CS525185A2 - Alternating-current powered control device for electrical rail vehicles - Google Patents

Description

Vynález se týká řídicího zařízení pro elektrické vlaky na střídavý proud a je použitelné přitrakčním a rekuperačním režimu elektrických stejnosměr-ných trakčních motorů kolejových vozidel.

Je známé řídicí zařízení pro elektrické trak-ční pohony, k^<0^ má sběrač proudu dotýkající se trak- čního vedení tvořícího zdroj střídavého proudu. Sběračje spojen s autotransformátorem, opatřeným přepínačem polohy, který je mechanicky spojen s volicím ustrojím.Přepína^^olohy je sekundární strana aut o transformátoruspojenjBzS primárním vinutím transformátoru s pevnýmpřevodovým poměrem, k jehož sekundárnímu vinutí je zapo-jeno do série primární vinutí trakčního transformátorua střídavá strana reversibilního můstkového měniče. Ke stejnosměrné straně můstkového měniče je připojen stej-nosměrný trakční motor, jehož budicí vinutí je napájenořiditelným reversibxlním zdrojem stejnosměrného proudu, v který je tvořen usměrňovačem spojeným se zdrojem střída-vého proudu. Zdroj střídavého proudu je spojen s výstupemgenerátoru ž&amp;icích signálů, jehož jeden vstup je připo-jen k ručnímu kontroléru vlakvedoucího. Ke druhé výstupnístraně generátoru řídicích signálů je připojeno sekundár-ní vinutí proudového transformátoru. Další dva výstupy - £- generátoru řídicích signálů jsou spojeny jednak s voli-cím ustrojím a jednak se vstupem ovládacího zařízení.Výstupy ovládacího zařízení jsou připojeny k řídicímelektrodám a k anodám každého z tyristorů můstkovéhoměniče. Nevýhodou této známé soustavy je nízké využi-tí výkonu při trakčním a reki^eračním provozu a velkémnožství reaktivní energie. z Účelem vynálezu je vytvořit ovládací září-

V zení tak, aby umožňovalo při trakčním a rekuperačnímprovozu dosažení vyššího uČinku a změnu napětí trak-čního motoru v obou pracovních režimech. Předmětem vynálezu je řídicí zařízení proelektrická trakční vozidla na střídavý proud, se sbě-račem pro odběr střídavého proudu z trakčního vedení,který je spojen s autotransformátorem opatřeným přdpí-načem polohy, jenž je spojen s volicím ustrojím, kdepřes přepínač polohy je jedna strana autotransformá-toru spojena s primárním vinutím transformátoru s pev-ným převodovým poměrem, jehož sekundář je spojen sestřídavou stranou reversibilního tyristorového můstko-vého měniče, který je svou stejnosměrnou stranou při-pojen přes tlumivku ke trakčnímu motoru.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že kontrolérřidiče je spojen s prvním vstupem vstupního bloku ke -3- zpracování vstupních veličin, jehož druhý a třetívstup je připojen paralelně k sekundárnímu vinutí trans-formátoru s pevným převodovým poměrem a ke kotvě trakční-ho motoru, jeden výstup vstupního bloku je připojen k ur-čovacímu bloku regulačního uhlu, j-e»s je připojen k prv-nímu vstupu předurčovacího bloku změny regulačního uhlu,jehož jeden výstup je spojen s prvním vstupem vyrovnáva-cího rozváděče a druhý výstup s blokovým omezovačem změ- ny regulačního uhlu, vystupy blokového omezovače jsoupřipojeny jednafe^jpředurčovacímu bloku a jednak ke druhé-mu vstupu vyrovnávacího rozváděče, jehož třetí vstup jespojen s druhým výstupem vstupního bloku a výstup s vo-licím ustrojím a s řflicím blokem, ^e svými výstu- py připojen k řídicím elektrodám tyristorového můstkovéhoměniče a ke komutačnímu bloku pro umělou komutaci, zápojenému paralelně ke stejnosměrnému výstupu tyristorovéhomůstkového měniče. Výhodou zařízení podle vynálezu je automatic-ké spojité ovládání provozních režimů trakčního vozidlaa větší trakční a brzdicí síla. Souměrný sektor trans-formovaného napětí určuje cosj? podle první harmonicképroudu v blízkosti jedničky. Mimoto určuje plochá fázováregulace úzké meze pro změnu šířky sektoru transformova-ného napětí. Bovněž se zlepší složení harmonických proudu -i,. transformátoru, t χ zn. dosáhne se příznivějších hod-not součinitele křivosti proudové křivky, čímž se zvýšíuči^ník zařízení. Odstraní se nepříznivý vliv elektrické- * z ho trakčního vozidla na napájecí sít a zhoršení učinníkupřípojnic podružných vlakových stanic. V důsledku toho sesníží i rušivý vliv na spojovací vedení a signalizačnízařízení, centrální zařízení a blokovací zařízení ležícív blízkosti trakční sítě, který bývá předpokladem vznikuresonančníeh přepětí a ehyb elektroměrů v podružných sta-nicích a na trakčních vozidlech.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příkladem pro-vedení znázorněným na výkrese, který ukazuje jeho elektrické schéma.

Ke trolejovému vedení 1 střídavé sítě je přitisknutpantografový snímač 2 elektrické lokomotivy, který jespojen s autotransformátorem 3 opatřeným přepínačem 4polohy, jenž je spojen s volicím servoustrojím 5. ffřespřepínač 4 -polohy jek autotransformátoru 3 připojenoprimární vinutí transformátoru 6 s pevným převodovým pomě-rem, k jehož sekundární straně je připojena stejnosměrnástrana reversibilního tyristorového můstkového měniče 7.

Ke stejnosměrné straně můstkového měniče 7 je přes tlumiv-ku 8 připojen stejnosměrný trakční motor 9. Paralelně

fc výstupu stejnosměrné strany můstkového měniče JT jepřipojen komutační blok 10 k umělé komutaci, sestávajícínapříklad ze dvojice kondenzátorů, které jsou napájecístranou připojeny k sekundárnímu vinutí transformátoru 6.Ovládacím dílem zařízení je kontrolér 11 řidiče, který jespojen s prvním vstupem vstupního bloku 12 ke zpracovánívstupních veličin, jehož druhý a třetí vstup jsou připojenyparalelně k sekundárnímu vinutí transformátoru ί 6 a ke kotvětrakčního motoru 9. Jeden výstup vstupního bloku 12 kezpracování vstupních veličin je připojen k určovacímu z bloku 13 regulačního uhlu předního a zadního čela napětí,který je spojen s prvním vstupem předurčovacího bloku 14 z změny regulačního uhlu. Výstup předurčovacího bloku 14je připojen k prvnímu vstupu vyrovnávacího rozváděče 15a druhý výstup k blokovému omezovači 16 změny regulačníhouhlu. Výstupy blokového omezovače 16 jsou připojeny jednakke druhému vstupu předurčovacího bloku 14 změny regulačního z uhlu a jednak ke druhému vstupu vyrovnávacího rozváděče15, jehož třetí vstup je spojen se druhým výstupem vstupní-ho bloku 12 ke zpracování vstupních veličin. Jeden výstupvyrovnávacího rozváděče 15 .je spojen s volicím servoustro-jím a druhý s řídicím blokem 17. Výstupy řídicího bloku17 jsou připojeny k řídicím elektrodám tyristárů můstko-vého měniče 7 a k řídicím elektrodám ť'yristorů komutačního bloku 10. -i-

Zařízení podle vynálezu pracuje takto:

Se* -

Ifcema na výkrese je znázorněno pro trakční provoz; pro určitou polohu přepínače 4 polohy se systém vyznačuje

Při rozkaze z kontroléru 11 k přechodu do sousední polohy

44, daný řidičem. Na základě signálů vypracovaných vstupnímblokem 12 ke zpracování vstupních veličin určí Určovací blok

vyšle předurčovací blok 14 přes vyrovnávací rozváděč 15signál odpovídající počátečním hodnotám regulace do řídicí-ho bloku 17. Na základě přijatého signálu provede řídicíblok 17 nastavení tyristorů v můstkovém měniči 7 a v komu-tačním bloku 10, takže v okamžiku přepnutí se napětí teak-čního motoru nemění. Potom se spojitě mění úhly fázové re- gulace od počátečních hodnot a tímto způsobem se mění spojitě napětí trakčního motoru 9 až do dosaženítakového napětí, které odpovídá nové poloze přepínače 4. Při dosažení konečných hodnot regulačních uhlů zastavíblokový omezovač 16 předurčovací blok 14 změny regulačníhouhlu a vyrovnávací rozváděč 15 umožní volieímu servoustro-jí 5 přechod přepínače 4 na jinou polohu autotransformáto-ru 3, pokud nebylo toto přepojení zapovězeno vstupním blo-kem 12 ke zpracování vstupních veličin v důsledku dosaženípředem stanovené hodnoty. Při rekuperačním režimu je zařízení zapojeno v na režim ”rekuperace” při potřebné polaritě pohonu. Eidičlokomotivy vloží požadovanou charakteristiku brzdění dovstupního bloku 12 ke zpracování vstupních veličin pomocíkontroléru 11. Protože v počátečním okamžiku pjřivádějído vstupního bloku 12 informace o napětí na výstupu transformátoru a o napětí E^ trakčního motoru 9 rovné nule, ao průběžné hodnotě rychlosti pojiybu n, které jsou od nulyrůzné, určí vstupní blok 12 polohu přepínače 4, při kterése dosáhne přípustné rychlosti zvýšení brzdné síly. Přdsvyrovnávací rozváděč 15 vyžle vstupní blok 12 signál k pře-pnutí přepínače 4 polohy až do určité polohy žutotransfor-mátoru 3. Po přijetí signálu k přechodu přepínače 4 do tétopolohy vyšle vstppní blok 12 signál do určovacího bloku 13regulačního uhlu předního a zadního čela napětí, a na jehopodkladě se určí počáteční hodnoty těchto uhlů. Předurčova-cí blok 14 vyšle signály odpovídající změně těchto uhlů, -i- které odpovídají hodnotám určeným určovacím blokem 13. *

Blokový omezovač 16 zajištuje, že tyto hodnoty zůstávajív předem stanoveném rozmezí, a v případě, že hodnoty z uhlů leží v tomto rozmezí, vyšle povolovací signáldo předurčovacího bloku 14 přes vyrovnávací rozvaděč15 k řízení tyristorů můstkového měniče 7 a komutačníhobloku 10 přes řídicí blok 17, nebo k řízení přepínače 4_ pomocí volicího servoustrojí 5. I*ři dosažení předemstanovené hodnoty zastaví vstupní blok 12 přepínač . 4 na odpovídající poloze před vyrovnávací rozváděč 15.

Claims (1)

1. T/S/< -9- PBEDMET V Ϊ NÁLEZU v Bídicí zařízení pro elektrická kolejová trakčnívozidla na střídavý proud, se sběračem pro odběr střída-vého proudu z trakčního vedení, který je spojen s auto-transformátorem opatřeným přepínačem polohy, jenž je z spojen s volicím ustrojím, kde přes přepínač polohy jejedna strana autotransformátoru spojena s primárním vi-nutím transformátoru s pevným převodovým poměrem, jehožsekundář je spojen se střídavou stranou reversibilního tyristorového můstkového měniče, který je svou stejnosměr-nou stranou připojen přes tlumivku k trakčnímu motoru,vyznačené tím, že kontrolér (11) řidiče je spojen s prv- ním vstupem vstupního bloku (12) ke zpracování vstupníchveličin, jehož druhý a třetí vstup je připojen paralelněksekundárnímu vinutí transformátoru (5) s pevným převodo- vým poměrem a ke kotvě trakčního motoru (9), jeden výstupvstupního bloku (12) je připojen k určovacímu bloku (13) z regulačního uhlu, jenž je připojen k prvnímu vstupu před-určovacího bloku (14) změny regulačního uhlu, jeho Jeden - 1© - výstup je spojen s prvním vstupem vyrovnávacího rozvádě-če (15) a druhý výstup s blokovým omezovačem (16) změny Λ regulačního uhlu, výstupy blokového omezovače (16) jsoupřipojeny jednak k předurčovacímu bloku (14) a jednak ke druhému vstupu vyrovnávacího rozváděče (15), jehož třetívstup je spojen se druhým výstupem vstupního bloku a vý-stup s volicím ustrojím (5) a s řídicím blokem (17), jenžje svými výstupy připojen k řídicím elektrodám tyristorů můstkového měniče (7) a ke komutačnímu bloku (10) proumělou komutaci, zapojenému paralelně ke stejnosměrnému výstupu tyristorového můstkového měniče (7). -o § i 33 I r;-,< cd; «P | I -< ÍH i o O' o oo

   I