CZ20032702A3 - Zapojení k napájení stejnosměrného stroje - Google Patents

Description

OblaBt techniky

Vynález se týká zapojení k napájení stejnosměrného stroje s vinutím kotvy a budicím vinutím.

Dosavadní stav techniky

Takové zapojení je známé z DE 197 26 233 Al.

Slouží k tomu, aby se stejnosměrný motor nechal podle příslušného druhu práce napájet ze zdroje stejnosměrného napětí. U trakčních motorů, např, pro lokomotivy atd., jsou tyto druhy práce jízdní provoz a brzdný provoz právě pro oba směry otáčení motoru (jízda vpřed a vzad). Jako regulátor

I kotvy, regulátor buzení a regulátor brždění se používá kompaktní měnič, sestávající se např. ze tři íází regulátoru buzení a dvou íází regulátoru brždění na jednom společném meziobvodovém kondenzátoru. Budicí vinutí je s vinutím kotvy ve spojení přes vedení a je jím řízeno stejným způsobem.

U známých provedení jsou potřebné směrové stykače, aby se kvůli změně z jízdy vpřed na jízdu vzad mohl měnit směr proudu v motoru. Známé zapojení je proto přístrojově nákladné. Zeslabení pole je možné jen stupňovitě za použití stykačů.

Vynález má za úkol, uvést zlepSené zapojení, které bez nákladných směrových stykačů postačuje k provozu motoru vpřed a vzad a právě v jízdním provozu a v brzdném provozu a/nebo umožňuje realizovat kontinuální zeslabení pole s pomocí regulátoru buzení.

• · 0 0 00 00

0 0 0 0 * * 000 >0 00 00

Podstata vynálezu

Úkol se podle vynálezu řeší zapojením k napájení stejnosměrného stroje s vinutím kotvy a budicím vinutím, jehož podstatou je, že budicí vinutí je na výstupu měniče spojeno s jinou fází stejného nebo jiného zdroje napětí než vinutí kotvy.

Dosahuje se tím výhody, že měnič pracuje jako regulátor kotvy a regulátor pole, přičemž intenzity proudu ve vinuti statoru a kotvy se nechají řídit odděleně. Následně se mohou uSetřit usměrňovače, diody a za vhodných okolností směrové stykače. Vhodnou volbou intenzit proudu se stejnosměrný stroj přednostním způsobem nechá provozovat podle potřeby vpřed a vzad. To je možné tím, že proud kotvy se může nastavovat nezávisle na proudu statoru a tím se sám pomocí vhodného řízení fázi také jeho směr toku může stát obráceným.

Také přepnutí jízdního provozu na brzdný provoz se nechá samo provádět volbou intenzit proudu a směrů proudu ve statoru a v kotvě.

Pomocí měniče (kompaktní měnič) se zvládají úkoly regulátoru pole.

Například je možná kontinuální regulace proudů pomocí budicího vinutí a/nebo pomocí vinutí kotvy bez použití Btykačů jen s měničem. V případě potřeby může být proud statoru menSÍ než proud kotvy.

S pomoci daléích fází je při uěetření diodových usměrňovačů a směrových stykačů možná změna směru pole.

V případě, že jsou přítomné dva motory, mohou být tyto spojené přes takzvané křížení polí. Přitom je první fáze « 4 • « ·« ·4 ····· « • · · 4 4 « 4 ··· ·· 44 44 spojena b kotvou prvního motoru a statorem druhého motoru, zatímco druhá íáze je spojena s kotvou druhého motoru a statorem prvního motoru. Křížení poli se při přechodu od jízdy k bržděnl provádí samostatně účinkem diod bez ovládáni stykačů.

Zapojením podle vynálezu se dosahuje výhody, že stejnosměrný stroj se může používat bez použiti nákladných stykačů a diod jenom se známým měničem v provozu vpřed a vzad jak k jízdě tak i k bržděnl.

Přehled obrázků na výkresech

Příklady pro takové zapojení se blíže vysvětlují podle obrázku. Ukazuj 1:

zapojení, které potřebuje jen dva měniče íázl, potřebuje ale pro to ještě směrové stykače a diody, obr. 2: podobné zapojení bez diod a bez směrových stykačů, obr. 3: zapojeni s možností křížení poli a vysokým využitím měniče, ale bez regulátoru pole, variantu zapojeni podle obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Ve všech obrázcích udávají Šipky směr proudu. Jízda a bržděnl se odlišuje tim, že proud kotvy obraci svůj směr, zatímco proud statoru si směr zachovává. Při zpětném chodu se u obr. 1 a 3 obrací směr proudu kotvy. U obr. 2 a 4 se obraci směr proudu statoru (budicí proud).

• · »Β ·· « ·

V případě že je pomocí vhodného zapojení směr proudu Btatoru volně nastavitelný (obr. 2 a 4), může se obráceni směru jízdy provést také pomocí obrácení proudu statoru. Potom nejsou zapotřebí žádné stykače.

Zapojení se skládá z prvního vedení £, spojeného s trolejí 1 a z druhého vedení 5., spojeného s alespoň jedním kolem £, které je v kontaktu s kolejnici 4- Mezi těmito oběma vedeními £ a £ je uspořádán známý měnič £, ze kterého vycházejí tři různé íáze £ a 2- Každá íáze je spojena s jednou cívkou 10, která má jeden kondenzátor.

Podle obr. 1 je první fáze 7 spojena s budicím vinutím 11. ke kterému je paralelně připojen trvalý bočník 12. Budicímu vinuti 11 je přiřazeno diodové můstkové zapojení. Druhá fáze £ je při obejití budicího vinutí 11 přes vedení 15 přímo ve spojení s vinutím 14 kotvy motoru. Před vinuti 14 kotvy mohou být zapojené přemostitelné brzdné odpory 16 Od vinutí 14 kotvy vycházejíce vedou alternativně, pomocí směrových stykačů 12./ 18 uzavíratelná, vedení k prvnímu nebo druhému vedení £ nebo £.

Při plném buzení vede první fáze 2 samotný proud kotvy. Aby se při brždění nevyskytla žádná příliS velká proudová zátěž druhé fáze £ (proud kotvy a proud v první fázi 2 by se ve druhé fázi £ sčítali), jsou k dispozici usměrňovači diody 13 diodového můstkového zapojení. Třetí fáze £ se zapojuje paralelně k první fázi 2 jen v případě potřeby, aby se zvýSila výkonnost měniče £. Volitelně se může třetí íáze £ zapojovat paralelně k první fázi 2 za účelem zvýSení výkonu, nebo se může brát k napájeni druhého motoru s nezávislou regulací. K tomu se u dvoumotorového pohonu může na fázi £ přes vedení £* připojovat kotva druhého motoru 14*· Jeho budicí vinutí 11* se potom zapojuje v sérii k budicímu vinutí 11 prvního • » · · ·*· ·*· ·* ·* «·· «· ·» motoru 14.

Obr. 2 odpovídá rozsáhle obr. 1. Nejsou ale k dispozici žádné usměrňovači diody 13. Mimoto chybí spojovací vedení od stykače 17 mezi vinutím 14 kotvy a prvním vedením £, Ochrana 18 ve vedení £ odpadá. Mimoto je třetí íáze stejně jako první íáze 7 paralelně spojena β druhou íází fi. Paralelním zapojením se jednotlivá zatížení íází Z, S a 2 redukují tak dalece, že se můžeme zříci usměrňovačích diod 12· Pro jízdu zpět se může vhodným řízením měniče £ směr proudu v budicím vinutí 11 obracet, takže se můžeme zříci stykače 17 a příslušného vedení. Také ve spojovacím vedení od vinutí 14 kotvy ke druhému vedení £ nemusí být bezpodmínečně přítomný zobrazený Btykač 18. Může se ale upravovat k přerušení proudu v případě závady. Tato íunkce se může přebírat ale i pomocí stykačů, paralelně zapojených k brzdným odporům 16.

Podle obr. 3 je dáno vhodné zapojení pro křížení pole vhodným zapojením spínače (přemosťovaci stykač) 12/ přičemž budicí vinutí 11a prvního motoru může být spojováno s vinutím 14b kotvy druhého motoru a budicí vinuti 11b druhého motoru může být spojováno s vinutím 14a kotvy prvního motoru. Pomocí jiné polohy spínače mohou ale být Bpolu spojeny i právě budicí vinutí a vinutí kotvy stejného motoru.

Zapojením podle obr. 4 je vinutí 14 kotvy plně nezávislé na budicím vinutí H. První íáze Z a třetí íáze 2 jsou spojené na způsob tzv. H-můstku. Proud skrz budicí vinutí 11 se může pro jízdu zpět obrácet, takže se můžeme zříci stykačů 17 a 12. Tato varianta zapojení je u paralelního buzení velmi přednostní, protože potom netečou žádné proudy statorem.

U sériového buzení jsou zapojení obr. 1 nebo 2 příznivější.

Všechna zapojení se nechají podle smyslu použít i u zapojeni kompaktního měniče se čtyřmi íázemi, např. čtyřmi

Φ 9 9

99

9

999 99

9 9 9 9 ♦ · Φ· kvadrant regulátory. V zásadě je možné zvýSení výkonu pomoci paralelního zapojení fází stejného měniče £ nebo také dalSích měničů.

(J vSech zapojení obr. 1, 2 a 4 se může intenzita proudu v různých fázích 7_, £ a £ nastavovat nezávisle na sobě. Tím může být intenzita proudu v budicím vinutí 11 také větěí než intenzita proudu ve vinutí 14 kotvy. Podíl proudu tekoucí přes trvalý bočník L2 kolem budicího vinutí 11 se nechá kompenzovat

U věech zapojení se dosahuje cívkami 10 v konstrukčním tvaru vícefázové cívky s vyrovnávacím ramenem konBtrunkce Šetřící váhu železa a umožňuje rovnoměrný ohřev. Protože cívky LQ jsou kondenzátory rozšířené na filtry, redukují se napěťové nároky vinutí a ztráty v motoru. To je zejména výhodné vzhledem k modernizaci stejnosměrných pohonů při zachování starých motorů.

Zejména se dosahuje výhoda, že bez nákladných spínacích členů se motor pro provoz vpřed a vzad a právě pro jízdní provoz a brzdný provoz nechá nastavovat bez nákladných spínacích členů jenom s běžnými měniči £.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zapojení k napájení stejnosměrného stroje e vinutím (14) kotvy a budicím vinutím (11), vyznačuj ící se t i m, že budicí vinutí (11) je na výstupu měniče (6) spojeno s jinou fází (7) stejného nebo jiného zdroje napětí než vinutí (14) kotvy.
2. 2. Zapojení podle nároku 1,vyznačuj ící se t i m, že proudy budicím vinutím (11) a/nebo vinutím (14) kotvy se nechají regulovat kontinuálně.
3. 3. Zapojení podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dva stejnosměrné stroje jsou s měničem spojené přes křížení polí.