RU49767U1

RU49767U1 - DC TRACTION ELECTRIC DRIVE WITH THYRISTOR CONTROL

Info

Publication number: RU49767U1
Application number: RU2005122138/22U
Authority: RU
Inventors: А.С. Мазнев; А.М. Евстафьев
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
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 через первый резистор подключен общий вывод второго резистора и первого конденсатора, первый и второй тиристоры, третий резистор, общую шину, в него дополнительно введен второй конденсатор, три диода, третий тиристор, общий вывод выключателя и якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока через третий резистор соединен с анодом третьего диода, катод которого соединен с анодом третьего тиристора и выводом второго конденсатора, другой вывод которого соединен с катодом второго диода и анодом первого диода, катод которого соединен с анодом второго тиристора и свободным выводом первого конденсатора, а анод второго диода соединен со свободным выводом второго резистора, первый вывод которого соединен с анодом первого тиристора, причем катоды первого, второго, третьего тиристоров 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 through the first resistor is connected the first output of the second resistor and the first capacitor, the first and second thyristors, the third resistor, a common bus, an additional capacitor, three diodes, a third thyristor, a common terminal of the switch and the armature winding of the first DC traction motor are connected through the third resistor to the anode of the third a diode whose cathode is connected to the anode of the third thyristor and the output of the second capacitor, the other terminal of which is connected to the cathode of the second diode and the anode of the first diode, the cathode of which is connected to the anode of the second thyristor ora and the free output of the first capacitor, and the anode of the second diode is connected to the free output of the second resistor, the first output of which is connected to the anode of the first thyristor, and the cathodes of the first, second, third thyristors and the free output of the excitation winding of the second traction DC motor are combined and connected to a common to the bus.

Description

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: не обеспечивается надежная работа в нестационарных режимах из-за ненадежной коммутации главного тиристора, так как напряжение на коммутирующем конденсаторе не превышает напряжения на обмотках возбуждения тяговых электродвигателей, и является не достаточным для выключения главного тиристора.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, since the voltage on the switching capacitor does not exceed the voltage on the excitation windings of the traction electric motors, and is not sufficient to turn off the main thyristor.

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 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 через первый резистор подключен общий вывод второго резистора и первого конденсатора, первый и второй тиристоры, третий резистор, общую шину, в него дополнительно введен второй конденсатор, три диода, третий тиристор, общий вывод выключателя и якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока через третий резистор соединен с анодом третьего диода, катод которого соединен с анодом третьего тиристора и выводом второго конденсатора, другой вывод которого соединен с катодом второго диода и анодом первого диода, катод которого соединен с анодом второго тиристора и свободным выводом первого конденсатора, а анод второго диода соединен со свободным выводом второго резистора, первый вывод которого соединен с анодом первого тиристора, причем катоды первого, второго, третьего тиристоров и свободный вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока объединены и подключены к общей шине.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 through the first resistor is connected the first output of the second resistor and the first capacitor, the first and second thyristors, the third resistor, a common bus, an additional capacitor, three diodes, a third thyristor, a common terminal of the switch and the armature winding of the first DC traction motor are connected through the third resistor to the anode of the third a diode whose cathode is connected to the anode of the third thyristor and the output of the second capacitor, the other terminal of which is connected to the cathode of the second diode and the anode of the first diode, the cathode of which is connected to the anode of the second thyristor ora and the free output of the first capacitor, and the anode of the second diode is connected to the free output of the second resistor, the first output of which is connected to the anode of the first thyristor, and the cathodes of the first, second, third thyristors and the free output of the excitation winding of the second traction DC motor are combined and connected to a common to the 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 In accordance with the drawing, a thyristor-controlled DC traction electric drive containing a power supply 1, a circuit breaker 2, the anchor windings of the first 3 and second 4 traction DC motors, the field windings of the first 5 and second 6 traction DC motors, to the common output of the anchor windings 4 of the second DC traction motor and excitation windings 5 of the first DC traction motor

через первый резистор 7 подключен общий вывод второго резистора 8 и первого конденсатора 9, общий вывод выключателя 2 и якорной обмотки 3 первого тягового электродвигателя постоянного тока через третий резистор 10 соединен с анодом третьего диода 11, катод которого соединен с анодом третьего тиристора 12 и выводом второго конденсатора 13, другой вывод которого соединен с катодом второго диода 14 и анодом первого диода 15, катод которого соединен с анодом второго тиристора 16 и свободным выводом первого конденсатора 9, а анод второго диода 14 соединен со свободным выводом второго резистора 8, первый вывод которого соединен с анодом первого тиристора 17, причем катоды первого 17, второго 16, третьего 12 тиристоров и свободный вывод обмотки возбуждения 6 второго тягового электродвигателя постоянного тока объединены и подключены к общей шине.through the first resistor 7 is connected the common terminal of the second resistor 8 and the first capacitor 9, the common terminal of the switch 2 and the armature winding 3 of the first traction DC motor through the third resistor 10 is connected to the anode of the third diode 11, the cathode of which is connected to the anode of the third thyristor 12 and the output of the second capacitor 13, the other terminal of which is connected to the cathode of the second diode 14 and the anode of the first diode 15, the cathode of which is connected to the anode of the second thyristor 16 and the free terminal of the first capacitor 9, and the anode of the second diode 14 is connected n with the free output of the second resistor 8, the first output of which is connected to the anode of the first thyristor 17, and the cathodes of the first 17, second 16, third 12 of the thyristors and the free output of the excitation 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 17, второй 16 и третий 12 тиристоры выключены, первый 9 и второй 13 конденсаторы образуют делитель напряжения и заряжаются до напряжения на якорных обмотках 2, 3 через резистор 10, диоды 11 и 15, резистор 7 двигатели при этом работают в режиме полного возбуждения. Напряжение на конденсаторах обратно пропорционально их емкости. При включении первого тиристора 17 двигатели переходят в режим ослабления возбуждения, так как обмотки возбуждения 5, 6 первого и второго тяговых электродвигателей шунтируются первым резистором 7. При включении второго 16 и третьего 12 тиристоров конденсатор 9 подключается к первому тиристору 17 напряжением обратной полярности, а конденсатор 13 разряжается по цепи: конденсатор 13, тиристор 12, открытый тиристор 17, резистор 8, диод 14, конденсатор 13. Первый тиристор 17 выключается, и тяговые электродвигатели переходят в режим полного возбуждения. После перезаряда конденсаторов 9 и 13 второй 16 и третий 12 тиристоры выключаются, так как токи, задаваемые резисторами 8 и 10 меньше тока удержания включенных тиристоров 12 и 16. Конденсаторы 9 и 13 снова The device operates as follows. With the closed contact of switch 2, the first 17, second 16 and third 12 thyristors are turned off, the first 9 and second 13 capacitors form a voltage divider and are charged to voltage on the armature windings 2, 3 through resistor 10, diodes 11 and 15, resistor 7, while the motors are running in full excitation mode. The voltage across the capacitors is inversely proportional to their capacitance. When the first thyristor 17 is turned on, the motors switch to the mode of weakening the excitation, since the field windings 5, 6 of the first and second traction motors are shunted by the first resistor 7. When the second 16 and third 12 thyristors are turned on, the capacitor 9 is connected to the first thyristor 17 with a reverse polarity voltage, and the capacitor 13 is discharged in a circuit: a capacitor 13, a thyristor 12, an open thyristor 17, a resistor 8, a diode 14, a capacitor 13. The first thyristor 17 is turned off, and the traction motors go into full excitation mode. After recharging the capacitors 9 and 13, the second 16 and third 12 thyristors are turned off, since the currents set by the resistors 8 and 10 are less than the holding current of the turned on thyristors 12 and 16. The capacitors 9 and 13 again

заряжаются до напряжения на якорных обмотках 2, 3 тяговых электродвигателей.are charged to voltage on the anchor windings of 2, 3 traction electric motors.

Поставленная задача реализуется благодаря тому, что величина напряжения на первом конденсаторе 9 является достаточной для надежной коммутации тиристора 17 в цепи ослабления возбуждения тяговых электродвигателей.The task is realized due to the fact that the voltage on the first capacitor 9 is sufficient for reliable switching of the thyristor 17 in the circuit for attenuating the excitation of traction electric motors.

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 DC traction motor through the first resistor connected to the common output of the second resistor and the first condensation a torus, first and second thyristors, a third resistor, a common bus, characterized in that a second capacitor, three diodes, a third thyristor, a common terminal of a switch and an armature winding of a first DC traction motor are connected to the anode of the third diode, the cathode of which is connected to the anode of the third thyristor and the output of the second capacitor, the other terminal of which is connected to the cathode of the second diode and the anode of the first diode, the cathode of which is connected to the anode of the second thyristor and a free output the first capacitor, and the anode of the second diode is connected to the free terminal of the second resistor, the first terminal of which is connected to the anode of the first thyristor, and the cathodes of the first, second, third thyristors and the free terminal of the excitation winding of the second traction DC motor are combined and connected to a common bus.