PL155609B1 - UKŁAD IMPULSOWEJ REGULACJI PRĄDU ROZRUCHU I ELEKTRODYNAMICZNEGO HAMOWANIA SILNIKA PRĄDU STAiEGO - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

OPIS PATENTOWY

155 609

Patent dodatkowy do patentu nr Zgłoszono: 88 02 16 /p. 270694/

Pierwszeństwo Int. Cl.⁵ H02P 1/18

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 88 09 15

Opis patentowy opublikowano: 1992 03 31

Twórca wynalazku: Jerzy Zawadzki

Uprawniony z patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa /Polska/

UKŁAD IMPULSOWJ REGULACJI PRĄDU ROZRUCHU I ELEKTRODYNAMICZNEGO HAMOWWAIA SILNIKA PRĄDU STAiEGO

Przedmiotem wynalazku jest układ impasowej regulacji prądu rozruchu i elektrodynamcznego hamowania silnika prądu stałego, zwłaszcza silnika trakcyjnego pojazdów szynowych. Znanych jest w literaturze przedmiotu wiele rozwiązań układów impulsowej regulacji prądu rozruchu i hamowwnia szeregowych silników prądu staĄego. W układach tych można wydzielić fragmenty obwodów tworzących bloki funkcjonalne spełniających funkcję zależną od wstępujących w nich głównych elementów lub urządzeń. W ten sposób można wyodrębnić na przykład blok uzwojenia wirnika oraz blok uzwojenia wzbudzenia, w którym uzwojenie wzbudzenia jest szeregowo połączone względem tyrystora głównego załączającego obwód tego bloku, a także blok kondensatora komtacyjnego służący do wsączania między innymi wspomnianego tyrystora głównego. Można wyodrębnić również blok wytracania energii tamowania w rezystorze oraz blok osłabiania silnika bocznikującego to uzwojenie a także zespół łączników przełączający układ z realizacji regulacji prądu rozruchu na układ realizacji regulacji prądu hamwaaia. W układach tych blok wytracania energii hamowania włączony jest rówuoegle do bloku wirnika i załączany w okresie hamowania przez tyrystor hamowania rezystorowego. Natomiast blok osłabiania wzbudzenia włączany jest równolegle do bloku uzwojenia wzbudzenia lub samego uzaoOelia wzbudzenia i załączany w okresie rozruchu tyrystorem, tak zwanym tyrystorem bocznikowania uzwojenia

Rozwiązanie wy^żej opisane wymiga stosowania dwóch steoowanych elementów załączających odpowiednio blok hamowwnia rezysoooowego i blok wzbudzenia silnika.

W układzie według wyrnlazku rówuoegle do bloku uzwojenia wzbudzenia włączony jest blok osłabienia wzbudzenia i wytracania energii ham^o^wr^i.a elektrodynamicznego zawierający sterowany element, korzystnie tyrystor połączony szeregowo z blokiem rezysOoowwym o zmennej rezystancji.

155 609

155 609

Zaletą układu według wynlazku jest to, że w mejsce stosowania dwóch oddzielnych bloków, to znaczy bloku realizacji osłabiania wzbudzenia podczas rozruchu oraz bloku wytracania en^rjji-i hamoiranln elektrodynamicznego podczas hamoorania, jest zastosowanie ^polnego jednego bloku, co zmniejsza liczbą sterowanych elementów załączających dotychczas stosowane bloki, a także upraszcza sterowanie układu i zwiększa jego niezawodność.

Układ według wynalazku uwidoczniono w przykładowym wto^nlu na rysunku, gdzie bloki funkcjonalne przedstawiono w formie dwójników. Blok osłabiania wzbudzenia silnika i wytracania energii BOiWE Jest połączony tÓOTi>legle z blokiem uzwajenia obudzenia BW3, z którym połączony jest również równ>oegle blok kondensatora komutacyjnego BKK.

W okresie rozruchu w cyniku załączania tylko styczników SJ blok BWR uzwojenia wirnika WR połączony jest szeregowo z blokami: blokiem kondensatora komuuacyjnego BKK, blokiem uzwojenia obudzenia BWB i blokiem osłabiania wzbuddenia i ^tracania energii hamowania BOiWE, a całość przyłączona jest do źródła zasilania Uz. W okresie hnmoiwnia w ^y^iku załączenia tylko styczników SH, bloki BKK, BWB, BOiWE, BWR połączone są rówwoegle. Poprzez diodę DHO połączone jest z nimi równoegle również źródło zasilania Uz. Na przedstawionym rysunku blok uzwojenia wirnika BWR zawiera ^łącznie uziwjenie wirnika WR. Blok uzwojenia wzbudzenia zawiera tzwojenie obudzenia WB z rówlijegle połączoną z nim diodą DKG i szeregowo połączonym z tym uzwojeniem tyrystorem 1 o kierunku przewodzenia zgodnym z kierunkiem wymuszania przepływu prądu przez źródło zasilania Uz, przy czym dioda DKG skierowana jest przeciwnie do kierunku przewodzenia tyrystora 1. Blok kondensatora komuuacyjnego BKK zawiera diodę DK o kierunku przewodzenia zgodnie - równoległym z tyrystorem 1 i szeregowo z nią połączonym kondensatorem komutacyjnym CK. Rólmijegle z tym kondensatorem połączony jest obwód dwukierunkowego przeładowywania kondensatora komutcy.jnego CK zawierający przeciw-równolegle połączony tyrystor TP i diodę DP o kierunku przewodzenia tyrystora TP zgodnie szeregowo z kierunkiem przewidzenia diody DK i zawierający szeregowo połączony z tyrystorem TP i diodą DP dławik LP.

Blok ^buddenla i wtracania energii Ηηικ^πΐη BOiWE zawiera jako sterowany element tyrystor 2, a Jnko szeregowo z nim połączony blok rezystorowy BR zawierający rezystor hnmoi^nia rezystorowego RHR o rezystancji niezbędnej w okresie hnmarnnin rezystorowego oraz równolegle z nim połączony rezystor RB przyłączony do niego podczas rozruchu przez stycznik SJ3. Rezystor RB zapewnia niezbędną wartość rezystancji bocznikującej uzwoenie przy ciągam przewodzeniu tyrystorów 1 i 2 w celu zapewnienia wymnanego ograniczenia stopnia osłabienia silnika podczas rozruchu.

Działanie układu podczas rozruchu jest następujące. Styczniki SJ są zaMklęte, n styczniki SH otwarte. Przewodzenie tyrystora 1 i nieprzewodzernle tyrystora 2 powoduje wymssznie przez napięcie źród-ia zasilania Uz jednoczesne narastanie prądu wirnika WR i uzwojenia wzbudzenia WB Nieprzewodzenie tyrystorów 1 i 2 powiduje przepływ prądu w diodzie

DKG, a wirnika w diodzie DHO. Regulacja czasu przewodzenia tyrystora 1 powaduje regulację średniego napięcia silnika, n przez to stabilizację średniej wartości prądu wirnika. Przewodzenie tyrystora 2, przy przewodzącym tyrystorze 1 powoduje narastanie prądu wirnika WR, przy braku narastania prądu uzwojenia wzbudzenia WB Regulacja cznsu przewodzenia tyrystora 2 względem tyrystora 1 umojliaęn regulację watości prądu uzwojenia wzbudzenia WB względem prądu uzwojenia wirnika WR, co umooiiwin dalszą stabilizację prądu wirnika. Ciągłe przewodzenie tyrystorów 1 i 2 powoduje ustalenie miksymlnego stopnia osłabiania wzbudzenia ograniczanego wartością rezystora RB.

Działanie układu podczas hnmowanin rezystorowego jest następujące; Styczniki SH są zamknięte, n styczniki SJ otwarte. Przewodzenie tyrystora 1 powoduje wym^zaru-e przez siłę elektromotoryczną wirnika narastanie prądu uzwojenia wirnika WR i uzwojenia ^^biuc^ik^i^ain WB. Nieprzewodzenie tyrystora 1 n przewodzenie tyrystora 2 powoduje przepływ prądu wirnika w obwodzie rezystora RHR i wytracanie w nim energii hnmnwnin oraz mienie prądu wirnika WR.

155 609

Wyłączanie tyrystorów 1 i 2 Jest jednoczesne i jest realizowane poprzez załączenie tyrystora TP w chwili narośnięcia prądu wirnika do żądanej wartości. Kondensator komutacyjny CK w wyniku załączenia tyrystora TP przeładowuje się do polaryzacji przeciwnej niż na rysunku, a następnie poprzez diodę DP przeładowuje się do polaryzacji wyjściowej. Ujemna polaryzacja kondensatora komutacyjnego CK wmusza komutację prądów obwodów BWB i BOiWE do obwodu kondensatora komutacyjnego CK i włączenie tyrystorów 1 i 2. Naładownie kondensatora CK do wurtości napięcia większej od napięcia źródła zasilania Uz powoduje komutację tego prądu do diody DHO. W okresie rozruchu prąd wirnika WR przepływa w oczku SJ1, TO, SJ2, DHQ, a w okresie hamowwnia w oczku SH1, TO, SH2, DHO i Uz co realizuje hamooranie odzyskowe.

W przypadku załączenia tyrystora 2 prąd wirnika TO przepływa w oczku SHl, TO, SH2, RHR, 2 realizując hamował e rezystorowe. Stycznik SJ3 w zależności od realizacji rozruchu lub hamowania rezystorowego zmienia wartość rezystancji bloku BR na RHR/RB lub na RHR to znaczy na niezbędną podczas rozruchu lub niezbędną podczas ^moow^e.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ impilsowej regulacji prądu rozruchu i elektrodynamicznego hamownia silniteu prądu stałego zawierający blok uzwojenia wirnika połączony z blokiem uzwjenia wzbudzenia zawierającym sterowany element;, korzystnie tyrystor i połączony z blokiem kondensatora komutacyjnego i z obwodem odzysku energii hamownia, znamienny tym, że rówiooegle do bloku uzwjenia wbudzenia /bTO/ włączony jest blok osłabiania wzbudzenia i wtrącania energii ham>^rarOLn elektrodynamicznego /BOiWS/ zawierający sterowany element, korzystnie tyrystor /2/ połączony szeregów z blokiem rezysZtzMym /BR/ o zmennej rezystancji.