RU109704U1

RU109704U1 - DEVICE FOR PHASE SPLITTING ON ELECTRIC MOBILE AC COMPOSITION

Info

Publication number: RU109704U1
Application number: RU2011108029/11U
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Литовченко; Алексей Владимирович Невинский
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2011-10-27

Abstract

Устройство для расщепления фаз на электроподвижном составе переменного тока, содержащее тяговый трансформатор с сетевой обмоткой и обмоткой собственных нужд и конденсатор, подключенный первым выводом к первому выводу обмотки собственных нужд, отличающееся тем, что в него дополнительно введены преобразователь однофазного переменного напряжения в однофазное переменное напряжение, находящееся в квадратуре к напряжению обмотки собственных нужд, первый и второй дроссели, при этом преобразователь входными зажимами подключен к первому выводу обмотки собственных нужд непосредственно, а ко второму выводу обмотки собственных нужд - через первый дроссель, и выходными зажимами подключен: одним через второй дроссель со вторым выводом конденсатора и вторым с первым выводом обмотки собственных нужд. A device for phase splitting on an electrically-moving AC composition, comprising a traction transformer with a network winding and auxiliary winding and a capacitor connected to the first output of the auxiliary winding, characterized in that a single-phase alternating voltage to single-phase alternating voltage converter is introduced therein, located in quadrature to the voltage of the winding of auxiliary needs, the first and second inductors, while the converter with input terminals is connected to the first auxiliary winding water directly, and to the second output of the auxiliary winding through the first inductor, and connected to the output terminals: one through the second inductor with the second output of the capacitor and the second with the first output of the auxiliary winding.

Description

Полезная модель относится к электрооборудованию преимущественно транспортного назначения и предназначена, в частности, для преобразования однофазного переменного напряжения в трехфазное переменное напряжение для питания трехфазных асинхронных электродвигателей приводов вспомогательных агрегатов электроподвижного состава переменного тока.The utility model relates to electrical equipment mainly for transport purposes and is intended, in particular, for converting a single-phase alternating voltage into a three-phase alternating voltage for supplying three-phase asynchronous electric motors of drives of auxiliary units of AC electric rolling stock.

Известно устройство для преобразования однофазного переменного напряжения в трехфазное переменное напряжение, содержащее вращающийся расщепитель фаз, выполненный в виде асинхронного трехфазного электродвигателя с несимметричной обмоткой и работающий без нагрузки на валу [1]. При этом две фазы расщепителя - двигательные обмотки - подключают к обмотке собственных нужд тягового трансформатора, а на третьей фазе расщепителя - генераторной - при вращении ротора наводится напряжение смещенное на 90 эл. градусов по отношению к напряжению обмотки собственных нужд тягового трансформатора. В результате на выводах вращающегося расщепителя фаз образуется трехфазное переменное напряжение, которое используют для питания вспомогательных асинхронных электродвигателей. Однако при изменениях нагрузки вспомогательных электродвигателей неизбежно возникает несимметрия напряжения, что отрицательно сказывается на работе электродвигателей, вызывая их частые повреждения [2].A device for converting a single-phase alternating voltage into a three-phase alternating voltage containing a rotating phase splitter, made in the form of an asynchronous three-phase electric motor with an asymmetric winding and working without load on the shaft [1]. In this case, two phases of the splitter - motor windings - are connected to the winding of the auxiliary needs of the traction transformer, and in the third phase of the splitter - generator - when the rotor rotates, a voltage biased by 90 el is induced. degrees with respect to the voltage of the winding of the auxiliary needs of the traction transformer. As a result, a three-phase alternating voltage is generated at the terminals of a rotating phase splitter, which is used to power auxiliary asynchronous motors. However, with changes in the load of auxiliary electric motors, voltage asymmetry inevitably occurs, which negatively affects the operation of electric motors, causing their frequent damage [2].

Известно также устройство [3], которое целесообразно принять в качестве прототипа, позволяющее частично устранить указанные недостатки.A device [3] is also known, which it is advisable to adopt as a prototype, which partially eliminates these disadvantages.

Устройство содержит тяговый трансформатор, имеющий сетевую обмотку, подключенную к питающей сети, и обмотку собственных нужд и конденсатор, подключенный первым выводом к первому выводу обмотки собственных нужд. В результате на первом и втором выводах обмотки собственных нужд и втором выводе конденсатора образуется трехфазное переменное напряжение, которое используют для питания вспомогательных асинхронных электродвигателей.The device comprises a traction transformer having a mains winding connected to the supply network, and an auxiliary winding and a capacitor connected by a first terminal to the first terminal of the auxiliary windings. As a result, a three-phase alternating voltage is formed at the first and second terminals of the auxiliary winding and the second terminal of the capacitor, which is used to power auxiliary asynchronous motors.

Недостатком известного устройства является то, что при изменении нагрузки - количества асинхронных электродвигателей, подключенных к расщепителю фаз, или напряжения на сетевой обмотке - нарушается симметрия трехфазного напряжения, появляется напряжение обратной последовательности, которое затрудняет пуск асинхронных электродвигателей, увеличивает ток и вызывает повышенный нагрев двигателей.A disadvantage of the known device is that when the load changes - the number of asynchronous motors connected to the phase splitter, or the voltage on the network winding - the symmetry of the three-phase voltage is violated, the voltage of the reverse sequence appears, which makes it difficult to start the induction motors, increases the current and causes increased heating of the motors.

Техническим результатом полезной модели является получение трехфазного переменного напряжения для питания трехфазных асинхронных двигателей и сохранение его симметрии независимо от количества асинхронных электродвигателей, подключенных к расщепителю фаз, или изменения напряжения на сетевой обмотке тягового трансформатора.The technical result of the utility model is to obtain a three-phase AC voltage for supplying three-phase asynchronous motors and maintaining its symmetry regardless of the number of asynchronous electric motors connected to the phase splitter, or voltage changes on the main winding of the traction transformer.

Технический результат в предложенном устройстве достигается тем, что в него дополнительно введены преобразователь однофазного переменного напряжения в однофазное переменное напряжение, первый и второй дроссели, при этом преобразователь входными зажимами подключен к первому выводу обмотки собственных нужд непосредственно, а к второму выводу обмотки собственных нужд через первый дроссель, и выходными зажимами подключен: одним через второй дроссель со вторым выводом конденсатора и вторым с первым выводом обмотки собственных нужд.The technical result in the proposed device is achieved by the fact that the converter of a single-phase alternating voltage to a single-phase alternating voltage, the first and second reactors are additionally introduced into it, while the converter is connected directly to the first output of the auxiliary winding by input terminals, and to the second output of the auxiliary winding through the first the inductor, and the output terminals are connected: one through the second inductor with the second output of the capacitor and the second with the first output of the auxiliary winding.

На чертеже представлена схема устройства для расщепления фаз на электроподвижном составе переменного тока.The drawing shows a diagram of a device for phase splitting on an electromotive composition of alternating current.

Устройство содержит тяговый трансформатор 1, с сетевой обмоткой 2 и обмоткой собственных нужд 3, конденсатор 4, подключенный первым выводом к первому выводу C1 обмотки собственных нужд 3, преобразователь 5 однофазного переменного напряжения в однофазное переменное напряжение, подключенный входными зажимами к первому выводу С1 обмотки собственных нужд 3 непосредственно, а к второму выводу С2 обмотки собственных нужд 3 через первый дроссель 6. Выходными зажимами преобразователь 5 подключен: одним через второй дроссель 7 со вторым выводом конденсатора 4 и вторым с первым выводом C1 обмотки собственных нужд 3.The device comprises a traction transformer 1, with a network winding 2 and an auxiliary winding 3, a capacitor 4 connected to the first terminal C1 of the auxiliary winding 3, a converter 5 of a single-phase alternating voltage to a single-phase alternating voltage connected by input terminals to the first terminal C1 of the auxiliary winding needs 3 directly, and to the second terminal C2 of the auxiliary winding 3 through the first inductor 6. Output terminals of the converter 5 are connected: one through the second inductor 7 with the second output conden Ator 4 and a first terminal of the second winding C1 3 own needs.

Предложенное устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на сетевую обмотку трансформатора на обмотке собственных нужд 3 (выводы С1 и С2) появляется переменное напряжение. Это же напряжение с вывода С1 непосредственно, а с вывода С2 через дроссель 6 поступает на преобразователь 5. На выходе преобразователем 5 формируется переменное однофазное напряжение, которое сглаживается LC-фильтром - дроссель 7 и конденсатор 4, и подается на вывод С3. Напряжение на выводе С3 находится в квадратуре к напряжению на выводах C1 и С2. В результате на выводах С1, С2 и C3 формируется трехфазное симметричное переменное напряжение. The proposed device operates as follows. When voltage is applied to the transformer network winding on auxiliary winding 3 (terminals C1 and C2), an alternating voltage appears. This is the same voltage from terminal C1 directly, and from terminal C2 through inductor 6 it goes to converter 5. At the output, converter 5 generates an alternating single-phase voltage, which is smoothed by an LC filter - inductor 7 and capacitor 4, and is fed to terminal C3. The voltage at terminal C3 is squared to the voltage at terminals C1 and C2. As a result, a three-phase symmetrical alternating voltage is formed at the terminals C1, C2 and C3.

Наличие в устройстве для расщепления фаз преобразователя однофазного переменного напряжения в однофазное переменное напряжение позволяют сохранять симметрию трехфазного переменного напряжения на выходе расщепителя фаз независимо от количества подключенных к нему асинхронных электродвигателей или изменении напряжения на сетевой обмотке тягового трансформатора.The presence in the device for phase splitting of a converter of a single-phase alternating voltage into a single-phase alternating voltage allows maintaining the symmetry of a three-phase alternating voltage at the output of the phase splitter, regardless of the number of asynchronous electric motors connected to it or a change in voltage on the main winding of the traction transformer.

Технико-экономическая эффективность предложения определяется тем, что при его использовании установленная мощность преобразовательного оборудования является наименьшей, так как преобразованию подлежит мощность только одной фазы трехфазной нагрузки.The technical and economic efficiency of the proposal is determined by the fact that when it is used, the installed capacity of the conversion equipment is the smallest, since only one phase of the three-phase load is subject to conversion.

Результаты испытания устройства для расщепления фаз на электровозе переменного тока показали, что сохранение симметрии трехфазного напряжения сокращает время пуска асинхронных электродвигателей, снижает ток двигателей и приводит к снижению расхода электроэнергии на собственные нужды на 5%.The test results of the device for phase splitting on an AC electric locomotive showed that maintaining the symmetry of the three-phase voltage reduces the starting time of asynchronous electric motors, reduces the current of the motors and leads to a 5% reduction in power consumption for own needs.

Источники информации, принятые при описании полезной моделиSources of information accepted in the description of the utility model

1. Некрасов О.А. Вспомогательные машины электроподвижного состава переменного тока. М.: Транспорт, 1967. 168 с.1. Nekrasov O.A. Auxiliary machines of electric rolling stock of alternating current. M .: Transport, 1967.168 s.

2. Худоногов A.M., Смирнов В.П., Макаров В.В., Повысить надежность асинхронных двигателей, «Локомотив», №3, 2003.2. Khudonogov A.M., Smirnov VP, Makarov VV, Improve the reliability of asynchronous motors, Lokomotiv, No. 3, 2003.

3. Некрасов О.А., Рутштейн A.M. Вспомогательные машины электровозов переменного тока. - М.: Транспорт, 1988. - 223 с., рис.6.3. Nekrasov O.A., Rutshtein A.M. Auxiliary machines for electric locomotives of alternating current. - M.: Transport, 1988 .-- 223 p., Fig. 6.

Claims

A device for phase splitting on an electrically-moving AC composition, comprising a traction transformer with a network winding and auxiliary winding and a capacitor connected by a first output to the first output of the auxiliary winding, characterized in that a single-phase alternating voltage to single-phase alternating voltage converter is additionally introduced therein, located in quadrature to the voltage of the winding of auxiliary needs, the first and second inductors, while the converter with input terminals is connected to the first water of the auxiliary winding directly, and to the second output of the auxiliary winding through the first inductor, and connected to the output terminals: one through the second inductor with the second output of the capacitor and the second with the first output of the auxiliary winding.