RU2099208C1

RU2099208C1 - Device for checking dc traction motor selector switch thyristors

Info

Publication number: RU2099208C1
Application number: RU96115728A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Винник; Г.Е. Киксман; Г.Г. Рябцев
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Завод по ремонту электроподвижного состава"
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: electrified transport; starting resistor step checking device; short circuit protection of traction motor. SUBSTANCE: device has ac source, loading resistor, two light indicators, control relay, instrument current transformer, reference voltage source and line contactor controlled by master controller. Primary winding of instrument current transformer is connected through loading resistor and interlocking contact to one of outputs of ac source, and secondary winding is connected to circuit of power drive connecting cathode bus of thyristors of starting resistor step selector switch with end of last step of this resistor. Outputs of loading resistor are connected to one of inputs of compactor unit, other input of which is connected with output of reference voltage source. Output of comparator unit is connected to control relay supply winding. One contact of relay is placed in circuit between master controller and winding of line contactor, and other contact is placed in light indicator supply circuit. Power contact of line contactor is placed in series with traction motor circuit. EFFECT: improved short circuit protection of electric motor in case of breakdown of thyristors of starting resistor step selector switch. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим системам транспортных средств с двигателями постоянного тока, в частности к устройствам защиты тягового двигателя от короткого замыкания. The invention relates to electrical systems of vehicles with DC motors, in particular to devices for protecting the traction motor from short circuit.

Известно устройство для контроля тиристоров переключателя тягового электродвигателя постоянного тока, содержащее источник переменного тока, нагрузочный резистор, два световых индикатора и управляющее реле (авт. св. СССР N 839765, кл. B 60 L 3/12, 1981). A device for controlling thyristors of a switch of a traction DC motor containing an alternating current source, a load resistor, two indicator lights and a control relay (ed. St. USSR N 839765, class B 60 L 3/12, 1981).

Недостатком этого известного устройства является сложный алгоритм работы с использованием управляющих сигналов для тиристоров и невозможность одновременного контроля параллельно включенных тиристоров, что снижает его надежность и ограничивает функциональные возможности. The disadvantage of this known device is its complex operation algorithm using control signals for thyristors and the inability to simultaneously control thyristors connected in parallel, which reduces its reliability and limits functionality.

Технической задачей предлагаемого устройства является расширение функциональных возможностей и повышение надежности. The technical task of the proposed device is to expand the functionality and increase reliability.

Указанная задача достигается тем, что устройство для контроля тиристоров переключателя тягового электродвигателя постоянного тока преимущественно для переключения ступеней пускового резистора, содержащее источник переменного тока, нагрузочный резистор, два световых индикатора и управляющее реле, снабжено измерительным трансформатором тока, сравнивающим элементом, источником опорного напряжения и линейным контактором, управляемым от контроллера машиниста, причем первичная обмотка измерительного трансформатора тока подключена через нагрузочный резистор и блокирующий контакт линейного контактора к одному из выходов источника переменного тока, а вторичная обмотка подключена одним выводом к катодам тиристоров, связанных анодами с первым крайним выводом и промежуточными выводами пускового резистора, а другим выводом ко второму крайнему выводу пускового резистора, а выводы нагрузочного резистора подключены к одному из входов сравнивающего элемента, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход с обмоткой управляющего реле, через один из контакторов которого обмотка линейного контактора соединена с контроллером машиниста, а через другой, выполненный переключающим, световые индикаторы соединены с источником переменного тока, а силовой контакт линейного контактора включен последовательно в цепь питания тягового электродвигателя. This task is achieved in that the device for controlling the thyristors of the switch of the DC traction motor, mainly for switching the stages of the starting resistor, containing an alternating current source, a load resistor, two indicator lights and a control relay, is equipped with a current measuring transformer, a comparative element, a reference voltage source and a linear a contactor controlled from the controller of the driver, and the primary winding of the measuring current transformer is connected via cut the load resistor and the blocking contact of the linear contactor to one of the outputs of the alternating current source, and the secondary winding is connected by one output to the cathodes of the thyristors connected by the anodes to the first extreme terminal and the intermediate terminals of the starting resistor, and the other terminal to the second extreme terminal of the starting resistor, and the conclusions the load resistor is connected to one of the inputs of the comparing element, the other input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output with the winding of the control relay, through one of the contactors of which the winding of the linear contactor is connected to the driver's controller, and through the other, made by switching, the light indicators are connected to an AC source, and the power contact of the linear contactor is connected in series to the power supply circuit of the traction motor.

На чертеже представлена схема устройства. The drawing shows a diagram of the device.

Тяговый электродвигатель 1 подключается к источнику питания через силовой контакт 2 линейного контактора 3 и пусковой резистор 4. Ступени пускового резистора выводятся переключателем 5, выполненным на тиристорах 5.1 5.n. Питание на обмотку 6 линейного контактора 3 подается от контроллера 7 машиниста. В цепь тиристорного переключателя 5 включена вторичная обмотка 8 измерительного трансформатора 9. Первичная обмотка 10 трансформатора 9 через загрузочный резистор 11 и блокирующий контакт 12 линейного контактора 3 подключена к выходу источника 13 переменного тока. Входы сравнивающего элемента 14 соединены с нагрузочным резистором 11 и источником 15 опорного напряжения. Выход сравнивающего элемента 14 подключен к обмотке 16 управляющего реле 17, контакт 18 которого включен в цепь питания обмотки 6 линейного контактора 3 от контроллера машиниста 7, через контакт 19 реле 17 подключены световые индикаторы 20 и 21 на пульте 22 машиниста к выходу источника 13 переменного тока. The traction motor 1 is connected to the power source through the power contact 2 of the linear contactor 3 and the starting resistor 4. The stages of the starting resistor are output by a switch 5 made on thyristors 5.1 5.n. Power to the winding 6 of the linear contactor 3 is supplied from the controller 7 of the driver. The secondary winding 8 of the measuring transformer 9 is included in the circuit of the thyristor switch 5. The primary winding 10 of the transformer 9 is connected to the output of the AC source 13 through the load resistor 11 and the blocking contact 12 of the linear contactor 3. The inputs of the comparison element 14 are connected to a load resistor 11 and a voltage reference source 15. The output of the comparing element 14 is connected to the winding 16 of the control relay 17, the contact 18 of which is included in the power supply circuit of the winding 6 of the linear contactor 3 from the driver 7 controller, through the 19 relay 17 contacts are connected light indicators 20 and 21 on the driver's panel 22 to the output of the AC source 13 .

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство осуществляет контроль состояния структуры (короткое замыкание нет короткого замыкания) тиристоров переключателей 5. Если в тиристорах нет короткого замыкания, то устройство разрешает сбор силовой цепи тягового электродвигателя 1, т.е. замыкание силового контакта 2 контактора 3 при подаче управляющего сигнала от контроллера 7 машиниста на обмотку 6 питания линейного контактора 3. Если какой-либо из тиристоров переключателя 5 пробит (короткое замыкание), то устройство запрещает сбор силовой цепи, т.е. включение линейного контактора 3. The device monitors the state of the structure (there is no short circuit) of the thyristors of the switches 5. If the thyristors do not have a short circuit, the device allows the collection of the power circuit of the traction motor 1, i.e. shorting the power contact 2 of the contactor 3 when a control signal is supplied from the driver controller 7 to the power winding 6 of the linear contactor 3. If any of the thyristors of switch 5 is broken (short circuit), the device prevents the collection of the power circuit, i.e. switching on the linear contactor 3.

Указанный алгоритм работы устройства реализуется в следующем порядке. The specified algorithm of the device is implemented in the following order.

Перед подачей управляющего сигнала от контроллера 7 машиниста на обмотку 6 линейного контактора 3 включается источник 13 переменного тока, питающий первичную обмотку 10 трансформатора 9. Если тиристоры переключателя 5 не пробиты, то сопротивление нагрузочной цепи вторичной обмотки 8 трансформатора 9 высокое и соответственно ток первичной обмотки 10 трансформатора и падение напряжения на резисторе 11 имеют низкий уровень. Если какой-либо из тиристоров переключателя 5 пробит, то вторичная обмотка 8 оказывается замкнутой накоротко, при этом ток первичной обмотки 10 и падение напряжения на резисторе 11 резко возрастает. Падение напряжения с нагрузочного резистора 11 сравнивается в элементе 14 с опорным напряжением, поступающим от источника 15. Если падение напряжения на нагрузочном резисторе 11 ниже опорного напряжения, то с выхода сравнивающего элемента 14 подается питание на обмотку 16 управляющего реле 17. При включении реле 17 замыкается его контакт 18 в цепи питания обмотки 6 линейного контактора 3. Одновременно с этим переключается контакт 19 реле 17 и включается световой индикатор 20 на пульте 22 машиниста, сигнализируя об исправном состоянии тиристорного переключателя 5 и возможности сбора силовой цепи тягового электродвигателя 1. При подаче питающего напряжения на обмотку 6 от контроллера 7 машиниста замыкается контакт 2 в цепи тягового электродвигателя 1. Блокирующий контакт 12 контактора 3 при этом переключается и шунтирует первичную обмотку 10 измерительного трансформатора 9, защищая элементы устройства от импульсов перенапряжения, которые будут наводиться в цепи трансформатора при переключении ступеней пускового резистора 4. Before applying the control signal from the controller 7 of the driver to the winding 6 of the linear contactor 3, the AC source 13 is turned on, supplying the primary winding 10 of the transformer 9. If the thyristors of switch 5 are not broken, then the resistance of the load circuit of the secondary winding 8 of the transformer 9 is high and, accordingly, the current of the primary winding 10 the transformer and the voltage drop across the resistor 11 are low. If any of the thyristors of the switch 5 is broken, then the secondary winding 8 is short-circuited, while the current of the primary winding 10 and the voltage drop across the resistor 11 increases sharply. The voltage drop from the load resistor 11 is compared in element 14 with the reference voltage coming from the source 15. If the voltage drop across the load resistor 11 is lower than the reference voltage, then the output of the comparing element 14 is supplied with power to the winding 16 of the control relay 17. When the relay 17 is turned on, it closes its contact 18 in the power supply circuit of the winding 6 of the linear contactor 3. At the same time, contact 19 of the relay 17 switches and the indicator light 20 on the remote control 22 of the driver turns on, signaling that the thyristor switch 5 and the possibility of collecting the power circuit of the traction motor 1. When a supply voltage is supplied to the winding 6 from the controller 7 of the driver, contact 2 is closed in the circuit of the traction motor 1. The blocking contact 12 of the contactor 3 switches and shunts the primary winding 10 of the measuring transformer 9, protecting the elements devices from overvoltage pulses that will be induced in the transformer circuit when switching the stages of the starting resistor 4.

Если падение напряжения на нагрузочном резисторе 11 выше опорного напряжения, то на выходе сравнивающего элемента 14 напряжение отсутствует, управляющее реле 17 обесточено и его контакт 18 разомкнут. В результате этого питание на обмотку 6 контактора 3 не подается и силовая цепь тягового электродвигателя 1 не собирается. При этом на пульте 22 машиниста через контакт 19 реле 17 включен световой индикатор 21, сигнализирующий об отказе переключателя 5. If the voltage drop across the load resistor 11 is higher than the reference voltage, then there is no voltage at the output of the comparing element 14, the control relay 17 is de-energized and its contact 18 is open. As a result of this, power is not supplied to the winding 6 of the contactor 3 and the power circuit of the traction motor 1 is not assembled. At the same time, on the driver’s console 22, a light indicator 21 is turned on through contact 19 of the relay 17, signaling the failure of switch 5.

Таким образом, устройство обеспечивает при несложном алгоритме работы контроль состояния структуры параллельно включенных тиристоров, что повышает его надежность. Thus, the device provides with a simple algorithm of operation control of the state of the structure of parallel connected thyristors, which increases its reliability.

Claims

A device for controlling thyristors of a switch of a traction DC motor, mainly for a switch of steps of a starting resistor, comprising an AC source, a load resistor, two indicator lights and a control relay, characterized in that it is equipped with a measuring current transformer, a comparing element, a reference voltage source and a linear a contactor controlled from the controller of the driver, and the primary winding of the measuring current transformer is connected via a load the primary resistor and the blocking contact of the linear contactor to one of the outputs of the alternating current source, and the secondary winding is connected by one output to the cathodes of the thyristors connected by the anodes to the first extreme terminal and intermediate terminals of the starting resistor, and the other terminal to the second extreme terminal of the starting resistor, and the terminals of the load resistors are connected to one of the inputs of the comparing element, the other input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output with the winding of the control relay, through one of the acts of which the winding of the linear contactor is connected to the controller of the driver, and through another, made by switching, the light indicators are connected to an alternating current source, and the power contact of the linear contactor is connected in series to the power supply circuit of the traction motor.