RU2076445C1 - Device which regulates speed of traction electric motors - Google Patents
Device which regulates speed of traction electric motors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2076445C1 RU2076445C1 RU95105241A RU95105241A RU2076445C1 RU 2076445 C1 RU2076445 C1 RU 2076445C1 RU 95105241 A RU95105241 A RU 95105241A RU 95105241 A RU95105241 A RU 95105241A RU 2076445 C1 RU2076445 C1 RU 2076445C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- output
- contactor
- pulse
- winding
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02T10/642—
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к тяговому электроприводу и может быть использовано на электрическом транспорте для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока в режимах тяги и электрического торможения. The invention relates to a traction electric drive and can be used on electric vehicles to control the speed of DC traction motors in traction and electric braking modes.
Известно устройство для регулирования скорости двигателей постоянного тока, например (авт.св. N 1040583, кл. В 60 L 15/08 заявлено 10.11.84, опубликовано 15.04.87, БИ N 14). Оно содержит две последовательно соединенные якорные обмотки, тиристорно-импульсный преобразователь, к выходу которого подключены параллельно включенные обмотки возбуждения, шунтированные обратными идодами. Якорные обмотки подключаются к сети контактором, между вторым зажимом которого и минусовой клеммой источника питания включен диод рекуперации. A device is known for controlling the speed of DC motors, for example (ed. St. N 1040583, class B 60 L 15/08 announced 10.11.84, published 15.04.87, BI N 14). It contains two series-connected armature windings, a thyristor-pulse converter, to the output of which parallel-connected field windings are connected, shunted by reverse IDs. Anchor windings are connected to the network by a contactor, between the second terminal of which and the negative terminal of the power supply, a recovery diode is turned on.
Недостатком данного устройства является постоянное параллельное соединение обмоток возбуждения, что приводит к уменьшению силы тяги в моторном режиме при разгоне тяговых двигателей. The disadvantage of this device is the constant parallel connection of the field windings, which leads to a decrease in traction in the motor mode during acceleration of traction motors.
Известно также устройство для регулирования скорости тяговых электродвигателей транспортного средства (авт.св. N 1562171, кл. В 60 L 15/08, заявлено 21.07.87, опубликовано 07.05.90, БИ, N 17). Оно содержит последовательно соединенные первый контакт, якорную обмотку первого тягового двигателя, второй контактор, якорную обмотку второго тягового двигателя, тиристорно-импульсный преобразователь, обмотки возбуждения, шунтированные диодом. Первый контактор и якорные обмотки шунтированы обратным диодом, между анодом которого и клеммой второго контактора, соединенной с якорной обмоткой первого двигателя, включен третий контактор. Между минусом источника питания и концами якорных обмоток, соединенных с первым и вторым контактором соответственно, включены диод и тиристор в обратном по отношению к источнику питания направлении
Недостаток данного устройства состоит в том, что отсутствует возможность ослабления возбуждения тяговых двигателей.A device is also known for controlling the speed of traction electric motors of a vehicle (ed. St. N 1562171, class B 60 L 15/08, claimed 21.07.87, published 07.05.90, BI, N 17). It contains a first contact in series, an armature winding of a first traction motor, a second contactor, an armature winding of a second traction motor, a thyristor-pulse converter, field windings shunted by a diode. The first contactor and the armature windings are shunted by a reverse diode, between the anode of which and the terminal of the second contactor connected to the armature winding of the first motor, a third contactor is connected. Between the minus of the power source and the ends of the armature windings connected to the first and second contactor, respectively, a diode and a thyristor are connected in the opposite direction to the power source
The disadvantage of this device is that there is no possibility of weakening the excitation of traction motors.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство (авт.св. N 1624650, кл. НО 2 Р 5/16, заявлено 27.07.87, опубликовано 30.01.91, БИ N 4 (прототип)), которое содержит последовательно соединенные первый контактор, якорную обмотку первого тягового двигателя, второй контактор, якорную обмотку второго тягового двигателя, тиристор, импульсный преобразователь, обмотки возбуждения первого и второго тяговых двигателей, шунтированные диодом, причем первый контактор и якорная обмотка первого двигателя шунтированы диодом, катод которого соединен с полюсом источника питания и с катодом диода, анодом подключенным к аноду тиристора, а анод к аноду тиристора, катод которого подключен к входу импульсного преобразователя, диоды, включенные между минусом источника питания и точками соединения первого и второго контакторов с якорными обмотками первого и второго двигателей соответственно. Closest to the technical nature of the present invention is a device (ed. St. N 1624650, class HO 2 P 5/16, claimed 07.27.87, published 01.30.91, BI N 4 (prototype)), which contains a series of connected first contactor, armature winding of the first traction motor, second contactor, armature winding of the second traction motor, thyristor, pulse converter, field windings of the first and second traction motors, shunted by the diode, the first contactor and the armature winding of the first motor being shunted by the diode, which for which it is connected to the pole of the power source and to the diode cathode connected to the thyristor anode, and the anode to the thyristor anode, the cathode of which is connected to the input of the pulse converter, diodes connected between the minus of the power source and the connection points of the first and second contactors with the armature windings of the first and second engines, respectively.
Недостатком устройства, принятого за прототип, является невозможность параллельного соединения якорей и обмоток возбуждения, что снижает начальную скорость рекуперативного торможения, и применения резисторного торможения при отсутствии потребителей рекуперируемой энергии. The disadvantage of the device adopted as a prototype is the impossibility of parallel connection of the armature and field windings, which reduces the initial speed of regenerative braking, and the use of resistor braking in the absence of consumers of recuperated energy.
В основу настоящего изобретения положена задача создать устройство для регулирования скорости тяговых электродвигателей с увеличенным КПД рекуперации за счет повышения скорости начала торможения. Поставленная задача решается тем, что в устройство для регулирования скорости тяговых электродвигателей, содержащее последовательно соединенные первый контактор, якорную обмотку первого тягового электродвигателя постоянного тока, по следовательно соединенные широтно-импульсный прерыватель и обмотку возбуждения первого тягового электродвигателя, обмотку возбуждения второго тягового электродвигателя, подключенную к отрицательному полюсу источника питания и к анодам двух диодов, причем, катод первого диода соединен с первым выводом якорной обмотки первого электродвигателя, катод второго диода соединен с первым выводом якорной обмотки второго электродвигателя, второй вывод якорной обмотки первого электродвигателя соединен с анодом тиристора и с анодом третьего диода, катод которого подключен к выводу первого контактора и положительному полюсу источника питания, четвертый диод, анодом подключенный к второму выводу якорной обмотки второго электродвигателя, пятый диод, анодом подключенный к отрицательному полюсу источника питания, а катодом к выходу широтно-импульсного прерывателя, дополнительно введены четыре контактора, широтно-импульсный прерыватель, шестой диод и резистор, включенный между отрицательным полюсом источника питания и катодом тиристора, шестой диод включен между обмотками возбуждения тяговых электродвигателей, причем, анод шестого диода соединен с отрицательным полюсом источника питания через третий контактор, а катод с выходом первого широтно-импульсного прерывателя через четвертый контактор, катод четвертого диода соединен с анодом третьего диода и входом первого широтно-импульсного прерывателя через последовательно соединенные пятый и шестой контакторы, общая точка соединения которых подключена к входу второго широтно-импульсного прерывателя, выход которого соединен с выходом первого широтно-импульсного прерывателя. Введение шестого диода и четвертого и третьего контакторов, обеспечивает параллельное соединение обмоток возбуждения, пятый и шестой контакторы и второй широтно-импульсный прерыватель дают возможность реализовывать режимы электрического торможения при параллельном и последовательном соединении якорей и обмоток возбуждения тяговых электродвигателей соответственно, резистор позволяет осуществлять торможение при повышении напряжения источника питания выше установленного значения. The present invention is based on the task of creating a device for controlling the speed of traction motors with increased recovery efficiency by increasing the speed of the start of braking. The problem is solved in that in a device for controlling the speed of traction electric motors, comprising a first contactor connected in series, an anchor winding of a first DC traction motor, subsequently connected a pulse-width chopper and a field winding of a first traction motor, an excitation winding of a second traction motor connected to the negative pole of the power source and to the anodes of the two diodes, moreover, the cathode of the first diode is connected to the first output the armature winding of the first electric motor, the cathode of the second diode is connected to the first output of the armature winding of the second electric motor, the second output of the armature winding of the first electric motor is connected to the anode of the thyristor and the anode of the third diode, the cathode of which is connected to the output of the first contactor and the positive pole of the power supply, the fourth diode, the anode connected to the second output of the armature winding of the second electric motor, the fifth diode, the anode connected to the negative pole of the power source, and the cathode to the output of the pulse-width impulse one circuit breaker, four contactors are additionally introduced, a pulse-width chopper, a sixth diode and a resistor connected between the negative pole of the power source and the thyristor cathode, the sixth diode is connected between the excitation windings of the traction motors, and the anode of the sixth diode is connected to the negative pole of the power supply through the third the contactor, and the cathode with the output of the first pulse-width chopper through the fourth contactor, the cathode of the fourth diode is connected to the anode of the third diode and the input of the first is a pulsed breaker through serially connected fifth and sixth contactors, whose common connection point is connected to the input of the second pulse width of the breaker, the output of which is connected to the output of the first pulse width of the breaker. The introduction of the sixth diode and the fourth and third contactors provides parallel connection of the field windings, the fifth and sixth contactors and the second pulse-width chopper make it possible to realize electric braking modes with parallel and series connection of the armature and field windings of the traction motors, respectively, the resistor allows braking when increased power supply voltage is higher than the set value.
На чертеже представлена схема устройства для регулирования скорости тяговых электродвигателей. The drawing shows a diagram of a device for controlling the speed of traction motors.
Устройство содержит последовательно соединенные первый контактор 1, якорную обмотку 2 первого тягового электродвигателя, второй контактор 3, якорную обмотку 4 второго тягового электродвигателя, широтно-импульсный прерыватель 5, обмотку возбуждения 6 первого электродвигателя, диод 7 обмотку возбуждения 8 второго электродвигателя, которые подключены к источнику питания 9. Обмотки возбуждения шунтированы обратным диодом 10. Каждая из обмоток возбуждения 6 и 8 с диодом 7 может быть шунтирована контакторами 11 и 12 соответственно. Контактор 1 с якорной обмоткой 2 и контактор 3 с якорной обмоткой 4 шунтированы обратными диодами 13 и 14. Параллельно широтно-импульсному прерывателю 5 через контактор 15 подключен широтно-импульсный прерыватель 16, вход которого может подключаться к общей точке соединения якорной обмотки 2 и контактора 3 через контактор 17. Между минусом источника питания 9 и точками соединения контактора 1 и якорной обмотки 2 включен диод 18, контактора 3 и якорной обмотки 4 диод 19, диодов 13 и 14 последовательно соединенные тиристор 20 и резистор 21. The device comprises series-connected the first contactor 1, the armature winding 2 of the first traction motor, the second contactor 3, the armature winding 4 of the second traction motor, pulse-width chopper 5, the field winding 6 of the first electric motor, diode 7, the field winding 8 of the second electric motor, which are connected to the source power supply 9. Field windings are shunted by a reverse diode 10. Each of field windings 6 and 8 with a diode 7 can be shunted by contactors 11 and 12, respectively. A contactor 1 with an armature winding 2 and a contactor 3 with an armature winding 4 are bridged by reverse diodes 13 and 14. Parallel to the pulse-width chopper 5, a pulse-width chopper 16 is connected through the contactor 15, the input of which can be connected to the common connection point of the armature winding 2 and contactor 3 through the contactor 17. Between the minus of the power source 9 and the connection points of the contactor 1 and the armature winding 2, a diode 18, contactor 3 and the armature winding 4 of the diode 19, diodes 13 and 14 are connected in series to the thyristor 20 and the resistor 21.
Устройство для регулирования скорости тяговых электродвигателей работает следующим образом. A device for controlling the speed of traction motors works as follows.
В моторном режиме при замкнутых контакторах 1, 3, 15 осуществляется регулирование напряжения широтно-импульсным методом с помощью преобразователей 5, 16. Если включен преобразователь 5(16), ток протекает по цепи: источник питания 9 контактор 1 якорная обмотка 2 контактор 3 якорная обмотка 4 преобразователь 5 (15, 16) обмотка возбуждения 6 диод 7 обмотка возбуждения 8. После выключения преобразователя образуются две цепи: якорная обмотка 2 контактор 3 якорная обмотка 4 диод 4 диод 13 контактор 1 и обмотка возбуждения 8 диод 10. Для ослабления возбуждения тяговых двигателей после выхода на автоматическую характеристику включаются контакторы 11, 12, в результате чего обмотки возбуждения соединяются параллельно. In the motor mode, when the contactors 1, 3, 15 are closed, the voltage is regulated by the pulse-width method using converters 5, 16. If the converter 5 (16) is turned on, the current flows through the circuit: power supply 9 contactor 1 anchor winding 2 contactor 3 anchor winding 4 converter 5 (15, 16) field winding 6 diode 7 field winding 8. After turning off the converter, two circuits form: anchor winding 2 contactor 3 anchor winding 4 diode 4 diode 13 contactor 1 and field winding 8 diode 10. To weaken the excitation of traction s engine after entering the automatic characteristic includes contactors 11, 12, whereby the excitation windings connected in parallel.
Режим электрического (рекуперативного) торможения начинается с высоких значений скоростей движения при разомкнутых контакторах 1, 3, 15, замкнутых
11,12, 17 и реверсированных якорных обмотках. После включения преобразователя 5 образуется контур самовозбуждения второго тягового двигателя: обмотка якоря 4 преобразователь 5 обмотка возбуждения 6, 8 через контакторы 12, 11, соединенные параллельно диод 19. Преобразователь 5 включается ток протекает по цепи: якорь 4 диод 14 диод 13 источник питания 9 диод 19. Далее включается преобразователь 16 и закорачивается первый тяговый двигатель по цепи: якорная обмотка 2 контактор 17 преобразователь 16 обмотка возбуждения 6, 8 и контакторы 12, 11 соответственно диод 18. После выключения преобразователя 16 ток рекуперации протекает по контуру: якорная обмотка 2 диод 13 источник питания 9 диод 18. В обоих случаях ток возбуждения при выключенных преобразователях замыкается через диод 10, протекая по контакторам 11, 12. По мере снижения скорости уменьшается ЭДС вращения, поэтому производятся следующие операции:
размыкаются контакторы 11, 12, обмотки возбуждения соединяются последовательно и двигатели переводятся на нормальное возбуждение, при выключенном преобразователе 16 ток возбуждения протекает по контуру: обмотка возбуждения 6 диод 7 обмотка возбуждения 8 диод 10;
замыкается контактор 3, размыкается контактор 17, якорные обмотки включаются последовательно, при включении преобразователя 5 образуется контур самовозбуждения: якорь 2 контактор 3 якорь 4 преобразователь 5 обмотка возбуждения 6 диод 7 обмотка возбуждения 8 диод 18. После выключения преобразователя ток рекуперации течет по цепи: якорь 4 диод 14 диод 13 - источник 9 диод 18 якорь 2 контактор 3. Ток обмоток возбуждения протекает через диод 10;
для снижения токовой нагрузки полупроводниковых приборов включается контактор 15, обеспечивая поочередную работу двух преобразователей 5 и 16. В том случае, если в режиме рекуперации будет отсутствовать потребитель, то напряжение на входе будет возрастать и при его определенной величине включается (например по сигналу датчика, контролирующего напряжение на конденсаторе входного фильтра) тиристор 20, часть энергии расходуется на резисторе 21. Включение дополнительны контакторов широтно-импульсного прерывателя дает возможность включать обмотки якорей и возбуждения параллельно и последовательно, что повышает начальную максимальную допустимую скорость рекуперативного торможения, в результате чего возрастает КПД рекуперации.The mode of electrical (regenerative) braking starts with high values of speeds with open contactors 1, 3, 15, closed
11,12, 17 and reversed anchor windings. After turning on the converter 5, a self-excitation circuit of the second traction motor is formed: armature winding 4 converter 5, field winding 6, 8 through contactors 12, 11 connected in parallel to diode 19. Converter 5 turns on current flows through the circuit: armature 4 diode 14 diode 13 power supply 9 diode 19. Next, the converter 16 is turned on and the first traction motor is short-circuited: anchor winding 2 contactor 17 converter 16 field winding 6, 8 and contactors 12, 11, respectively, diode 18. After turning off the converter 16, the current ekuperatsii flows through a path: the armature winding 2 the diode 13, power supply 9 via the diode 18. The diode 10 is closed, by flowing contactors 11 In both cases, the excitation current when switched off transducers 12. As the speed reduction reduces the rotational emf, so the following operations are performed:
contactors 11, 12 open, the field windings are connected in series and the motors are switched to normal excitation, when the converter 16 is turned off, the field current flows along the circuit: field coil 6 diode 7 field coil 8 diode 10;
contactor 3 closes, contactor 17 opens, the armature windings are switched on sequentially, when the converter 5 is turned on, a self-excitation circuit is formed: armature 2 contactor 3 armature 4 converter 5 field winding 6 diode 7 field winding 8 diode 18. After the converter is turned off, the recovery current flows through the circuit: armature 4 diode 14 diode 13 - source 9 diode 18 armature 2 contactor 3. Current of the field windings flows through diode 10;
to reduce the current load of semiconductor devices, the contactor 15 is turned on, ensuring the alternate operation of the two converters 5 and 16. If there is no consumer in the recovery mode, the input voltage will increase and turn on at a certain value (for example, according to the signal from the sensor monitoring voltage at the input filter capacitor) thyristor 20, part of the energy is spent on resistor 21. The inclusion of additional pulse-width chopper contactors makes it possible to turn on coils of anchors and excitations in parallel and in series, which increases the initial maximum permissible speed of regenerative braking, resulting in increased recovery efficiency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105241A RU2076445C1 (en) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | Device which regulates speed of traction electric motors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105241A RU2076445C1 (en) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | Device which regulates speed of traction electric motors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2076445C1 true RU2076445C1 (en) | 1997-03-27 |
RU95105241A RU95105241A (en) | 1997-05-27 |
Family
ID=20166493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95105241A RU2076445C1 (en) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | Device which regulates speed of traction electric motors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2076445C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2514961C1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-10 | Закрытое акционерное общество "Кронид-ЭЛ" | Device for regulation of regenerative brake for direct-current locomotive |
RU2610894C1 (en) * | 2015-10-12 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Speed control device of electric rolling stock |
RU2619499C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-05-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Speed regulation device for electric stock |
-
1995
- 1995-04-11 RU RU95105241A patent/RU2076445C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1040583, кл. B 60 L 15/08, 1987. 2. Авторское свидетельство СССР N 1562171, кл. B 60 L 15/08, 1987. 3. Авторское свидетельство СССР N 1624650, кл. H 02 P 5/16, 1991. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2514961C1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-10 | Закрытое акционерное общество "Кронид-ЭЛ" | Device for regulation of regenerative brake for direct-current locomotive |
RU2610894C1 (en) * | 2015-10-12 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Speed control device of electric rolling stock |
RU2619499C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-05-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Speed regulation device for electric stock |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95105241A (en) | 1997-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2133471C (en) | Optimal dc motor/controller configuration | |
US6975080B2 (en) | Rotating electrical machine for vehicle | |
US3923116A (en) | Electric vehicle having improved battery reconnect | |
US5789896A (en) | Apparatus and method for controlling an electric motor having an armature and a series-wound, series-connected field coil that can be separately controlled during regenerative braking | |
RU2076445C1 (en) | Device which regulates speed of traction electric motors | |
US4450388A (en) | Dynamic braking of direct current motors | |
RU2252151C2 (en) | Dc traction electric motor speed control device | |
RU2048311C1 (en) | Multi-motor electric drive | |
RU2246412C1 (en) | Multimotor electric drive | |
RU2268172C2 (en) | Device for electric braking of electric train | |
RU2377143C1 (en) | Vehicle traction drive | |
RU2066639C1 (en) | Battery-powered vehicle with rheostatic brake | |
RU44599U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION | |
JP3945265B2 (en) | Control device for starter generator for internal combustion engine | |
RU2619499C1 (en) | Speed regulation device for electric stock | |
RU43826U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION | |
RU2260519C2 (en) | Multiengine electric drive | |
RU39307U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION | |
RU2262456C1 (en) | Electric train speed control device | |
SU1311955A1 (en) | Arrangement for controlling traction motor of vehicle | |
RU88865U1 (en) | DEVICE FOR INDEPENDENT EXCITATION OF DC TRAIN ENGINES | |
RU38136U1 (en) | MULTI-MOTOR ELECTRIC DRIVE | |
RU46228U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION | |
RU2115217C1 (en) | Vehicle winch reversing electric drive (design versions) | |
SU888426A1 (en) | Vehicle electric drive |