CS211663B1

CS211663B1 - Traction motor circuitry with foreign energization

Info

Publication number: CS211663B1
Application number: CS42380A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Stekl; Jaromir Malat
Original assignee: Miloslav Stekl; Jaromir Malat
Priority date: 1980-01-22
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1982-02-26

Description

Vynález se týká zapojení trakčních motorů a cizím buzením, zejména elektrických lokomotiv, které jsou vybaveny tyristorovými pulsními měniči.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to traction motors and foreign excitation, in particular electric locomotives which are equipped with thyristor pulse converters.

U trakčních vozidel, zejména elektrických lokomotiv, se používá několika druhů trakčních motorů, které jsou u závislé trakce napájeny buá přímo z kolejového vedení prostřednictvím transformátorů nebo jeětě déle přes řízený nebo neřízený měnič. U nezávislé trakce se trakční motory napájejí ze stejnosměrného generátoru, eventuálně ze střídavého alternátoru přes řízený nebo neřízený měnič.In traction vehicles, in particular electric locomotives, several types of traction motors are used, which in the case of dependent traction are supplied either directly from the rail line by means of transformers or even longer through a controlled or uncontrolled converter. In independent traction, the traction motors are supplied from a DC generator or alternator alternator via a controlled or uncontrolled converter.

Trakční motory těchto vozidel mají hlavní póly zapojeny s kotvou do série, nebo mají cizí buzení eventuálně buzeni smíšená, mající některá vlastnosti obou druhů buzeni. Trakční motory s cizím buzením se vyznačují tím, že jejich otáčky se málo mění se zatížením, což je u trakčních vozidel výhodné, pracují-li tyto na hranici adhezních možností vozidla.The traction motors of these vehicles have main poles connected with the armature in series, or have foreign excitation eventually mixed excitation having some characteristics of both types of excitation. Traction motors with foreign excitation are characterized in that their revolutions vary little with load, which is advantageous for traction vehicles when they operate at the limits of the vehicle's adhesion possibilities.

Proto cize buzené trakční motory jsou užívány u všech typů vozidel, kde jsou k tomu vhodné podmínky, což je u většiny nových trakčních vozidel ne střídavý proud, nebol střídavý pi'oud umožňuje velmi dobře a ekonomicky změnu napětí pro buzení trakčních motorů.Therefore, non-excited traction motors are used in all types of vehicles where the conditions are suitable, which is non-alternating current in most new traction vehicles, since alternating current allows very good and economical change of voltage for excitation of traction motors.

U lokomotiv na stejnosměrný proud tato přeměna budicího napětí není jednoduchá a proto ee tohoto způsobu používá jen velmi málo.For DC locomotives, this conversion of the excitation voltage is not easy and therefore uses very little of this method.

Nevýhody známých řešení tkví především ve značné složitosti, nehospodárnosti řešení a tím i malé efektivnosti. Další problémy u stejnosměrných lokomotiv při značně vysokém trolejovém napětí tkvi dále ve způsobu regulace trakčního, to je kotevního proudu trakčních motorů.The disadvantages of known solutions lie mainly in the considerable complexity, inefficiency of the solution and thus also in low efficiency. Further problems with DC locomotives at a very high contact voltage lie further in the method of traction control, i.e. the anchor current of the traction motors.

Do současné doby používaná regulace trakčního proudu pomocí odporníků je velmi něho apodámá, zejména u lokomotiv s častým rozjížděním a zastavováním, přičemž je stupňovitá a nedovoluje využít adhezních vlastností lokomotivy do maximální hranice.The traction current regulation currently used by resistors is very similar, especially for locomotives with frequent starting and stopping, and is stepped and does not allow to use the locomotive's adhesion properties to the maximum limit.

I když existují polovodičové měniče u stejnosměrných lokomotiv, kde lze měnit proud trakčního motoru plynule změnou napětí, není tento způsob regulace využíván pro jednotlivé trakční motory vzhledem na horší účinnost přenosu, složitost a vyšší cenil zařízení.Although there are semiconductor converters in DC locomotives where the traction motor current can be varied continuously by varying the voltage, this control method is not used for individual traction motors due to poorer transmission efficiency, complexity and higher valued equipment.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení trakčních motorů s cizím buzením podle vynálezu, které je adaptabilní pro všechny typy vozidel se sudým počtem trakčních.motorů.The above drawbacks eliminate the wiring of the traction motors with foreign excitation according to the invention, which is adaptable for all types of vehicles with an even number of traction motors.

Každá dvojice trakčních motorů, jejichž kotvy jsou zapojeny do série, js připojena k samostatnému pulsnímu měniči, který bývé obvykle vícefézový.Each pair of traction motors whose anchors are connected in series are connected to a separate pulse converter, which is usually multi-phase.

Trakční motory jsou navrženy tak, aby transformace napětí z troleje nebo z měniče připojeného na transformátor na napětí trakčních motorů byla blízká k jedné. .Rozdíl obou napětí dává nezbytnou rezervu pro případ skoku trolejového napětí k nižším hodnotám.The traction motors are designed so that the transformation of the voltage from the trolley or from the converter connected to the transformer to the voltage of the traction motors is close to one. .The difference between the two voltages gives the necessary margin in case the contact voltage jumps to lower values.

Tato rezerva umožňuje konstantní trakční proud a tudíž i tažnou sílu lokomotivy, nezávisle na změnách trolejového napětí.This reserve allows a constant traction current and hence traction power of the locomotive, regardless of the change in contact voltage.

Podstata zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že budící vinuti všech dvojic trakčních motorů jsou zapojeny do série a jsou připojeny k samostatnému regulovatelnému zdroji. Tento samostatný budící zdroj umožňuje plynulou změnu budícího proudu a to jak v trakčním režinu, kdy používá zeslabeného pole pro malé tažné síly při rozjezdu a regulaci otáček při maximálním otevření kotevních měničů, tak V brzdovém režimu pro regulaci brzdné síly.The principle of the invention is that the excitation windings of all pairs of traction motors are connected in series and connected to a separate controllable power supply. This separate excitation source allows a continuous change of excitation current, both in traction mode, using a weakened field for low traction forces during start-up and speed control with maximum opening of the anchor converters, and in braking mode to control the braking force.

Zapojení podle vynálezu umožňuje velmi dobré trakční vlastnosti lokonotivy při jednoduchém, účinném a ekonomicky výhodném měniči. Zvléště výhodných trakčních vlastností při zapojení podle vynálezu lze dosáhnout při použití vysoce citlivé skluzové ochrany ve spojení s řídicím regulátorem měniče.The circuitry according to the invention allows very good traction properties of the loconotive with a simple, efficient and economical converter. Especially advantageous traction properties in the circuit according to the invention can be achieved by using a highly sensitive slip protection in conjunction with the drive control regulator.

Při tomto způsobu uspořádáni trakčních a řídicích obvodů lokomotiva pracuje na hranici adhezních možností při různých klimatických podmínkách. Uvedený způsob zapojení je velmi dobře aplikovatelný u trakčních vozidel na stejnosměrný nebo střídavý proud, popřípadě trakč nich vozidel vícesystémových.In this way the arrangement of the traction and control circuits of the locomotive works at the limit of adhesion possibilities under different climatic conditions. Said connection method is very well applicable in direct-current or alternating-current traction vehicles or in multi-system traction vehicles.

Na přiloženém schématu je znázorněno zapojení podle vynálezu. Dvojice kotev J., 2 trakčních motorů jsou zapojeny do série a tato dvojice je připojena k samostatnému pulsnímu měniči 2· Budící vinutí 2, J dvojice trakčních motorů je zapojeno do série a připojeno k zvláštnímu regulovatelnému zdroji 6. Kotvy trakčních motorů 1, 2 včetně vyhlazovacích prvků, které jsou součástí pulsního měniče 2 jsou přemostěny diodou J.The wiring diagram according to the invention is shown in the attached diagram. A pair of traction motor anchors 2, 2 are connected in series and this pair is connected to a separate pulse inverter 2 · Excitation winding 2, J of the traction motor pair is connected in series and connected to a separate controllable power supply 6. Traction motor anchors 1, 2 including the smoothing elements that are part of the pulse converter 2 are bridged by diode J.

Vlastní trakční obvody lokomotivy jsou napájeny tak, ža dvojice kotev 1, 2 trakčních motorů, například jednoho podvozku lokomotivy, jsou prostřednictvím pulsního měniče 2 připojeny na napájecí napětí. Další dvojice kotev trakčních motorů jsou k napájecímu napětí připojeny shodným způsobem.The actual traction circuits of the locomotive are powered so that a pair of anchor 1, 2 of the traction motors, for example one locomotive bogie, is connected to the supply voltage by means of a pulse converter 2. Other pairs of traction motor anchors are connected in the same way to the supply voltage.

Budící vinutí 2» 1 dvojice trakčních motorů, případně další dvojice motorů je napájeno ze zvláštního regulovatelného zdroje 2, kterým lze plynule měnit velikost budícího proudu všech trakčních motorů. V obvodu každé dvojice kotev trakčních motorů může být zařazen brzdový odpomlk. V režimu elektrodynamické brzdy se proud dvojice kotev trakčních motorů uzavírá přes brzdový odporník. V trakčním režimu uvedené zapojeni pracuje tak, že napájení dvojice kotev trakčních motorů každého podvozku je regulováno půlením měničem 2» ^ze zvláštního regulovatelného zdroje 2 5* napájeno budící vinutí 2, i trakčních motorů a tlm řízena tažné síla nebo. rychlost lokomotivy.The excitation winding 2 »1 of the pair of traction motors or another pair of motors is supplied from a separate controllable power supply 2, by which the excitation current of all traction motors can be changed continuously. A braking resistor may be included in the perimeter of each pair of anchors for traction motors. In electrodynamic brake mode, the traction motor armature pair current is closed via the brake resistor. In the traction mode, said circuit works in such a way that the power supply to the pair of anchor motors of each chassis is regulated by halving the transducer 2 ^{from a} separate controllable source 2 5 * supplied by the driving winding 2 and the traction motors. locomotive speed.

Zapojení podle vynálezu je výhodná zvláStě pro vozidla univerzálního charakteru s častým regulováním tažné síly á rychlosti a vozidla vybavené automatickým řízením rychlosti nebo tažné síly.The wiring according to the invention is particularly advantageous for vehicles of a universal nature with frequent traction and speed control and vehicles equipped with automatic speed or traction control.

Claims

Involvement of traction motors with foreign excitation, in particular electric locomotives with an even number of traction motors, equipped to control traction currents by halves of the converters, the pair of traction motor anchors being connected in series and connected to a separate pulse converter. 3, 4) any number of traction motor pairs are connected in series and connected to a controllable power supply (6).