RU2066638C1

RU2066638C1 - Device to control protection contactor in traction generator field winding circuit

Info

Publication number: RU2066638C1
Application number: RU93056481A
Authority: RU
Inventors: О.И. Новиков
Original assignee: Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1996-09-20

Abstract

FIELD: railway transport; diesel locomotives with electric transmissions. SUBSTANCE: device has circuit of series-connected diode and capacitor placed in parallel with contactor coil, contacts of diesel locomotive electric transmission protection and control elements, transformer rectifier, dc/ac voltage converter and voltage relay with make contact. Input of transformer rectifier is connected with ac voltage source, and output and voltage relay coil are connected in parallel with capacitor. Voltage relay make contact is placed in series with protection contactor coil supply circuit. Polarity of voltage at transformer rectifier output does not coincide with diode conducting voltage. AC voltage source is made in form of dc/ac voltage converter whose input is connected to control voltage generator and output is connected to input of transformer rectifier. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств и предназначено преимущественно для тепловозов с электропередачей постоянного и переменно-постоянного тока. The invention relates to the field of electrical equipment of vehicles and is intended primarily for diesel locomotives with power transmission of direct and alternating direct current.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, предназначенное для управления электромагнитными аппаратами. Известное устройство содержит конденсатор, диод, стабилитрон, транзистор, резистор и позволяет ускорить спад тока и ограничить напряжение катушки электромагнитного аппарата при ее отключении. Известному устройству присущи такие недостатки. В случае отказа элементов устройства, когда оно теряет способность выполнять свои функции, электромагнитный аппарат продолжает коммутировать электрическую цепь. При этом ухудшаются его защитные свойства, повышается вероятность пробоя изоляции электрических цепей и повреждения их аварийными токами. Стабилитрон и транзистор имеют невысокую надежность. Closest to the invention in technical essence is a device designed to control electromagnetic devices. The known device contains a capacitor, diode, zener diode, transistor, resistor and allows to accelerate the current drop and limit the voltage of the coil of the electromagnetic apparatus when it is turned off. The known device has such disadvantages. In the event of a failure of the elements of the device, when it loses the ability to perform its functions, the electromagnetic apparatus continues to switch the electrical circuit. At the same time, its protective properties are deteriorated, the likelihood of breakdown of the insulation of electrical circuits and damage by their emergency currents is increased. The zener diode and transistor have low reliability.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство, содержащее контактор с замыкающим силовым контактом в защищаемой цепи и катушкой, шунтированной цепью, которая состоит из последовательно соединенных диода, конденсатора и подключена к генератору напряжения управления через выходной контакт органов защиты электрооборудования от аварийных режимов, дополняют трансформаторным выпрямителем и реле напряжения с замыкающим контактом. При этом цепь из последовательно соединенных диода и конденсатора является фильтрующим (сглаживающим) элементом трансформаторного выпрямителя. Подключат его к источнику напряжения переменного тока и выполняют источник в виде преобразователя постоянно-переменного напряжения, питающегося от генератора напряжения управления. Это позволяет при повреждении элементов, ускоряющих спад тока и ограничивающих напряжение катушки контактора, блокировать его функционирование, заменить менее надежные элементы более надежными (п. 1 формулы) и использовать изобретение на транспортных средствах, которые не имеют источника напряжения переменного тока (п. 2 формулы). The essence of the invention lies in the fact that a device containing a contactor with a closing power contact in the protected circuit and a coil shunted by a circuit that consists of a diode, a capacitor connected in series and connected to the control voltage generator through the output contact of the electrical equipment protection organs from emergency conditions is supplemented by transformer rectifier and voltage relay with make contact. In this case, a circuit of diode and capacitor connected in series is a filtering (smoothing) element of a transformer rectifier. Connect it to an AC voltage source and perform a source in the form of a constant-AC voltage Converter, powered by a control voltage generator. This allows for damage to elements that accelerate the current drop and limit the voltage of the contactor coil, block its operation, replace less reliable elements with more reliable ones (paragraph 1 of the formula) and use the invention on vehicles that do not have an AC voltage source (paragraph 2 of the formula )

Технический результат изобретения характеризуется упрощением и повышением функциональной надежности. The technical result of the invention is characterized by a simplification and increased functional reliability.

На фиг. 1 и 2 приведены принципиальные электрические схемы устройства управления. In FIG. 1 and 2 are circuit diagrams of a control device.

На фиг. 1, которая соответствует п. 1 формулы, показаны трансформаторный выпрямитель 1, содержащий диод 1.1, трансформатор 1.2 с выводами 1.3 и фильтрующий элемент, который выполнен в виде цепи из последовательно соединенных конденсатора 2 и диода 3, реле напряжения 4 с катушкой 4.1 и замыкающим контактом 4.2, выходной контакт 5 органов защиты электрооборудования от аварийных режимов, защитный, контактор 6 с катушкой 6.1 и замыкающим силовым контактом 6.2, клеммы 7 и 8, тяговый генератор 9 с обмоткой возбуждения 9.1 и якорной обмоткой 9.2 с выводами 10 для подключения тяговых электродвигателей (не показаны) тепловоза. Выводы 1.3 выпрямителя 1 являются его входом, который подключен к источнику напряжения переменного тока (не показан) тепловоза. Выход выпрямителя 1 подключен к параллельно соединенным конденсатору 2 и катушке 4.1 реле 4. Клеммы 7 и 8 предназначены соответственно для подключения к не показанным на схемах генератору напряжения управления и возбудителю тепловоза. Конденсатор 2 имеет емкость, при которой поступление в него энергии, запасенной в индуктивности катушки 6.1, не сопровождается заметным увеличением его напряжения. In FIG. 1, which corresponds to paragraph 1 of the formula, shows a transformer rectifier 1 containing a diode 1.1, a transformer 1.2 with terminals 1.3 and a filter element, which is made in the form of a chain of series-connected capacitor 2 and diode 3, a voltage relay 4 with a coil 4.1 and a make contact 4.2, output contact 5 of the protective equipment for electrical equipment from emergency conditions, protective, contactor 6 with a coil 6.1 and a closing power contact 6.2, terminals 7 and 8, traction generator 9 with a field winding 9.1 and an armature winding 9.2 with terminals 10 for connecting t electric motors (not shown) of a locomotive. Conclusions 1.3 of the rectifier 1 are its input, which is connected to an AC voltage source (not shown) of the locomotive. The output of the rectifier 1 is connected to a parallel connected capacitor 2 and coil 4.1 of the relay 4. Terminals 7 and 8 are intended, respectively, for connecting to a control voltage generator and a locomotive exciter, not shown in the diagrams. Capacitor 2 has a capacitance at which the flow of energy stored in the inductance of the coil 6.1 into it is not accompanied by a noticeable increase in its voltage.

На фиг. 2, которая соответствует п. 2 формулы, показаны элементы 1-10 и преобразователь 11 постоянно-переменного напряжения, который входом подключен через клеммы 7 к генератору напряжения управления тепловоза и выходом соединен с выводами 1.3 выпрямителя 1. In FIG. 2, which corresponds to claim 2 of the formula, elements 1-10 and a constant-alternating-voltage converter 11 are shown, which is connected via an input via terminals 7 to a control voltage generator of a diesel locomotive and connected to the terminals 1.3 of rectifier 1 by an output.

Устройство управления (фиг. 1 и 2) работает в такой последовательности. The control device (Fig. 1 and 2) operates in this sequence.

На выводы 1.3 и клеммы 7,8 поступают соответственно переменное и постоянное напряжения. Через трансформатор 1.2 и диод 1.1 конденсатор 2 заряжен до напряжения, полярность которого показана на схемах. Напряжение конденсатора 2 прикладывается к катушке 4.1 реле 4, оно включено и контакт 4.2 замкнут. По цепи 4.2-5 с клемм 7 напряжение поступает на катушку 6.1 контактора 6, он включен и его контакт 6.2 замкнут. Диод 3 препятствует протеканию тока по соединенной с диодом 1.1 обмотке трансформатора 1.2, конденсатору 2 и катушке 4.1 под действием напряжения, поступающего на клеммы 7. С клемм 8 по цепи 6.2 поступает напряжение на обмотку 9.1 генератора 9. Его якорная обмотка 9.2 питает тяговые электродвигатели, которые обеспечивают движение тепловоза. The conclusions 1.3 and terminals 7.8 receive respectively alternating and constant voltage. Through the transformer 1.2 and diode 1.1, the capacitor 2 is charged to a voltage whose polarity is shown in the diagrams. The voltage of the capacitor 2 is applied to the coil 4.1 of the relay 4, it is turned on and the contact 4.2 is closed. According to the circuit 4.2-5 from the terminals 7, the voltage is supplied to the coil 6.1 of the contactor 6, it is turned on and its contact 6.2 is closed. Diode 3 prevents the flow of current through the winding of the transformer 1.2 connected to the diode 1.1, the capacitor 2 and the coil 4.1 under the action of the voltage supplied to the terminals 7. From the terminals 8 through the circuit 6.2 the voltage is supplied to the winding 9.1 of the generator 9. Its anchor winding 9.2 feeds the traction motors, which provide locomotive movement.

При срабатывании органов защиты электрооборудования от аварийных режимов размыкается контакт 5, напряжение катушки 6.1 меняет полярность и после этого имеет показанную на схемах полярность. Ток катушки 6.1 переходит из цепи 4.2-5-7 в цепь 2-3. Конденсатор 2 ограничивает напряжение катушки 6.1 и ускоряет затухание тока в ее цепи. В результате этого исключается появление опасных для изоляции напряжений, контакт 6.2 контактора 6 с меньшей временной задержкой прерывает ток обмотки 9.1 генератора 9. Напряжение его обмотки 9.2 раньше снимается c электрооборудования и уменьшается время протекания в его силовых цепях аварийных токов. When the protective equipment for electrical equipment from emergency conditions is activated, contact 5 opens, the voltage of the coil 6.1 changes the polarity and then has the polarity shown in the diagrams. The coil current 6.1 goes from circuit 4.2-5-7 to circuit 2-3. Capacitor 2 limits the voltage of the coil 6.1 and accelerates the attenuation of the current in its circuit. As a result of this, the occurrence of voltages dangerous for insulation is excluded, contact 6.2 of the contactor 6 interrupts the winding current 9.1 of the generator 9 with a shorter time delay. The voltage of its winding 9.2 is removed from the electrical equipment earlier and the time of leakage of emergency currents in its power circuits is reduced.

При отсутствии напряжения на конденсаторе 2, реле 4 отключено, его контакт 4.2 разомкнут и блокирует включение контактора 6 и подачу напряжения генератора 9 на силовые цепи электрооборудования тепловоза. Если при включенном контакторе 6 и замкнутом контакте 6.2 снимается напряжение с конденсатора 2, то реле 4 отключается. Его разомкнувшийся контакт 4.2 прерывает питание катушки 6.1 контактора 6, он выключается и обеспечивается снятие напряжения с силовых цепей электрооборудования тепловоза до возникновения аварийных режимов. В результате блокирующего действия реле 4 при защите электрооборудования тепловоза от аварийных режимов всегда обеспечивается быстродействующее отключение защитного контактора 6. In the absence of voltage on the capacitor 2, the relay 4 is disconnected, its contact 4.2 is open and blocks the inclusion of the contactor 6 and the voltage supply of the generator 9 to the power circuit of the electric locomotive. If, when the contactor 6 is on and the contact 6.2 is closed, the voltage is removed from the capacitor 2, then the relay 4 is turned off. Its open contact 4.2 interrupts the power supply of the coil 6.1 of the contactor 6, it turns off and the voltage is removed from the power circuits of the electric equipment of the locomotive before emergency conditions occur. As a result of the blocking action of the relay 4 when protecting the diesel locomotive electrical equipment from emergency conditions, a quick shutdown of the protective contactor 6 is always provided.

Claims

1. A device for controlling a protective contactor in the excitation winding circuit of a traction generator, comprising a circuit of diode and capacitor connected in series, connected in parallel with the contactor coil connected to the control generator through the output contact of the emergency protection devices, characterized in that it is equipped with a transformer rectifier , the filtering element of which is the aforementioned circuit of a series-connected diode and capacitor, a voltage relay with a closing contact act, and the input of the transformer rectifier is connected to an AC voltage source, and the output and coil of the voltage relay are connected in parallel to the capacitor, the make contact of the voltage relay is connected in series to the power supply circuit of the protective contactor coil, while the polarity of the voltage at the output of the transformer rectifier does not coincide with the conductive direction of the diode .

2. The device according to claim 1, characterized in that the AC voltage source is made in the form of a DC-AC voltage converter, which is connected by an input to a control voltage generator, and the output is connected to the input of a transformer rectifier.