Устройство управления тяговым приводом электроподвижного состава

О П И С А Н И Е , тоо 4 то 7ИЗЬВРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 2907 В 60 1. 15(04 соединением заяв Ге суда м комитетОпубликовано 15. Дата опубликован ло делам лзабратевий и открытий72) Авторы изобретен Ыерв 1 батдо,р,иоие труктзореЫюии чгольнрй1 и" фЭ И.. И. Кулини ернявский, А, Н Ворошиловградский филиал Государственного пфеяг и научно-исследовательского института по автоматизацпромышленности Гипроуглеавтомати 1 заци) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНО 2 Изобретение предназначено для импульсного управления тяговым приводом электроподвижн ого состава, преимущественно для рудничных электровозов. Известно устроиство управления тяговым приводом электроподвижного состава, содержащее главные тиристоры, через которые подключены к источнику питания соединенные последовательно обмотки якоря и возбуждения тяговых электродвигателей, шунтированных цепью из последовательно соединенных тормозного резистора и тормозного диода, подключаемые в тормозном режиме по перекрестной схеме, две пары последовательно соединенных вспомогательных тиристоров, одна. из которых подключена параллельно источнику питания, а другая - к общим точкам соедин 6 ния обмоток тяговых двигателей и главных тиристоров в соответствующей последовательной цепи, а между общими точками соединения вспомогательных тиристоров включен коммутирующий дроссельно-конденсаторный контур, и диоды гашения, один из которых подключен встречно-параллельно одному из главных тиристоров 11. Известному устройству присущ общийнедостаток схем с зарядом коммутирующего конденсатора через цепь нагрузки (тяговые двигатели): любой случай невыключения главного тиристора по причине случайной помехи, перегрузки и т.д. приводит к шунтированию цепи заряда конденсатора, аследовательно, к полной потере управляемости устройства.Кроме того, в известном устройстве втормозном режиме при отключенном линейном контакторе заряд упомянутого коммутирующего конденсатора осуществляется напряжением якоря тягового двигателя, которое в свою очередь сильно зависит от скорости вращения колес и от состояния воз 5 буждения тягового двигателя, работающегов режиме генератора. Поэтому в начальный период возбуждения двигателей, а также .на низких скоростях движения поезда, напряжение на коммутирующей емкости небольшое, что значительно снижает надежность коммутации тиристорного преобразователя в режиме торможения. Для устранения этого недостатка, а также для обеспечения надежного возбуждения тяговых двигателей в тормозном режиме в широком диа 100416730 пазоне скоростей в известных устройствах используется специальный генератор импульсов тока, содержащий два тиристора и коммутирующий 1,С-контур. Упомянутый генератор усложняет устройство и увеличивает его габариты.Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя дополнительными диодами, один из которых подключен встречно-параллельно одному из второй пары вспомогательных тиристоров, при этом другой диод гашения подключен встречно- параллельно другому главному тиристору через линейный контакт, шунтированный вторым дополнительным диодом.На чертеже представлена схема устройства.Якори 1 и 2 тяговых электродвигателей с обмотками 3 и 4 возбуждения подключены через главные тиристоры 5 и 6 к источнику питания 7 через силовой линейный контакт 8, зашунтированный дополнительным диодом 9. Параллельно каждому из тяговых двигателей включены шунтирующие 10 и 11 и тормозные 12 и 13 диоды с тормозными резисторами 14 и 15. Встречно-параллельно главным тиристорам подключены диоды гашения 16 и 17, один из которых (16) непосредственно, а другой (17) - через силовой линейный контакт 8, Параллельно источнику питания 7, а также между анодом главного тиристора 5 и катодом главного тиристора 6 подключены соответственно по два последовательно соединенных вспомогательных тиристора 18, 19 и 20, 21, между общими точками которых включен коммутирующий контур, состоящий из дросселя 22 и конденсатора 23, К вспомогательному тиристору 21 встречно-параллельно подключен дополнительный диод 24.К общим точкам тормозных диодов 12 (13) и резисторов 14 (15) подключен тормозной контакт 25, а второй тормозной контакт 26 включен между общими точками якорей и обмоток возбуждения тяговыхдвигателей,Устройство работает следующим образом.В двигательном режиме замкнут линейный контакт 8, а тормозные контакты 25и 26 разомкнуты, Напряжение на двигателиподается путем включения главных тиристоров 5 и 6. Импульсы на включение главных тиристоров, также как и импульсы навключение вспомогательных тиристоров 18,21 и 19, 20 подаются со сдвигом во времени.Пусть первыми включатся вспомогательныетиристоры 18 и 21. Конденсатор 23 через,дроссель 22 и электродвигатель с якорем 2и обмоткой 4 возбуждения заряжается до напряжения источника питания, после чего тиристоры вспомогательные 18 и 21 выключаются, а конденсатор 23 остается заряжен 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 4ным. При включении главного тиристора 5 к якорю 1 прикладывается напряжение источника питания 7. Для выключения главного тиристора 5 включается другая пара вспомогательных тиристоров 19 и 20 и заряженный конденсатор 23 через указанные тиристоры, дроссель 22 и диод 16 гашения перезаряжается. Если ток перезаряда больше тока главного тиристора 5, последний выключается, Конденсатор 23 дозаряжается током якоря 1, а вспомогательные тиристоры 19 и 20 выключаются. Далее включается главный тиристор 6. Для его выключения отпирается первая пара вспомогательных тиристоров 18 и 21. Ток перезаряда этого тиристора протекает. через дроссель 22 и диод гашения 17. В двигательном режиме последний подключен параллельно своему главному тиристору 6 через замкнутый линейный контакт 8. Электромагнитные процессы включения обоих главных тиристоров практически аналогичны, только вытеснение тока в главном тиристоре 6 происходит через линейный контакт 8.Таким образов, надежная работа устройства обеспечивается при определенной очередности включения главных и вспомогательных тиристоров, достаточном по величине и длительности импульсов тока перезаряда коммутирующего контура и других условиях, В случае нарушения требуемых условий (случайная помеха, сбой в очередности управляющих импульсов, кратковременная перегрузка двигателя) может не зарядиться коммутирующий конденсатор, произойдет невыключение главных тиристоров, т.е. устройство становится неуправляемым. Однако в этом аварийном режиме благодаря дополнительному диоду 24 обеспечивается уверенный заряд коммутирующего конденсатора 23 через сорванный главный тиристор 6 при подаче управляющего импульса на вспомогательный тиристор 19. Если исчезает причина, вызвавшая срыв коммутации, происходит самовосстановление управляемости.При переходе в тормозной режим линейный контакт 8 размыкается, а тормозные контакты 25 и 26 замыкаются, благодаря чему собирается перекрестная схема торможения. При включенном главном тиристоре 5 (6) якорь 2 (1) одного двигателя подключается к обмотке возбуждения 3 (4) другого двигателя. Основной тормозной ток в этом случае протекает по цепи якорь 2 - тормозной контакт 26 - обмотка 3 возбуждения - главный тиристор 5 - якорь 2 (якорь 1 - главный тиристор 6 - обмотка 4 возбуждения - тормозной контакт 26 - якорь 1), При выключении главного тиристора 5 (6) ток якоря проходит через тормозной резистор по цепи якорь 2 - тормозной контакт 26 - обмотка 3 возбуждения - тормозной диод 12 - тормозной контакт 25 - тормозной резистор 15 - якорь 2 (якорь 1 - тормозной резистор 14 - тормозной контакт 25 - тормозной диод 13 - обмотка 4 возбуждения - тормозной контакт 26 якорь 1), Ток обмоток возбуждения может дополнительно проходить по цепи обмотка 3 возбуждения - тормозной диод 12 - тормозной контакт 25 - тормозной диод 13 - обмотка 4 возбуждения - тормозной контакт 26 - обмотка возбуждения 3. Выключение главного тиристора 5 в тормозном режиме происходит так же, как и в.двигательном при включении вспомогательных тиристоров 19 и 20. Выключение. главного тиристора 6 в этом режиме отличается тем, что вытеснение тока в нем происходит через дополнительный диод 9, а не через линейный контакт 8, Благодаря подключению вспомогательного тиристора 18 непосредственно к положительному полюсу источника питания при включении вспомогательных тиристоров 18 и 21 происходит заряд коммутирующегО конденсатора до полного напряжения источника питания. Этим обеспечивается надежная коммутация главных тиристоров независимо от скорости движения поезда и состояния возбуждения тяговых двигателей. Одновременно импульс .заряда конденсатора, протекающий через второй двигатель, обеспечивает необходимое подвозбуждение двигателя в режиме генератора, чем достигается устойчивое начальное возбуждение тяговых двигателей с помощью одного общего коммутирующего контура.Таким образом, включение одного диода встречно-параллельно вспомогательному тиристору, а также подключение вспомогательного тиристора с гасящим диодом до силового .контакта, защунтированного диодом, повысит надежность работы устройства при значительном его упрощении.Использование предлагаемого двухдвигательного привода на рудничных контактных и аккумуляторных электровозах приносит существенный экономический эффект, который составляет 270 руб. в год на 1 электровоз.Формула изобретенияУстройство управления тяговым приводом электроподвижного состава, содержащее главные тиристоры, через которые под 10 ключены к источнику питания соединенныепоследовательно обмотки якоря и возбуждения тяговых электродвигателей, шунтированных цепью,из последовательно соединенных тормозного резистора и тормозного диода, подключаемые в тормозном режиме поперекрестной схеме, две пары последовательно соединенных вспомогательных тиристоров, одна из которых подключена параллельно источнику. питания, а другая - к общимточкам соединения обмоток тяговых двига 20 телей и главных тиристоров в соответствующей последовательной цепи, а между общими точками соединения вспомогательныхтиристоров включен коммутирующий дроссельно-конденсаторный контур, и диодыгашения, один из которых подключен встречно-параллельно одному из главных тяристоров, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено двумядополнительными диодами, один из которыхподключен встречно-параллельно одному изэо второй пары вспомогательных тиристоров,при этом другой диод гашения подключенвстречно-параллельно другому главномутиристору через линейный контакт, шунтированный вторым дополнительным диодом.Источники информации,З 5 принятые во внимание при экспертизе1. Заявка2670018/24-11, кл. В 601 15/04,1978, 1004167Составитель Л. Резникоя Техред И. ВересТираж 673И Государственного комитета Сделам изобретений и открытийМосква, Ж - 35, Раушская наб.,П Патент, г. Ужгород, ул. Про д. 4/5ектная, 4 едактор Н. Швыдкаказ 1764/20ВНИИПпо113035,Филиал ПП ваКорректор М. ДемчикПодписноеССР