Устройство регулирования и стабилизации частоты вращения асинхронных электродвигателей вентиляторов электроподвижного состава переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 В 60 1 1/12 ие БРЕТЕНИЯ пис ТВУ АВТОРС 3исследовательторский и техлектровозо,Рутштейн ельство ССС 1/12, 1975. СТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ И СТААЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОНЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ,ВЕНТИЛЯТОРОВ ОПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПЕРЕМЕННОКАзобретение относится к устрой 4 Ьь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УБИЛИЗНЫХ ЭЭЛЕКТРГО ТО(57) И ствам регулирования и стабилизациичастоты вращения асинхронных электродвигателей вентиляторов электропод-,вижного состава переменного тока иобеспечивает экономию электроэнергии. Устройство содержит датчики температуры воздуха, атмосферного давления, влажности, соединенные с входами блока определения коэффициента климатических факторов, а такжедатчик теплового состояния тяговыхдвигателей, выход которого соединен суправляющим входом переключателя частоты вращения асинхронных двигателей, Устройство позволяет за счетстабилизации напряжения на выходепреобразователя частоты на минимально допустимом уровне оптимизироватьпривод вентиляторов1 ил.Изобретение относится к электрооборудованию транспорта и предназна. чено для электроподвижного состава переменного тока.Цель изобретения - экономия электроэнергии..На чертеже представлена функциональная блок-схема предлагаемого устройства, Устройство регулирования и стабилизации частоты вращения асинхронных электродвигателей вентиляторов электроподвижного состава переменного тока содержит преобразователь 1 с встречно параллельно включенными тиристорами, подключенный входом к од 5 ному из выводов вторичной обмотки тягового трансформатора 2, асинхронныеэлектродвигатели 3, первые Фазы кото рых подключены через силовые контакты контакторов 4 и 5 соответственнок второму выводу вторичной обмотки тягового трансформатора 2 и к выходупреобразователя 1, а между вторымии третьими фазами включены симметрирующие конденсаторы 6, причем вторые фазы связаны с одним из выводов дополнительных конденсаторов 7 и 8 через силовые контакты соответствующих 30 контакторов 4 и 5, а третьи фазы соединены с вторыми выводами конденсаторов 7 и 8 и с выводом вторичной обмотки тягового трансформатора 2, датчики 9 и 10 напряжения, подключенныевходами через контакторы 5 соответственно к первой и второй фазам и непосредственно к третьим Фазам асинхронных электродвигателей Э, а их выходы через компаратор 11 подключены к перному входу блока И 12, другой вход которого соединен с выходом элемента 13 задержки н катушками контакторов5, переключатель 14 частоты вращения,управляющий вход которого связан с.блоком 15 управления, другой вход переключателя 14 подключен к датчику16 теплового состояния тяговых двигателей, а выходы соединены с входомэлемента 13 задержки и катушками контакторов 4, блок 17 сравнения, подключенный входами к выходу датчика 9напряжения и переключателя 18, информационные входы которого подключенык соответствующим источникам 19 и 20опорного напряжения, с последним изкоторых связан блок 21 определениякоэффициента климатических Факторов,входы которого соединены с выходами датчиков 22 температуры воздуха, 23 атмосферного давления, 24 влажности, причем последний включен через блок 25 нелинейности.Устройство содержит фазорегулятор 26, подключенный к вторичной обмотке тягового трансформатора 2 и к выходу блока 17 сравнения, а выход фаэорегу" лятора 26 через делитель 27 частоты связан с управляющим входом преобразователя 1.Устройство работает следующим образом.По выходному сигналу датчика 16 теплового состояния тяговых двигателей переключатель 14 частоты вращения передает сигнал блока 5 управления на включение контактора 4 (высокой частоты) или. 5 (низкой частоты), причем последний с выдержкой времени через элемент 13 задержки.В режиме превышения током якоря тяговых двигателей заданного значения по величине, времени действия тока или превьпдения температуры обмоток через контакторы 4 подается напряжение на асинхронные электродвигатели 3 вентиляторов от вторичной обмотки тягового трансформатора 2 частотой 50 Гц. Симметрирование трехФазной системы напряжения как при пусковых, так и установившихся режимах осуществляется посредством конденсаторов 6 и 7.В случае малых токов якоря, кратковременных превышений заданного тока или пониженной температуры обмоток тяговых двигателей питание асинхронных электродвигателей 3 осуществляется .от вторичной обмотки трансформатора через преобразователь 1 и контакторы 5 частотой 16 2/Э Гц. Симметрирование трехфазной системы напряжения при этом осуществляется с помощью конденсаторов 6 и 8. В периоды переходных процессов пуска асинхрон" ных электродвигателей 3 на входыблока 17 сравнения одновременно подаются напряжения соответственно от датчика 9 напряжения и через переключатель 18 от источника 19 опорного напряжения, Разница этих напряжений с выхода блока 17 сравнения поступает на Фазорегулятор 26, и с определенной фазой импульсы управления поступают через делитель 27 частоты иа управляющий вход преобразователя 1. Таким образом осуществляется стабили 1421558зация напряжения на выходе преобразователя 1 на уровне, установленном источником 19 опорного напряженияЕ ЦЦ ееа щИ Е ф н где 0 - номинальное напряжение питаНния асинхронного электродвигателя, например 380 В причастоте 50 Гц;Е - номинальная частота 50 Гц;пониженная с частота 162/3 Гц.В этом случае Г/Е = 3, О щ 126 В.Для определения момента окончания процесса пуска сравнивают напряжения на компараторе 11, поступающие с датчиков 9 и 10. В момент окончания переходного процесса пуска напряжение второго датчика 10 напряжения превышает напряжение датчика 9, а компаратор выдает сигнал логической единицы, При этом сигналы логической единицы , с выхода компаратора 11 и выхода элемента 13 задержки поступают на входы блока И 12 и далее на управляющий вход переключателя 18, который переключает вход блока 17 сравнения на выход источника 20 опорного напряжения. Величина напряжения на выходе этого источника формируется с учетом климатических факторов, определяемых посредством блока 21.Снижение величины выходного сигнала на входе сравнения блока 17 ведет к.увеличению фазы импульсов управления фазорегулятора 26 и снижению напряжения на выходе преобразователя 1 при подцержании его на оптимальном уровне где К- коэффициент климатическихФакторов;С - постоянный коэффициент. При этом частота следования импульсов управления тиристорами преобразователя 1 остается неизменной и соответствует алгоритму работы делителя 27 частоты.Формула изобретенияУстройство регулирования и стабилизации частоты вращения асинхронных электродвигателей вентиляторов электроподвижного состава переменного тока, содержащее преобразователь с встречно параллельно включенными тиристорами, подключенный выходом к10 15 влажности, соединенным входами с их выходами блоком определения коэффи 25 30 35 40 45 50 первой фазе асинхроннь;х электродвигателей, а входом к одному из выводов вторичной обмотки тягового трансформатора, симметрирующие конденсаторы, включенные между второй и третьей фазами асинхронных электродвигателей, делитель частоты, подключенный выходом к управляющему входу преобразователя, а входом к выходу Фазорегулятора, связанного входами с вторым итретьим выходами вторичной обмоткитягового трансформатора, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюэкономии электроэнергии, оно снабжено датчиком теплового состояния тяговых двигателей, датчиками температуры воздуха, атмосферного давления,циента климатических факторов, источниками опорного напряжения, переключателями, блоком сравнения, подключенным выходом к его первому входупервым датчиком напряжения, элементом задержки, дополнительным конденсатором, подключенным к нему вторымдатчиком напряжения, соединенным сего выходом одним из входов компара-,тором и подключенным входом к еговыходу блоком И, другои вход которого соединен с выходом элемента задержки, а выход - с управляющим вхо-дом первого переключателя информационные входы которого подключены квыходам источников опорчого напряжения, выход первого из которых соединен с первым входом второго источника опорного напряжения, второй входкоторого подключен к выходу .блокаопределения коэффициента климатических факторов, при этом выход перного переключателя соединен с вторымвходом блока сравнения, выход которого подключен к третьему входу Фазорегулятора, а второй вход компараторасвязан с выходом первого датчика напряжения, подключенного входами к первой и третьей фазам асинхронных электродвигателей, связанных с вторым итретьим выводами вторичной обмоткитягового трансформатора через контакты соответствующих контакторов, катушки которых соединены с выходами второго переключателя непосредственно и через элемент задержки, а управляющий вход второго переключателя соединен с датчиком теплового состояниятяговых двигателей.1421558 оставитель Л.Резниковехред М,ХоданичГир ктор В.Петраш е Заказ 4373/15 Тираж 569 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушс