RU40400U1

RU40400U1 - DEVICE FOR STARTING AND RECOVERABLE-ROSTATIC BRAKING OF TRACTION ENGINES

Info

Publication number: RU40400U1
Application number: RU2004104882/22U
Authority: RU
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТОМАК, ЛТД"
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2004-09-10

Abstract

Устройство для пуска и рекуперативно-реостатного торможения тяговых двигателей содержит включенные последовательно с якорями и обмотками возбуждения тяговых двигателей нерегулируемый резистор, шунтированный тиристором, и регулируемый резистор, выполненный секционированным с дополнительными выводами, к которым подключены катоды дополнительных тиристоров, аноды которых подключены к одному выводу регулируемого резистора, между двумя выводами последнего из которых включен шунтирующий контактор. Оно может быть использовано на вагонах метрополитена, электропоездах и электровозах. Аналогами предлагаемого устройства являются устройства для пуска и электрического торможения тяговых двигателей, в которых последовательно с якорями и обмотками возбуждения включены пуско-тормозные реостаты, шунтированные контактами реостатного контроллера, а переключение электрической схемы из режима тяги в режим электрического торможения осуществляется путем переключения полярности обмоток тяговых двигателей с помощью контакторных переключателей. Наряду с усложнением электрической схемы и сокращением надежности тяги в этих устройствах усложнен переход из режима рекуперативного в режим реостатного торможения и обратно, затруднен плавный переход в режим дотормаживания тяговых двигателей на низких скоростях путем подпитки их обмоток возбуждения от под возбудителя. Для выполнения перечисленных действий требуется большое количество дополнительной контакторной аппаратуры, работающей по сложным алгоритмам. Цель полезной модели - упрощение электрической схемы, повышение надежности и экономичности тяги. Указанная цель достигается тем, что между якорями и обмотками возбуждения тяговых двигателей включен разделительный диод тормозного переключателя, а сами якоря и обмотки возбуждения вместе с включенным последовательно с ними сглаживающим дросселем шунтированы обратным диодом, параллельно обмоткам возбуждения подключены две цепи, одна из которых содержит контактор, индуктивный шунт и импульсный регулятор, шунтированный резистором, а другая - контактор и управляемый выпрямитель-подвозбудитель, к которому подключен трансформатор, якоря через сглаживающий дроссель и линейный контактор подключены к «плюсу» контактной сети, к которой через контактор рекуперации подключен катод вспомогательного диода, анод которого подключен к общей точке якорей и сглаживающего дросселя, которая через тормозной контактор соединена с общей точкой обмоток возбуждения и катода диода тормозного переключателя, тиристор которого катодом подсоединен к общей точке диода тормозного переключателя и якорей, а анодом к общей точке регулируемого резистора и «минуса» контактной сети, а также тем, что последовательно с якорями и обмотками возбуждения тяговых двигателей включено несколько нерегулируемых и несколько регулируемых резисторов, шунтированных тиристорами или транзисторами.A device for starting and regenerative-rheostatic braking of traction motors contains an unregulated resistor shunted by a thyristor connected in series with the armature and excitation windings of the traction motors, and an adjustable resistor made sectionally with additional leads, to which the cathodes of additional thyristors are connected, the anodes of which are connected to one output of the adjustable a resistor, between the two terminals of the last of which a bypass contactor is connected. It can be used on subway cars, electric trains and electric locomotives. Analogs of the proposed device are devices for starting and electric braking of traction motors, in which start-brake rheostats connected by the contacts of the rheostat controller are connected in series with the armature and excitation windings, and the circuit is switched from traction mode to electric braking mode by switching the polarity of the traction motor windings using contactor switches. Along with complicating the electrical circuit and reducing the reliability of traction in these devices, the transition from the regenerative mode to the rheostatic braking mode and vice versa is complicated, the smooth transition to the mode of retarding the traction motors at low speeds by feeding their field windings from under the pathogen is difficult. To perform the above actions, a large number of additional contactor equipment operating according to complex algorithms is required. The purpose of the utility model is to simplify the electrical circuit, increase the reliability and economy of traction. This goal is achieved by the fact that between the armature and excitation windings of the traction motors, a dividing diode of the brake switch is connected, and the armature and excitation windings together with a smoothing inductor connected in series with them are shunted by a reverse diode, two circuits are connected in parallel to the excitation windings, one of which contains a contactor, an inductive shunt and a pulse regulator shunted by a resistor, and the other is a contactor and a controlled rectifier-exciter, to which a transformer is connected, an armature I am connected via a smoothing inductor and a linear contactor to the “plus” of the contact network, to which an auxiliary diode cathode is connected through the recovery contactor, the anode of which is connected to the common point of the armature and the smoothing inductor, which is connected through the brake contactor to the common point of the field windings and the cathode of the brake diode a switch, the thyristor of which is connected by a cathode to the common point of the brake switch diode and anchors, and by the anode to the common point of the adjustable resistor and the "minus" of the contact network, as well as in series with the armature and field windings of traction motors includes several unregulated and regulated several resistors, shunted by thyristors or transistors.

Description

Устройство для пуска и рекуперативно-реостатного торможения тяговых двигателей, содержащее включенные последовательно с якорями и обмотками возбуждения тяговых двигателей нерегулируемый резистор, шунтированный тиристором, и регулируемый резистор, выполненный секционированным с дополнительными выводами, к которым подключены катоды дополнительных тиристоров, аноды которых подключены к одному выводу регулируемого резистора, между двумя выводами последнего из которых включен шунтирующий контактор, отличающееся тем, что с целью упрощения электрической схемы, повышения надежности и экономичности тяги между якорями и обмотками возбуждения включен разделительный диод тормозного переключателя, а сами якоря и обмотки возбуждения вместе с включенным последовательно с ними сглаживающим дросселем шунтированы обратным диодом, параллельно обмоткам возбуждения подключены две цепи, одна из которых содержит контактор, индуктивный шунт и импульсный регулятор, шунтированный резистором, а другая - контактор и управляемый выпрямитель-подвозбудитель, к которому подключен трансформатор, якоря через сглаживающий дроссель и линейный контактор подключены к «плюсу» контактной сети, к которой через контактор рекуперации подключен катод вспомогательного диода, анод которого подключен к общей точке якорей и сглаживающего дросселя, которая через тормозной контактор соединена с общей точкой обмоток возбуждения и катода диода тормозного переключателя, тиристор которого катодом подсоединен к общей точке диода тормозного переключателя и якорей, а анодом к общей точке регулируемого резистора и «минуса» контактной сети, а также тем, что последовательно с якорями и обмотками возбуждения тяговых двигателей включено несколько нерегулируемых и несколько регулируемых резисторов, шунтированных тиристорами или транзисторами.A device for starting and regenerative-rheostatic braking of traction motors, comprising a non-adjustable resistor shunted by a thyristor connected in series with armature and excitation windings of a traction motor, and an adjustable resistor made sectioned with additional terminals, to which the cathodes of additional thyristors are connected, the anodes of which are connected to one terminal adjustable resistor, between the two terminals of the last of which is included a bypass contactor, characterized in that in order to simplify In order to improve the electrical circuit, to increase the reliability and economy of traction between the armature and field windings, the brake switch diode is switched on, and the armature and field windings together with a smoothing inductor connected in series with them are shunted by a reverse diode, two circuits are connected in parallel to the field windings, one of which contains a contactor , an inductive shunt and a pulse regulator shunted by a resistor, and the other a contactor and a controlled rectifier-exciter, to which a trans The ormator, the anchors through the smoothing inductor and the linear contactor are connected to the “plus” of the contact network, to which the auxiliary diode cathode is connected through the recovery contactor, the anode of which is connected to the common point of the armature and the smoothing inductor, which is connected through the brake contactor to the common point of the field windings and the cathode a brake switch diode, the thyristor of which is connected by a cathode to a common point of the brake switch diode and anchors, and by an anode to a common point of an adjustable resistor and a "minus" of the contact network , as well as the fact that several unregulated and several adjustable resistors shunted by thyristors or transistors are connected in series with the armature and excitation windings of the traction motors.

Схема устройства представлена на Рис.1. Она работает следующим образом. В режиме тяги замыкается линейный контактор 29 и последовательно соединенные сглаживающий дроссель 20, якоря 1, 2, разделительный диод 18, обмотки 3, 4 возбуждения, нерегулируемый резистор 5 и регулируемый резистор 7 подключаются к контактной сети 30. Последовательно отпираются дополнительные тиристоры 8-16, которые выводят из цепи тяговых двигателей ступени регулируемого резистора 7. После отпирания тиристора 16 шунтирующий контактор 17 на короткий промежуток времени замыкается, а затем размыкается. Одновременно с размыканием шунтирующего контактора 17 отпирается тиристор 6. За короткий промежуток времени, в течение которого шунтирующий контактор 17 был замкнут, тиристоры 8-16 восстановили свои запирающие свойства и когда шунтирующий контактор 17 размыкается они оказываются запертыми. Из цепи якорей 1, 2 и обмоток 3, 4 возбуждения тяговых двигателей оказывается выведенным нерегулируемый резистор 5, а примерно равный ему по параметрам регулируемый резистор 7 вновь оказывается введенным в эту цепь.The device diagram is shown in Fig. 1. She works as follows. In the traction mode, the linear contactor 29 and the smoothing inductor 20, the armature 1, 2, the diode 18, the field windings 3, 4, the unregulated resistor 5 and the adjustable resistor 7 are connected in series to the contact network 30. Additional thyristors 8-16 are sequentially unlocked. which remove the steps of the adjustable resistor 7 from the traction motor circuit. After unlocking the thyristor 16, the bypass contactor 17 closes for a short period of time and then opens. Simultaneously with the opening of the bypass contactor 17, the thyristor 6 is unlocked. For a short period of time during which the bypass contactor 17 has been closed, the thyristors 8-16 have restored their locking properties and when the bypass contactor 17 opens, they become locked. From the chain of anchors 1, 2 and the windings 3, 4 of the excitation of the traction motors, an unregulated resistor 5 appears, and an approximately equal adjustable resistor 7 is again introduced into this circuit.

Поочередное отпирание дополнительных тиристоров 8-16 приводит к повторному выводу регулируемого резистора из цепи тяговых двигателей. Это вдвое увеличивает число выводимых ступеней сопротивления и повышает плавность пуска тяговых двигателей.The sequential unlocking of additional thyristors 8-16 leads to the repeated output of the adjustable resistor from the traction motor circuit. This doubles the number of output stages of resistance and increases the smoothness of the start of traction engines.

После выведения всех сопротивлений из цепи тяговых двигателей замыкается контактор 22 импульсного регулятора 24, индуктивный шунт 23 и импульсный регулятор 24 подключаются параллельно обмоткам 3, 4 возбуждения тяговых двигателей.After removing all the resistances from the traction motor circuit, the contactor 22 of the pulse regulator 24 is closed, the inductive shunt 23 and the pulse regulator 24 are connected in parallel to the excitation windings 3, 4 of the traction motors.

За счет регулирования скважности работы импульсного регулятора 24 обеспечивается ответвление части тока, протекающего по обмоткам 3, 4 возбуждения, в цепь индуктивного шунта 23, импульсного регулятора 24 и шунтирующего резистора 25. В результате магнитное поле, создаваемое обмотками 3, 4 возбуждения тяговых двигателей ослабляется. Таким образом обеспечивается плавное регулирование скорости вращения тяговых двигателей.By adjusting the duty cycle of the pulse regulator 24, a part of the current flowing through the excitation windings 3, 4 is branched into the circuit of the inductive shunt 23, the pulse regulator 24 and the shunt resistor 25. As a result, the magnetic field created by the excitation windings 3, 4 of the traction motors is weakened. This ensures smooth control of the rotation speed of the traction motors.

Для перевода схемы из режима тяги в режим электрического торможения размыкается линейный контактор 29 и замыкаются контактор 26 управляемого выпрямителя-подвозбудителя 27 и контактор 31 рекуперации. Одновременно подается отпирающий импульс на управляющий электрод тиристора 34 тормозного переключателя 19.To transfer the circuit from traction mode to electric braking mode, the linear contactor 29 opens and the contactor 26 of the controlled rectifier-exciter 27 and the recovery contactor 31 are closed. At the same time, a trigger pulse is applied to the control electrode of the thyristor 34 of the brake switch 19.

С помощью управляемого выпрямителя-подвозбудителя 27 ток в обмотках 3, 4 возбуждения увеличивается, суммарное напряжение на якорях 3, 4 тяговых двигателей становится больше напряжения контактной сети 30 и возникает ток рекуперации, который протекает по цепи: якоря 1, 2, диод 32 рекуперации, контактор 31 рекуперации, контактная сеть 30, тиристор 34 тормозного переключателя 19, якоря 3, 4.Using a controlled rectifier-exciter 27, the current in the field windings 3, 4 increases, the total voltage at the armature 3, 4 of the traction motors becomes higher than the voltage of the contact network 30 and a recovery current occurs, which flows through the circuit: armature 1, 2, recovery diode 32, recovery contactor 31, contact network 30, thyristor 34 of the brake switch 19, anchors 3, 4.

С уменьшением скорости вращения тяговых двигателей напряжение на якорях 1, 2 и ток рекуперации уменьшаются, а эффективность электрического торможения снижается. Тогда замыкается тормозной контактор 33 и в действие вступает реостатное торможение. Ток реостатного торможения замыкается по цепи: якоря 1, 2, тормозной контактор 33, обмотки 3, 4 возбуждения, нерегулируемый резистор 5, регулируемый резистор 7, тиристор 34 тормозного переключателя 19, якоря 1, 2. Эффективность и ток реостатного тормоза поддерживаются на требуемом уровне за счет регулирования величины сопротивления регулируемого резистора 7, которое обеспечивают путем последовательного отпирания тиристоров 8-16, а также за счет отпирания тиристора 6 и вывода нерегулируемого резистора 5.With a decrease in the rotation speed of the traction motors, the voltage at the armature 1, 2 and the recovery current decrease, and the efficiency of electric braking decreases. Then the brake contactor 33 closes and rheostatic braking takes effect. The rheostatic braking current is closed by the circuit: anchors 1, 2, brake contactor 33, field windings 3, 4, non-adjustable resistor 5, adjustable resistor 7, thyristor 34 of the brake switch 19, armature 1, 2. The efficiency and current of the rheostatic brake are maintained at the required level due to the regulation of the resistance value of the adjustable resistor 7, which is provided by sequentially unlocking the thyristors 8-16, as well as by unlocking the thyristor 6 and the output of the unregulated resistor 5.

На завершающем этапе реостатного торможения, когда его эффективность вновь начинает сокращаться, включают контактор 26 и с помощью управляемого выпрямителя-подвозбудителя 27 увеличивают ток, протекающий по обмоткам 3, 4 возбуждения. Это позволяет поддержать эффективное реостатное торможение практически до полной остановки тяговых двигателей. Для повышения плавности пуска и регулирования реостатного тормоза в цепь якорей и обмоток возбуждения тяговых двигателей может быть включено несколько регулируемых и несколько нерегулируемых резисторов.At the final stage of rheostatic braking, when its effectiveness begins to decrease again, the contactor 26 is turned on and, using a controlled rectifier-exciter 27, the current flowing through the excitation windings 3, 4 is increased. This allows you to maintain effective rheostatic braking almost to a complete stop of traction engines. To increase the smoothness of starting and regulating the rheostatic brake, several adjustable and several unregulated resistors can be included in the chain of anchors and field windings of the traction motors.

Claims

1. A device for starting and regenerative-rheostatic braking of traction motors, comprising an unregulated resistor shunted by a thyristor connected in series with armature and excitation windings of a traction motor, and an adjustable resistor made sectionally with additional leads to which the cathodes of additional thyristors are connected, the anodes of which are connected to one terminal of an adjustable resistor, between the two terminals of the last of which a bypass contactor is connected, characterized in that between the armature The excitation diode of the electronic brake switch is turned on by the excitation windings and the excitation windings, while the armature and excitation windings themselves, together with a smoothing inductor connected in series with them, are bridged by a reverse diode, two circuits are connected in parallel to the excitation windings, one of which contains a contactor, an inductive shunt and a pulse regulator shunted by a resistor and the other is a contactor and a controlled rectifier-exciter, to which a transformer is connected, anchors through a smoothing choke and a linear contactor are connected to the “plus” of the contact network, to which the auxiliary diode cathode is connected through the recovery contactor, the anode of which is connected to the common point of the armature and the smoothing inductor, which is connected through the brake contactor to the common point of the field windings and the cathode of the electronic brake switch diode, the thyristor of which is connected to the cathode to the common point of the diode of the electronic brake switch and anchors, and the anode to the common point of the adjustable resistor and the "minus" of the contact network.

2. The device according to claim 1, characterized in that several unregulated and several adjustable resistors shunted by thyristors or transistors are connected in series with the anchors and field windings of the traction motors.