Способ управления выпрямителями системы питания тяговых двигателей на электроподвижном составе

ОПИСДНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 921895 Сотоз СоветскккСоциаписткческикРеспублик(23)Приоритет -СССР нв делам нмбрвтвнкй и открытий(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ЭЛЕКТРОПОДВИЯНОМ СОСТАВЕииости следующ О Изобретение относится к же одорожному транспорту, а именно к способам управления тиристорными выпрямителями на электровозах и электропоездах, питающихся от контактной сети переменного тока.Известен способ управления выпрямителями системы питания тяговых дви гателей на электроподвижном составе, заключающийся в том, что поочередно в течение каждого полупериода питающего напряжения формируют управляю" щие импульсы для включения тиристоров выпрямителей и поочередно выключают их, причем момент выключения тиристоров первого выпрямителя совпадает с моментом включения ти" ристоров второго выпрямителя,и при идентичных нагрузках тяговых двига" телей совпадает с серединой полупериода, измеряют фактическое значение токов тяговых двигателей, сравнивают их с заданным значением тока и пои наличии рассогласования иэменяют интервалы провод тиристоров выпрямителей в ем полупериодеНедостаток известного способа заключается в том, что при неидентичности.нагрузок выпрямителей, которые работают в режиме стабилизации пусковых токов тяговых двигателей, появляется сдвиг фаэ между основными гармониками тока и напряже" ния в питающей сети что приводит к снижению коэффициента мощности. Неидентичность нагрузок может бытьследствием расхождения характеристик тяговых двигателей или уставок вы- ": прямленного,тока, например, при соос ном регулировании и срабатывании устройств защиты от боксования.Целью изобретения является повышение коэффициента мощности системы питания при неидентичных нагрузках тяговых двигателей.Поставленная цель достигается тем, что измеряют время от начала(4) 50 полупериода питающего напряжениядо момента включения тиристоровпервого выпрямителя и время от мо"цента выключения тиристоров второговыпрямителя до конца полупериода,вычисляют их разность и при ее положительном значении сдвигают моментодновременного включения тиристоровпервого и выключения тиристоров вто"рого выпрямителей к началу полупериода а при ее отрицательном значении - к концу полупериода до исчезновения указанной разности.На фиг. 1 представлена принципиальная схема силовых цепей тягового 1 Зпривода электроподвижного составапеременного тока, на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напряженийна нагрузке и в первичной сети прирегулировании по известному способу;на фиг. 3 - то же, при регулированиипо предложенному способу; на фиг. 4зависимости коэффициента мощностипри регулировании выходных напряжений от расхождения нагрузок выпрямителей при различных способах регулирования,Устройство (фиг. 1) в работе которого реализуется предложенный способ, содержит тяговый трансформатор1 с обмотками 1.1, 1,2 и 1.3. Первичная обмотка 1.1 соединена черезтокосъемник 2 с сетью 3 переменногооднофазного тока. Вторичные обмотки1.2 и 1,3 трансформатора 1 соединеныЭэс управляемыми выпрямителями 4 и 5и блоком 6 искусственной коммутации.К выходам выпрямителей 4 и 5 черезсглаживающие реакторы 7 подключеныгруппы 8 тяговых электродвигателей40постоянного пульсирующего тока. Управляемые выпрямители 4 и 5 выполнены на тиристорах 9, включенныхпо мостовой схеме. Кривые а, и Е (фиг, 2 и 3) характеризуют мгновенное значение напряжения, прикладываемого к нагрузке (группам тяговых двигателей), кривые 1 и с - мгновенные значения напряжения и тока в первичной обмотке трансформатора, Кривая представляет собой основную гармонику первичного тока, кривая е (фиг. 4) - зависимость коэффициента мощностиот выходных напряжений выпрямителя при регулировании по известному способу при идентичных нагрузках и по предлагаемому способу при не 5 4идентичных нагрузках. Кривые п ипредставляют зависимости коэффициента мощности у при регулированиипо известному способу и расхождениинагрузок соответственно на 6 и 123.Работа устройства состоит в том,что в течение каждого полупериодапитающего напряжения включают и потом выключают тиристоры 9 выпрямителей 4 и 5. При этом в области довыхода на естественную характеристику полного поля, т.е. до достижения максимального значения выпря"мленного напряжения ОЗ и ОйЪблок 6 стабилизирует токи Д итяговых двигателей в соответствиис их заданными значениями,Сущность известного способа(фиг. 2) состоит в том, что угол фопережения выключения тиристоров выпрямителя 4 равен углу 5 включениятиристоров выпрямителя 5 и равень аПри этом вследствие неодинаковости нагрузок выпрямителей 4 и 5 имеемнеодинаковые ингервалы 3. и А проводимости тиристоров, например ЯЯзВ результате7 и основная гармоника ,,ервчного тока 1, сдвинута по отношению к напряжению О 1на угол (, причемзПоскольку коэффициент мощностиравен где 0 - коэффициент искажения, то вследствие неодинаковости нагрузок величина со 5 М ;тановится отличной от единицы, что ведет к снижению коэффициента мощности Х (фиг. 4 и 5)Предлагаемый способ (фиг. 3)заключается в том, что углы включения и выключения тиристоров выпрямителей 4 и 5 выбирают из следующих условии При этом обеспечивается симметрия импульсов тока 1 в первичной сети относительно середины полупериода, вследствие чего 9 =О, и по формуле (3) получаем максимум коэффициента мощности (1=1).Способ осуществляют следующим образом.В течение каждого полупериода питающего напряжения тиристоры выпрямителей 4 и 5 включают блоком управления и поток выключают блоком искусственной коммутации, причем в начальный момент выключение тиристоров выпрямителей 4 производят одновременно с включением тиристоров выпрямителей 5, т.е, А==Я/2, а начальные значения интервалов проводимости Я. , Я выбирают минимально возможными, постепенно увеличивая их затем до тех пор, пока фактические значения выпрямленных токов не совпадут с заданными значениями.Затем измеряют углы А.и , вычисляют их разность ь Е- ф . Если Ь 0, уменьшают 4 и увеличивают р, если д с 0, увеличивают 4. иуменьшают ф, до тех пор, пока д не станет равной, нулю.нТаким образом, управление выпрямителями сводится к циклическому выполнению указанных операций.Практическое применение способа на электропоездах с питанием 25 кВ, 50 Гц позволяет по сравнению с известными способами повысить коэффициент мощности в среднем на 2-2,7. Поскольку для электроподвижного сос- . тава характерны расхождения характеристик тяговых двигателей и индивидуальное задание установок выпрямленного тока для отдельных групп тяговых двигателей, предлагаемый40 способ может быть рекомендован для широкого практического использования на перспективном электроподвижном составе переменного тока. формула изобретенияСпособ управления выпрямителямисистемы питания тяговых двигателейна электроподвижном составе, заключающийся в том, что поочереднов течение каждого полупериода питающего напряжения формируют управляющие импульсы для включения тиристоров выпрямителей и затем поочеред-но выключают их, причем момент выключения тиристоров первого выпрямителя совпадает с моментомвключения тиристоров второго выпрямителя и при идентичных нагрузкахтяговых двигателей совпадает с серединой полупериода, измеряют фактические значения токов тяговых двигателей, сравнивают их с заданным значением тока и при наличии рассогласования изменяют интервалы проводимости тиристоров выпрямителей в следующем полупериоде, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента мощности системы питания при неидентичных нагрузках тяговых двигателей, измеряют время отначала полупериода питающего напряжения до момента включения тиристоров первого выпрямителя и время отмомента выключения тиристоров второго выпрямителя до конца полупериода,вычисляют из разность и при ее положительном значении сдвигают моментодновременного включения тиристоровпервого и выключения тиристоров второго выпрямителей к началу полупериода, а при ее отрицательном значениик концу полупериода до исчезновения указанной разности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2719302/24-07,кл, В 609/12, 1979921895 Подписное аказ 2 21 Тираж 715 8 НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Н, Лысяковактор И. Николайчук Техред А.Бабинец Корректор Н.