Устройство для регулирования скорости вращения тягового электродвигателя

3 98591 точника питания), что увеличивает ус" тановленную мощность полупроводниковых приборов и их массогабаритные показатели.Цель изобретения - снижение массо- габаритных показателей.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования скорости вращения тягового электродвигателя, содержащее два переключа ц теля фаз и обратныйдиодный мост, связанные между собой -диагоналями, предназначенными для фаз тягового электродвигателя, четыре рабочих тиристора, охваченные встречно-парал лельно обратными диодами, причем аноды двух рабочих тиристоров связаны с плюсовым.зажимом источника питания, . а катоды - с анодными группами переключателей фаз,.два других рабочих 20 тиристора подсоединены катодами к минусовым зажимам источника питания, а анодами - к катодным группам переключателей Фаз, обратный, диодный мостподключен к источнику питания в непроИ водящем направпении, коммутирующие конденсатор и реактор, соединенные последовательно, введены два дополнительных вспомогательных тиристора, дополнительный коммутирующий конден- Зо сатор, два вспомогательных реактораи два коммутирующих реактора, соединенных последовательно через дополнительный коммутирующий конденсатор,причем коммутирующие конденсатор иреактор подключены,к.катодным группам,а последовательная цепь из дополнительного коммутирующего конденсатораи реактора - к анодным группам переключателей Фаз, вспомогательные тиристоры связаны анодами со вспомога-тельными реакторами, а катодами - сразноименными обкладками дополнительного коммутирующего конденсатора,свободные зажимы реакторов связаныс минусовым зажимом источника питания.На чертеже приведена принципиальная схема устройства для регулирования скорости вращения тягового электродвигателя.Устройство включает в себя тиристоры 1-6 переключателя 7 фаз, тиристоры 8-13 переключателя 14 Фаз, диоды15-20 обратного моста 21, рабочие55 тиристоры 22-25, обратные диоды 26- 29, коммутирующие конденсаторы 30 и31, коммутирующие реакторы 32-341 тяговый электродвигатель 35, источник 836 питания, вспомогательные тиристоры 37 и 38, вспомогательные реакторы 39 и 40.Переключатели 7, 14 фаз и обратный диодный мост 21 связаны диагоналями с фазами электродвигателя 35.Обратный диодный мост 21 подсоединенк источнику 36 питания в непроводящем направлении, Рабочие тиристоры22 и 23 включены между плюсовым зажимом источника питания и аноднымигруппами переключателей 7, 14 фазсоответственно в проводящем направлении, а рабочие тиристоры 24 и 25включены между минусовым зажимом источника питанияи катодными группами переключателей 14, 7 фаз соответственно в проводящем направлении.Обратные диоды 26-29 включены встречно параллельно рабочим тиристорам .22-25 соответственно. Коммутирующиеконденсатор 30 и два реактора 32 и33 соединены последовательно и под-,ключены к катодам рабочих тиристоров22 и 23, а коммутирующие конденсатор 31 и реактор 34 - к анодам рабочих тиристоров 24 и 25. Вспомогательные тиристоры 37 и 38 связаны анодами со вспомогательными реакторами 39и 40 соответственно, а катодами подключены к обкладкам дополнительногокоммутирующего конденсатора 30. Другие зажимы вспомогательных реакторовподсоединены к минусовому зажиму источника 36 питания.Переключатели 7, 14 Фаз представляют собой трехфазные инверторные мосты и предназначены для Формированиякривой выходного напряжения. Обратныйдиодный мост обеспечивает протеканиереактивного и тормозного токов, атакже тока Фаз в периоды паузы напряжения,Рабочие тиристоры, обратные диоды, коммутирующие конденсаторы и реакторы, вспомогательные тиристоры иреакторы предназначены для регулирования напряжения на нагрузке и выключения тиристорое переключателейФаз.Устройство работает следующим об"разом,Предположим, что включены тиристоры 1, 2, 3, 22, 25 и ток протекаетот источника: питания через указанныеэлементы и фазы тягового электродвигателя. Конденсатор 30 заряжен дополярности, указанной без скобок.Чтобы обеспечить паузу в кривой выход.5 9859 ного напряжения необходимо отпереть тиристор 37, при этом вследствие того, что напряжение на коммутирующем конденсаторе несколько выше напряжения источника питания, образуется% контур: "+" конденсатора 30, коммутирующий реактор 32, обратный диод 20, источник 36 питания, вспомогательный реактор 39, тиристор 37,"-" конденсатора 30. Происходит замещение тока 10 в тиристоре 22 и передается часть энергии коммутирующего конденсатора нагрузке и источнику питания. При достижении напряжением на коммутирующем конденсаторе величины 1,1-1,2 О отпирается тиристор 23 и происходит колебательный перезаряд по контуру:. "+" конденсатора 30, коммутирующий реактор 32, обратный диод 26, тиристор 23, реактор 33, "-" конденса тора 30. Кроме того, за счет накопленной энергии во вспомогательном реакторе продолжает протекать ток по ранее описанному контуру, После, окончания процесса перезаряда и до заряда током нагрузки коммутирующего конденсатора 30 для обеспечения независимости формы выходного напряжения от характера нагрузки необходимо подать управляющие импульсы на тиристоры 4 и 5.для формирования следующего импульса напряжения необходимо отпереть тиристор 24 и после перезарядакоммутирующего конденсатора 31 по3контуру: конденсатор 31, тиристор 24, диод 29, реактор 34,"-" конденсатора31, что приводит к запиранию тиристора 25, подаются управляющие импульсы на тиристоры 8, 9, 10, 23 и 24.40Следующая пауза реализуется отпиранием тиристора 38 и при достижении напряжением на конденсаторе величины 1,1-12 О подается управляющий сигнал на тиристор 22. ПрИ этом происходит передача части энергии коммутирующего конденсатора нагрузке и источнику питания, После перезаряда и доза- заряда коммутирующего конденсатора необходимо отпереть тиристоры 11 и13Для изменения полярности напряжения в одной из фаз при формировании следующего импульса напряжения на нагрузке необходимо вместо тиристоров1, 2, 3, 22 и 25 подать управляющиесигналы на тиристоры 2, 3, 4, 22 и 2518 6Регулирование выходного напряжения осуще ст вляет ся широтно-импульсным методом на несущей частоте.Поскольку коммутирующий конденсатор 30 при коммутации отдает часть энергии нагрузке и источнику питания, процесса накопления энергии в нем не происходит. Следовательно, максимальное накопление на нем не превышает величины Ос тп 0,= О + + 11 где сС 1, С 1, - параметры контура коммутации.Коммутирующий конденсатор 31 при коммутации непосредственно не связан с источником питания. Поддержание необходимого уровня энергии осущест вляется путем фазового регулирования на интервале уменьшения тока колебательного контура - выбором момента отпирания рабочих тиристоров 22, 25 и тиристоров анодных групп переключателей 7, 14 Фаз.В устройстве, принятом за прототип, в узел коммутации при каждом заряде передается энергия источника питания, на конденсаторе увеличивается напряжение, которое при больших мощностях в высоких добротностях контура коммутации может достигать величины 3 О и больше. Однако парамет. ры контура коммутации выбираются из условий минимальной величины напряжения, а установленная мощность полупроводниковых приборов и конденсаторов определяется максимальным напряжением, что и вызывало увеличение массогабаритных показателей. Это уст- ранено в предлагаемом изобретении.Таким образом, технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектом является снижение массогабаритных показателей благодаря уменьшению количества полупроводниковых приборов, обусловленное уменьшениемвеличины максимального напряжения, прикладываемого к тиристорам. формула изобретенияУстройство для регулирования скорости вращения тягового электродвигателя, содержащее два переключателя фаз и обратный диодный мост, связанные между собой диагоналями; к которым подсоединены фазы тягового электродвигателя, четыре рабочих тиристооа. охваченные встречно-параллельно18 НИИПИ Заказ О/ Тираж 7 Подписн жм аюеаееттееюееУжгород, ул, Проектная,илиал ППП "Патент 7 9859 обратными диодами, причем аноды двух рабочих тиристоров связаны с плюсовым зажимом источника питания, а катоды - с анодными группами переключателей фаз, два других рабочих ти ристора подсоединены катодами к минусовому зажиму источника питания, а анодами - к катодным группам пере ключателей фаз, обратный диодный мост подключен к источнику питания в не- о проводящем направлении, коммутирующие реактор и конденсатор, соединенные последовательно, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что.с целью снижения массогабаритных показателей,- в него введены два дополнительных вспомогательных тиристора, дополнительный коммутирующий конденсатор, два вспомогательных реактора и два коммути рующих реактора, соединенных после довательно через дополнительныйкоммутирующий конденсатор, причемкоммутирующие конденсатор и реакторподключены к катодным группам, а последовательная цепь из дополнительного коммутирующего конденсатора иреактора - к анодным группам переключателей фаз, вспомогательные тиристоры связаны анодами со вспомогательными реакторами, а катодами - с разноименными обкладками дополнительногокоммутирующего конденсатора, свободные зажимы реакторов связаны с минусовым зажимом источника питанияИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ю 3614594,кл. 318-227, 193.2. Авторское свидетельство СССРМ 661841, кл. Н 07 Р 7/62, 1978.