Устройство для рекуперативно-реостатного торможения тягового двигателя последовательного возбуждения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 п 981029(22) Заявлено 260281 (21) 3251593/24-11с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Опубликовано 1 Ы 282. Бюллетень М 46 ДМ К з В 60 Ь 7/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 151282 В.А. Мнацаканов, И.А. Рюмин и Я.И, Гаврилрв(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт"-"-" вагоностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕКУПЕРАТИВНО-РЕОСТАТНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ Изобретение относится к электрифицированному транспорту, в частности к устройствам для тиристорно-импульсного регулирования частотывращения тяговых двигателей постоянного тока,Известно устройство для рекуперативно-реостатного торможения тягового двигателя последовательноговозбуждения, содержащее тиристорныйпрерыватель, шунтирующий последовательно соединенные обмотки двигателя и дроссель и подключенный черездиод к положительному полюсу асточника питания, и тормозной реостат,соединенный одним из выводов обмотки возбуждения 11. Недостатком известного устройства является неудовлетворительная надежность реализации тормозного процесса, так как если напряжение на тяговом двигателе превышает напряжение источника питания, после запирания тиристорного ключа ток тягового двигателя не уменьшается, что приводит к дальнейшему повышению напряжения на нем и потере устойчивости реализации тормозного процесса. В частном случае, при короткомзамыкании в цепи источникапитания,ток тягового, двигателя резко воз"растает до значений, опасных дляего конструкции, и .единственным способом прекратить развивающийся аварийный режим является размыканиесиловой электрической цепи с помощьюбыстродействующих выключателейт чтотакже приводит к срыву реализациитормозного процесса,Цель изобретения - повышение надежности торможения,Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено контактором и двумя дополнительными диодами, один из которых включен параллельно тиристорному прерывателю и дросселю, другой - между тиристорным прерывателем и одним из выводов обмотки якоря, а контактор включен между одним из выводов обмотки возбуждения и дросселем, при этом точка соединения других выводов обмоток якоря и возбуждения двигателя подключена к отрицательному полюсу источника питания, а один вывод обмотки якоря соединен с другим выводом тормозного реостата.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.Устройство для торможения тягового двигателя постоянного тока споследовательно включенными обмоткой 51 якоря и обмоткой 2 возбуждениясостоит из тиристорного прерывателя3, соединенного через диод 4 с поло"жительным полюсом источника 5 питания и через последовательно соеди Оненные дроссель б и контактор 7 содним иэ выводов обмотки 2 возбуждения, Один из дополнительных диодов 8шунтирует тиристорный прерыватель 3и дроссель б, а другой диод 9 включен между тиристорным прерывателем3 и одним иэ выводов обмотки 1 якоря.Между указанными выводами обмотки 1якоря и обмотки 2 возбуждения включентормозной реостат 10, а другие выводы обмоток подключены к отрицательному полюсу источника 5 питания.Тормозной реостат может быть регулируемым с помощью контакторов 11,Устройство работает следующимобразом,При замыкании тиристорного прерывателя 3 напряжение на выводах об"мотки 1 якоря прикладывается к обмотке 2 возбуждения и к дросселю 6,и ток в них увеличивается, При раэмыкании тиристорного прерывателя3 ток, протекающий по обмотке 2возбужцения и дросселю б, черездиод 4 устремляется в цепь источника5 питания,и энергия, накопленная35в обмотке 2 возбуждения и дросселеб, передается потребителю. В этовремя ток обмотки 1 якоря замыкаетсяпо цепи тормозного реостата 10 итак же как и ток в обмотке 2 возбуждения и дросселе 6, постепенноуменьшается, Когда ток в обмотке 1якоря уменьшается до определенногоуровня, вновь замыкают тиристорныйпрерыватель 3, и токи обмотки 1 яко"ря, обмотки 2 возбуждения и дросселяб начинают нарастать. Изменяя соотношение времен между замкнутым иразомкнутым состоянием тиристорногопрерывателя 3, обеспечивают реку,перативно-реостатное торможениепри поддержании тока обмотки 1 якоря на заданном уровне. Диод 9 препятствует передаче энергии от дросселя 6 в источник 5 питания по контуру дроссель б, диод 4, источник 5питания, обмотка 1, тормозной реостат 10, дроссель 6 в период разомкнутого состояния тиристорного,прерывателя 3. При срыве коммутации илипробое вентилей тиристорного прерывателя 3 по сигналу датчика токаразмыкается контактор 7. Энергия,накопленная в дросселе б, замыкаетсяпо контуру дроссель б, диод 8, дроссель б. Размыкание контактора 7 65 не приводит к нарушению тормозногопроцесса, так как ток обмотки 1 якоря замыкается по цепи обмотка 1якоря, обмотка 2 возбуждения, тормозной реостат 10, обмотка 1 якоря,и имеет место обычное реостатноеторможение с выведением ступенейтормозного реостата 10 с помощьюконтакторов 11. Как видно из схемыустройства, при коротком замыканиив цепи источника 5 питания тормознойпроцесс также не нарушается и потери устойчивости не происходит,так как ток в обмотке 1 якоря и вобмотке 2 возбуждения при размыканиитиристорного прерывателя 3 уменьша"ется, а значит возможно регулирование. В обмотке 1 якоря ток:уменьшается потому, что в ее цепь приразмыкании тиристорного прерывателя3 вводится тормозной реостат 10,В обмотке 2 возбуждения ток медленно спадает, замыкаясь по короткозамкнутой цепи обмотка 2 возбуждения,контактор 7, дроссель б, диод 4,источник 5 питания, Таким образомтормозной процесс продолжается,и силовая схема никак, кроме некоторогоизменения соотношения между временемзамкнутого и разомкнутого состояниятиристорного прерывателя, не реагирует на аварийный режим короткогозамыкания в цепи источника питания,Надежность реализации тормозногопроцесса в предлагаемом устройствене ниже, чем в обычной схеме реостатного торможения, содержащей обмотки якоря, возбуждения и реостат,и намного превышает надежность известной схемы рекуперативно-реостатного торможения с тиристорно-импульсньм регулированием напряжения тяговой машины,Кроме того, ни на одном из этапов регулирования к обмотке якоряне прикладывается напряжение источника питания, а значит режим работыколлектора и максимальные межламельные напряжения на коллекторе тяговоймашины в предлагаемом устройствеявляются благоприятными,Экономический эффект от использования предлагаемого устройствазаключается в повышении надежностиреализации тормозного процесса исокращении стоимости дополнительногооборудования, применительно к вагонам метрополитена это составляетоколо 300 тыс,руб, в год на депо спарком 300 вагонов,Формула изобретенияУстройство для рекуперативнореостатного торможения тягового двигателя последовательного возбуждения, содержащее тиристорный преры981029 оставитал ехред С.М Н, Лысякунова орректор В.Прохненко а ор аказ 9578/20 718 ВН арственного изобретений 113035 Ж, РаушсПодписноекомитета СССРи открытийая наб., д, 4/5 Тираж ИИПИ Госуд по делам Москва, Филиал НПП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная ватель, шунтирующий последовательносоединенные обмотки двигателА,дроссель, подключенный через диод кположительному полюсу источника питания, и тормозной реостат, соединенный одним из выводов с однимиз выводов обмотки возбуждения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности торможения, оно снабжено контактором и двумядополнительными диодами, один изкоторых включен параллельно тиристорному прерывателю и дросселю, другой - между тиристорным прерывателем и одним иэ выводов обмотки яко,ря, а контактор включен между одним из выводовобмотки возбуждения идросселем, при этом точка соединения других выводов обмоток якоря ивозбуждения двигателя подключена котрицательному полюсу источника пйтания, а один вывод обмотки якорясоединен с другим выводом тормозногреостата,Источники информации,принятые во внимание при экспертиза10 1Ефремов И.С Косарев Г.В.Теория и расчет электрооборудованияподвижного состава городского электрического транспорта. М Высшаяшкола, 1976, с. 290, рис. ХУ 111-115 (прототип),