Устройство для защиты тяговых электродвигателей

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республикнсоединением зая осударстоеннын комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий(72) Авторы изобретения менко, Г, Г. Рябцез, В. П. Касаткин топопо осковский ордена Ленина н ордена Трудового Красного Зндм инженеров железнодорожного транспорта1) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛ наличиикрыт и Прдиод засравни напряжения на токоприоказывает влияния на ода, при потере напряже ереводит сравнивающийтиристорный регулятор ние, Восстановление норм емникеработу оО ния днтриод,ающего од открываетсяблок управления в вы- льной ключенное состоя работы этих блоко происходит после в осстановле Изобретение относится к области электроподвижного состава железных дорог и городского транспорта с тиристорно-импульсным регулирова,нием режймов работы тяговых электродвигателей.Известно устройство по осн.авт.св. У 402986 для защиты тяговых электродвигателей с импульсным регулированием возбуждения от опасных бросков тока, содержащее тиристорный регулятор возбуждения с блоком управления, сравнивающий триод, база которого присоединена источнику опор. ного напряжения и к датчику тока двигателя. База сравнивающего триода дополнительно подсоединена Ферез резистор, диод и замкнутый в режиме тяги Контакт в средней точке делителя, включенного между токоприемником и землей, причем эмиттер триода присоединен через конденсатор к точке соединения резистора и диода. ния напряжения на токоприемнике с вьщержк времени,Недостатками известного устройства является наличие гальванической связи между цепями управ. ления и силовыми ценямн высокого напряжения и невозможность использования в системах импульсного регулирования с входным согласующим индуктивно.емкостным фильтром в цепи лвигателей, так как при проезде токораэделов напряжение на токоприемнике сохраняется некоторое время за счет емкости входного фильтра.Целью изобретения является дальнейшее повышение надежности заирцы тяговых двигателей с импульсным регулированием, путем гальваннчес. кой развязки с силовыми цепями.Эта цель достигается, тем, что устройство снаб. жено включенным в цепь токоприемника дополни. тельным датчиком тока, к выходу которого под. ключены нагрузочный резистор, диод и сглаживающий резистивно-емкостной фильтр, и электронным ключом, управляющий вход которого подключен через резисторный делитель напряжения к источни. ку смещения и через другой резистивно-емкостной фильтр н другой диод - к выходу дополнительного датчика тока и катоду третьего диода, анод которо 527792го соединен через блок. контакт силового контактора с положительным полюсом источника смещенияи через конденсатор с общим полюсом питания, ивыход электронного ключа соединен с блокамиуправления тиристорным регулятором и нулевымреле,Принципиальная электрическая схема устройства изображена на чертеже.Тяговый двигатель 1, зашунтированный обратным диодом 2, подключен к контактной сети черезтокоприемники 3, силовой контактор 4 и тиристор.ный регулятор 5. На входе силовой цепи включенвходной сглаживающий индуктивно-емкостнойфильтр с дросселем 6 и конденсатором 7, Тиристорным регулятором 5 управляет блок 8 управления,вход которого подключен к датчику 9 тока, первичная обмотка 10 которого включена в цепь тяговогодвигателя 1.Предложенное устройство снабжено дополнительным датчиком 11 тока, выполненным по схемемагнитного усилителя с нагрузочным резистором 12, диодом 13 и сглаживающим резистивноемкостным фильтром с конденсатором 14 и резис.тором 25 и первичной обмоткой 16, включенноймежду токоприемником 3 и входными фильтром6, 7 и электронным ключом 17 с иагрузочным ре.зистором 18 и резисторным делителем 19, 20 напря.жения смещения, В качестве электройного ключа 17на чертеже показан транзистор. У 6 равляющий входэлектронного ключа 17, т.е, база траизйстора, черездругой резистивно-емкостной фильтр с резисто.ром 21 и конденсатором 22 и другой диод 23 соеди.нен с выходом дополнительного датчика 11 тока, Кнагрузочной,цепи датчика 11 тока через тр 6 тийдиод 24, конденсатор 25 и блок-контакт 26 сило.рого контактора 4 подключен положительный по.люс 27 источника смещения. Выход электронногоключа 17 соединен с блоком 8 управления тири."горным регулятором 5 и блоком 28 управлениянулевым реле 29, через блок-контакт 30 которогопитается обмотка 31 силового контактора 4,Устройство работает следующим образом, Висходном состоянии, когда силовая цепь отключенаот контактной сети силовым контактором 4, ди..од 23 в базовой цепи транзистора 17. закрыт, так какиа его катод подается положительный потенциал отположительного полюса 27 источника смещения. Приэтом транзистор 17 закрыт по цепи резисторногоделителя 19, 20 напряжения смещения, и от него неподаются сигналы на блок 8 управления тиристо.ром 5 и на блок 28 управления нулевым реле 29.Поэтому блок 8 управления выдает сигналы навключение тиристорного регулятора 5, а нулевою,реле 29 при наличии напряжения в контактной сети,возбуждается и подготавливает цепь питания обмотки 31 силового контактора 4, и при подачепитающего напряжения от контроллера машинистана обмотку 31 силовой контактор 4 подключает тяговый двигатель 1 к контактной сети. В моментзамыкания силового контактора 4 его блок-кон.10 16 20 35 30 Ю 40 4 50 Ю такт 26 в иепи источника смешения разрывается, но диод 23 находится в закрытом состоянии на время разряда конденсатора 25 через диод 24 и резистор 15, удерживая транзистор 17 в закрытом состоянии на время сборки силовой схемы и возрастания тока двигателя 1 до заданного значения. По истечении указанной выдержки времени на диод 23 начинает действовать в запирающем направлении выходное напряжение дополнительного датчика 11 то. ка, выпрямленное диодом 13 и сглаженное конден. сатором 14.При потере напряжения на токоприемнике 3 ток в первичной обмотке 16 дополнительного датчика 11 тока исчезает. Напряжение на конденсаторе 14, запирающее диод 23, начинает уменьшаться в соответствии с постоянной времени цепи 14-15. При уменьшении его до определенного уровня диод 23 открьвается и подключает через резисторы 15 и 21 транзистора 17 к общему полюсу источника питания, переводя его в открытое состояние, При этом с коллектора транзистора 17 подается напряжению на блок 8 управления, в результате чего тиристор. ный регулятор 5 переводится в закрытое состояние, независимо от величины сигнала, поступающего от основного датчика 9 тока, в первичной обмотке 10 которого поддерживается ток за счет замыкания его через обратный диод 2. Кроме того, включение транзистора 17 вызывает через блок 28 управления снятие питания с обмотки нулевого реле 29,В зависимости от длительности отсутствия напряжения на токоприемнике 3 возможны два случая работы устройства.При потере напряжения на время, меньшее времени разряда конденсатора 14 до определенного уровня, что соответствует кратковременному отскоку токоприемника 3 от контактного рельса, диод 23 и транзистор 17 не успевают переключиться Ь открытое состояние, н работа тиристорного регулятора 5 не прерывается.При длительной потере напряжения (проезд тойораэдела) конденсатор 14 успевает разрядиться до уровня срабатьвания диода 23 и транзистора 17, в результате чего закрьвается тиристорный регулятор 5 и через нулевое реле 29 начинается разбор силовой схемы, Конденсатор 22 не допускает вы ключения транзистора 17 ирн прохождении кратковременного импульса зарядного тока через фильтрунщий конденсатор в случае восстановления напряжения до момента разбора силовой схемы нулевым реле 29, Для повторного пуска тягового двига. геля 1 необходимо рукоятку контроллера машиниста перевести в нулевое положение и повторить все операции нормального пуска.Использование описанного устройства повыша. ет надежность защиты тяговых двигателей, так как оно обеспечивает изоляцию цепей управления от цепей высокого напряжения и срабатывания защиты, т.е. выключение тиристорного регулятора и нулевого реле независимо от наличия напряжения ца конденсаторе входного фильтра, Формула изобретенияУстройство для защиты тяговых электродвигателей по авт,св. ЯО 402986, отличающееся тем что, с целью дальнейшего повышения надежности путем гальванической развязки с силовыми цепями, оно снабжено включенным в цепь токоприемника дополнительным датчиком тока, к вы ходу которого подключены нагрузочный резистор, диод и сглаживающий резистивно-емкостной фильтр, и электронным ключом, управляющий 1 р вход которого подключен через реэисторный дели. тель напряжения к источнику смешения и через другой реэистивно-емкостной фильтр и другой ди од - к выходу дополнительного датчика тока и катоду третьего диода, анод которого соединен через блок-контакт силового контактора с положительным полюсом источника смешения и через конденсатор, с общим полюсом питания, и выход электронного ключа соединен с блоками управле. ния тиристорным регулятором и нулевым реле.