В процессе разгона после повышения напряжения на якоре до величины напряжения источника питания ток обмотки возбуждения,5 включенной в цепь обратного вентиля, становится равным нулю, тиристорный прерывательс цепью повышения КПД привода шунтируетсяконтактором и магнитный поток создается только током обмотки возбуждения, включеннойпоследовательно с обмоткой якоря тяговогоэлектродвигателя. В переходных режимах, вы.званных скачками вверх напряжения контактной сети, имеют место выбросы тока на якоря,нарушающие коммутацию и обусловленные от.ставанием потока Ф от тока )возбужденияек (равном в данном случае току якоря), чтовызвано действием вихревых токов в массивных частях магнитопровода тягового электродвигателя,Целью изобретения является улучшение ра.ы тягового двигателя в переходных режимахскачках напряжения,На фиг.изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - зависимости между напряжениями и токами, поясняющие его работу.Устройство содержит индуктивно-емкостной фильтр, состоящий из дросселя 1 и конденса- ф торэ 2, цепь, состоящую из последовательно соединенных обмотки 3 якоря тягового электродеигателя, сглаживающего дросселя 4 и ти.расторного прерывателя 5, которая присоеди.иена к выходным клеммам 6 и 7 индуктивно.емкостного.фильтра, при этом параллельно ти. ристорному прерывателю 5 подключен контактор 8, а. параллельно последовательно соединенным обмотке якоря 3 тягового электродвигателя и. сглаживающему дросселю 4 подключена . цепь, состоящая нз последовательно соединен- И ных обратного вентиля 9 и обмотки 10 воз. буждения, параллельна которой включены резистор 11 и электрический вентиль 12, Между клеммой 13 источника титания и входной клем. мой И нндуктивно-емкостного фильтра подключена обмотка 5 возбуждения тягового электродвигателя, Вторая входная клемма 1 б ин. дуктивно.емкостного фильтра присоединена к отрицательной клемме 17:источника питания, Для уменьшения уровня изоляции обмотки 15 возбуждения относительно земли она может И быть подключена. между отрицательной клем.мой 17 источника питания и входной клеммой 16 индуктивно-емкостного фильтра, при. этом положительная клемма 13 источника питания присоедйняется к. входной клемме 14 индуктивно-емкостного фильтра.39Устройство работает следующим образом.Процесс регулирования напряжения на обмотке 3 якоря и тока возбуждения осуществляется путем изменения относительного времени . включения л =" тирнсторного прерывателя 5в, пределах от у , до 1, где. 1 - время включенного состояния тиристорного прерывателя 5 и Т - период регулирования, При этом напряжение на обмотке 3 якоря равно Ц, =Цв, где. Я 3 - напряжение источника питания, например, контактной сети. Посколь ку относительное время включенного состояния обратного вентиля 9 равно 1 . - , то ток. обмотки 10озбуждения изменяется по закону 1 в,где 1, - среднее зна.ченне тока якоря, К 1"в - активное сопротивление обмотки 10 возбуждения, 011 - сопро-.тивление резистора 11, Ток 1 дв обмотки возбуждения, равный току. 1 потребляемому,из контактной сети, измейяется в соответствии с равенством вв = в = г 1 При достижении в процессе разгона величины у = 1 регулиру. 50 емые параметры принимают значения;3 а = 13 св 1 о = 0 и 1 в 1 в = 1Процесс регулирования заканчивается, включается контактор 8, шунтирующнй тиристор.. иый прерыватель 5 н дальнейший разгон происходит по скоростной характеристике, соответствующей ампервиткам обмотки 15 возбуждения.В переходном режиме, возникающем прискачке в контактной сети см, Фиг. 2 слева),равенство между током якоря 1 и током возбуждения 1 в 5 нарушается в соответствии суравнением Вв = а+ сь где сл - ток заряда конденсатора 2 входного индуктивноемкостного фильтра. Этим достигается форсирование тока возбуждения в рассматриваемом переходном режиме, что. приводит к резкому изменению магнитного потока тягового электродвигателя, его ЭДС, а значит и к уменьшению выброса. тока якоря, нарушающего коммута. цию. На фиг, 2 обозначено: 13, - напряженке на конденсаторе 2 индуктивно-емкостного фильтра, Е - ЭДС тягового электродвигателя,1 - текущее время, Пунктирными линиями показаны зависимости, свойственные прототипу.При резком понижении напряжения сети(см, правую часть фиг. 2) ухудшение работытягового электродвигателя может быть обус-.ловлено резким изменением тока якоря, вызы.вающим увеличение реактивной ЭДС из-за отставания потока дополнительных полюсов, иувеличением максимального межламельного напряжения,В устройстве улучшение .работы тяговогоэлектродвигателя достигнуто за счет уменыиения броска тока якоря, а значит и реактивной ЭДС путем форсирования тока возбужде.ния в переходном режиме. Поток же возбуж.денни Ф из-за действия вихревых токов в массивных частях магнитопровода изменяется медленнее потока реакции якоря и на меньшуювеличину (поскольку, например, для изменения тока 1 якоря нли потока реакции якоря .в два раза требуется изменить поток возбуждения на несколько процентов). Кроме того,при скачке напряжения вниз уменьшается напряжение на якоре. Поэтому в данном режимемаксимальное межламельное иапряже.ние уменьшается,Формула изобретенияУстройство для регулирования частоты вращения тягового электродвигателя, снабженного двумя обмотками возбуждения, одна из которых включена последовательно с якорем тягового двигателя, содержащее подключенный входными клеммами к источнику питания ин,дуктивно-емкостной фильтр, к выходным клеммам которого подключена цепь, состоящая из зашунтированного контактором тиристорного прерывателя и последовательно соединенных обмотки якоря тягового электродвигателя и сглаживающего дросселя, зашунтированных последовательно соединенными обратным венти.- лем и цепочкой из параллельно соединенных другой обмотки возбуждения тягового электродвигателя, электрического вентиля и. резистора, отличающееся тем, что, с. целью улучшения работы тягового электродвигателя в переход- ных режимах при скачках напряжения, первая обмотка возбуждения включена между источ ником питания и входной клеммой указанного индуктивно-емкостного фильтра.. оРРектоР П. МакаревПадписное Редактор Н.,Ахмедов .3 аказ 370146 иисФров ССй д. 45д,А комитета Совета: Мзобретеиий и . отар ыт 35, Раушская иаб. Уд ддддд П аде ппп дгтддддф 5Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:Хвостов В, С, и др. Моторный вагон метрополитена с импульсным регулированием ЦНИИПИ Государственногоио делам и1 3035, Москва, Ж 6..напряжения. Электрическая и тепловозная тя.га, 1972,7, с, 44-46,2. Авторское свидетельство СССР Ж 336 83,кл. Н 02 Р 5 Л 6, 1970.