RU49765U1

RU49765U1 - DC TRACTION ELECTRIC DRIVE WITH THYRISTOR CONTROL

Info

Publication number: RU49765U1
Application number: RU2005119936/22U
Authority: RU
Inventors: А.С. Мазнев; А.М. Евстафьев
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2005-12-10

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть применена на транспортных средствах с тяговыми электродвигателями постоянного тока. Задача полезной модели - повысить надежность работы тягового электропривода постоянного тока с тиристорным управлением за счет улучшения условий коммутации тиристоров. Технический результат достигается тем, что в тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением, содержащий последовательно соединенные источник питания, выключатель, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, к общему выводу якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока и обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока подключен анод первого тиристора, катод которого соединен через первый резистор с вторым резистором, к общему выводу первого и второго резисторов подключен контактор, его свободный вывод соединен с свободным выводом второго резистора, последовательно соединенные конденсатор и третий резистор, второй тиристор, общую шину, свободный вывод третьего резистора соединен с общим выводом якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока и выключателя, свободный вывод конденсатора соединен с анодом первого тиристора, анод второго тиристора соединен с общим выводом конденсатора и третьего резистора, а катод соединен с катодом первого тиристора, общий вывод контактора и второго резистора и свободный вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока объединены и подключены к общей шине.The utility model relates to the field of railway transport and can be applied on vehicles with traction electric motors of direct current. The objective of the utility model is to increase the reliability of the DC traction drive with thyristor control by improving the switching conditions of the thyristors. The technical result is achieved by the fact that in a traction DC electric drive with thyristor control, containing a serially connected power source, switch, anchor windings of the first and second traction DC motors, excitation windings of the first and second traction DC motors, to a common output of the second traction anchor winding DC motor and field winding of the first traction DC motor connected to the anode of the first thyristor the method of which is connected through the first resistor to the second resistor, a contactor is connected to the common terminal of the first and second resistors, its free terminal is connected to the free terminal of the second resistor, the capacitor and the third resistor are connected in series, the second thyristor, the common bus, the free terminal of the third resistor is connected to the common the output of the anchor winding of the first traction DC motor and switch, the free output of the capacitor is connected to the anode of the first thyristor, the anode of the second thyristor is connected to a common terminal the capacitor and the third resistor, and the cathode is connected to the cathode of the first thyristor, the common terminal of the contactor and the second resistor and the free terminal of the field winding of the second traction DC motor are combined and connected to a common bus.

Description

Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением.DC traction drive with thyristor control.

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть применена на транспортных средствах с тяговыми электродвигателями постоянного тока.The utility model relates to the field of railway transport and can be applied on vehicles with traction electric motors of direct current.

Известен тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением (а.с. СССР №1632825, B 60 L 15/08, 1989). Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением содержит источник питания, выключатель, два тяговых электродвигателя постоянного тока, четыре тиристора, два диода, три резистора, два контактора, коммутирующий конденсатор, коммутирующий реактор.Known traction electric drive direct current with thyristor control (AS USSR No. 1632825, B 60 L 15/08, 1989). A thyristor-controlled DC traction electric drive contains a power source, a switch, two DC traction motors, four thyristors, two diodes, three resistors, two contactors, a switching capacitor, a switching reactor.

Недостаток устройства: не обеспечивается надежная работа в нестационарных режимах из-за ненадежной коммутации главного тиристора, что может привести к критическому уменьшению коэффициента ослабления возбуждения и выходу из строя двигателей.The disadvantage of this device is that it does not provide reliable operation in non-stationary modes due to unreliable switching of the main thyristor, which can lead to a critical decrease in the coefficient of attenuation and the failure of the motors.

Известен тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением (RU 2208530, B 60 L 15/08, 2001 - прототип). Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением содержит источник питания, выключатель, два тяговых электродвигателя постоянного тока, прерыватель тока возбуждения, содержащий два ключевых элемента, четыре резистора, коммутирующий конденсатор, два контактора.Known traction electric DC drive with thyristor control (RU 2208530, B 60 L 15/08, 2001 - prototype). A thyristor-controlled DC traction electric drive contains a power source, a circuit breaker, two DC traction motors, an excitation current chopper containing two key elements, four resistors, a switching capacitor, two contactors.

Недостаток устройства, принятого за прототип: не обеспечивается надежная работа в нестационарных режимах из-за ненадежной коммутации главного тиристора, что может привести к критическому уменьшению коэффициента ослабления возбуждения и выходу из строя двигателей.The disadvantage of the device adopted for the prototype: it does not provide reliable operation in non-stationary modes due to unreliable switching of the main thyristor, which can lead to a critical decrease in the coefficient of attenuation and failure of the motors.

Задача полезной модели - повысить надежность работы тягового электропривода постоянного тока с тиристорным управлением за счет улучшения условий коммутации тиристоров.The objective of the utility model is to increase the reliability of the DC traction drive with thyristor control by improving the switching conditions of the thyristors.

Технический результат достигается тем, что в тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением, содержащий последовательно The technical result is achieved in that in a traction electric drive of direct current with thyristor control, containing sequentially

соединенные источник питания, выключатель, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, к общему выводу якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока и обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока подключен анод первого тиристора, катод которого соединен через первый резистор с вторым резистором, к общему выводу первого и второго резисторов подключен контактор, его свободный вывод соединен с свободным выводом второго резистора, последовательно соединенные конденсатор и третий резистор, второй тиристор, общую шину, свободный вывод третьего резистора соединен с общим выводом якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока и выключателя, свободный вывод конденсатора соединен с анодом первого тиристора, анод второго тиристора соединен с общим выводом конденсатора и третьего резистора, а катод соединен с катодом первого тиристора, общий вывод контактора и второго резистора и свободный вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока объединены и подключены к общей шине.connected power source, switch, anchor windings of the first and second DC traction motors, excitation windings of the first and second DC traction motors, an anode of the first thyristor, a cathode is connected to the common output of the anchor winding of the second DC traction motor and the excitation winding of the first DC traction motor which is connected through the first resistor to the second resistor, a contactor is connected to the common terminal of the first and second resistors, its free the bottom terminal is connected to the free terminal of the second resistor, the capacitor and the third resistor are connected in series, the second thyristor, the common bus, the third terminal's free terminal is connected to the common terminal of the armature winding of the first DC traction motor and switch, the free terminal of the capacitor is connected to the anode of the first thyristor, the anode the second thyristor is connected to the common terminal of the capacitor and the third resistor, and the cathode is connected to the cathode of the first thyristor, the common terminal of the contactor and second resistor and free the output of the field winding of the second traction DC motor are combined and connected to a common bus.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.The drawing shows a circuit diagram of the proposed device.

В соответствии с чертежом тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением, содержащий последовательно соединенные источник питания 1, выключатель 2, якорные обмотки первого 3 и второго 4 тяговых электродвигателей постоянного тока, обмотки возбуждения первого 5 и второго 6 тяговых электродвигателей постоянного тока, к общему выводу якорной обмотки 4 второго тягового электродвигателя постоянного тока и обмотки возбуждения 5 первого тягового электродвигателя постоянного тока подключен анод первого тиристора 7, катод которого соединен через первый резистор 8 с вторым резистором 9, к общему выводу первого 8 и второго 9 резисторов подключен контактор 10, его свободный вывод соединен с In accordance with the drawing, a thyristor-controlled DC traction electric drive containing a power supply 1, a circuit breaker 2, anchor windings of the first 3 and second 4 traction DC motors, field windings of the first 5 and second 6 traction DC motors, to the common output of the anchor windings 4 of the second traction DC motor and excitation windings 5 of the first traction DC motor connected to the anode of the first thyristor 7, the cathode of which connected through the first resistor 8 to the second resistor 9, a contactor 10 is connected to the common terminal of the first 8 and second 9 resistors, its free output is connected to

свободным выводом второго резистора 9, свободный вывод третьего резистора 11 соединен с общим выводом якорной обмотки 3 первого тягового электродвигателя постоянного тока и выключателя 2, свободный вывод конденсатора 12 соединен с анодом первого тиристора 7, анод второго тиристора 13 соединен с общим выводом конденсатора 12 и третьего резистора 11, а катод соединен с катодом первого тиристора 7, общий вывод контактора 10 и второго 9 резистора и свободный вывод обмотки возбуждения 6 второго тягового электродвигателя постоянного тока объединены и подключены к общей шине.the free output of the second resistor 9, the free output of the third resistor 11 is connected to the common output of the anchor winding 3 of the first DC traction motor and switch 2, the free output of the capacitor 12 is connected to the anode of the first thyristor 7, the anode of the second thyristor 13 is connected to the common output of the capacitor 12 and third resistor 11, and the cathode is connected to the cathode of the first thyristor 7, the common terminal of the contactor 10 and the second 9 of the resistor and the free terminal of the field winding 6 of the second traction DC motor are combined and connected to a common bus.

Устройство работает следующим образом. При замкнутом контакте выключателя 2 первый 7 и второй 13 тиристоры выключены, конденсатор заряжается до напряжения на якорных обмотках 2, 3 через резистор 11, двигатели при этом работают в режиме полного возбуждения. При включении первого тиристора 7 двигатели переходят в режим ослабления возбуждения, так как обмотки возбуждения 5, 6 первого и второго тяговых электродвигателей шунтируются первым 8 и вторым 9 резисторами. При этом коэффициент ослабления возбуждения определяется как отношение тока в обмотке возбуждения I_B к величине тока в обмотке якоря I_Я тягового электродвигателя: β₁=I_В/I_Я. При включении контактора 10 выводится второй резистор 9 - реализуется вторая ступень ослабления возбуждения. При включении второго тиристора 13 конденсатор 12 подключается к первому тиристору 7 напряжением обратной полярности. Первый тиристор 7 выключается, и тяговые электродвигатели переходят в режим полного возбуждения. После перезаряда конденсатора 12 второй тиристор 13 выключается. Третий резистор 11 ограничивает ток заряда конденсатора 12.The device operates as follows. With the closed contact of the switch 2, the first 7 and the second 13 thyristors are turned off, the capacitor is charged to the voltage on the armature windings 2, 3 through the resistor 11, while the motors operate in full excitation mode. When you turn on the first thyristor 7, the motors go into the mode of weakening the excitation, since the field windings 5, 6 of the first and second traction motors are shunted by the first 8 and second 9 resistors. In this case, the attenuation coefficient of excitation is defined as the ratio of the current in the field winding I _B to the current value in the winding of the armature I _{I of the} traction motor: β ₁ = I _B / I _Z. When the contactor 10 is turned on, the second resistor 9 is output - the second stage of attenuation attenuation is realized. When the second thyristor 13 is turned on, the capacitor 12 is connected to the first thyristor 7 with a reverse polarity voltage. The first thyristor 7 is turned off, and the traction motors go into full excitation mode. After recharging the capacitor 12, the second thyristor 13 is turned off. The third resistor 11 limits the charge current of the capacitor 12.

Поставленная задача реализуется благодаря тому, что величина напряжения на конденсаторе является достаточной для запирания тиристора, что улучшает условия коммутации тяговых электродвигателей и повышает надежность устройства.The task is realized due to the fact that the voltage across the capacitor is sufficient to lock the thyristor, which improves the switching conditions of traction motors and increases the reliability of the device.

Claims

A thyristor-controlled DC traction electric drive containing a power supply connected in series, a switch, anchor windings of the first and second DC traction motors, excitation windings of the first and second DC traction motors, to a common output of the second anchor winding of the second DC traction motor and the excitation winding of the first the traction DC motor is connected to the anode of the first thyristor, the cathode of which is connected through the first resistor the second resistor, a contactor is connected to the common terminal of the first and second resistors, its free terminal is connected to the free terminal of the second resistor, the capacitor and the third resistor are connected in series, the second thyristor is a common bus, characterized in that the free terminal of the third resistor is connected to the common terminal of the armature winding the first traction DC motor and switch, the free output of the capacitor is connected to the anode of the first thyristor, the anode of the second thyristor is connected to the common output of the capacitor and a resistor, and the cathode is connected to the cathode of the first thyristor, the common terminal of the contactor and the second resistor and the free terminal of the field winding of the second traction DC motor are combined and connected to a common bus.