RU50061U1

RU50061U1 - DC TRACTION CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU50061U1
Application number: RU2005122350/22U
Authority: RU
Inventors: В.А. Глушенков; Григорий Алексеевич Смердов; Владислав Николаевич Хмарский; Ю.И. Филин
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2005-12-10

Abstract

Предлагаемое устройство регулирования тягового электропривода содержит электродвигатель постоянного тока, якорная обмотка которого и обмотка возбуждения которого подключены посредством элементов фильтра и преобразователя напряжения к контактной сети, и тормозной резистор. Преобразователь напряжения выполнен в виде электрического моста, в первые два смежных плеча которого включены последовательно по два транзистора, шунтированных обратными диодами, а во вторые два смежных плеча - по одному. Якорная обмотка электродвигателя включена между средними точками первых двух смежных плеч моста, а обмотка возбуждения - между выводами выходной диагонали моста. Тормозной резистор подключен посредством транзистора, шунтированного обратным диодом, к якорной обмотке электродвигателя.The proposed device for controlling the traction electric drive contains a DC motor, the anchor winding of which and the field winding of which are connected by means of filter elements and a voltage converter to the contact network, and a braking resistor. The voltage converter is made in the form of an electric bridge, in the first two adjacent arms of which are connected in series two transistors shunted by reverse diodes, and in the second two adjacent arms - one at a time. An anchor motor winding is connected between the midpoints of the first two adjacent shoulders of the bridge, and the field winding is between the terminals of the output diagonal of the bridge. The braking resistor is connected via a transistor shunted by a reverse diode to the armature winding of the electric motor.

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в тяговых электроприводах транспортных средств, например, троллейбусов, трамваев и метрополитена.The invention relates to the field of transport engineering and can be used in traction electric drives of vehicles, for example, trolleybuses, trams and subways.

Известно устройство регулирования тягового электропривода (Патент Украины №72122. Официальный бюллетень «Промышленная собственность». Книга 1 «Изобретения, полезные модели, топографии интегральных микросхем», 2005, №1, 15.01.2005. Государственный департамент интеллектуальной собственности Министерства образования и науки Украины), содержащее тяговый электродвигатель постоянного тока, якорная обмотка и обмотка возбуждения которого подключены к контактной сети посредством элементов фильтра и преобразователя напряжения, представляющего собой электрический мост, образованный двумя, состоящими из транзисторов и диодов, параллельными цепями. При этом в каждое плечо моста последовательно включены шунтированный обратным диодом транзистор и диод, соединенного при этом одним выводом с разноименным выводом указанного обратного диода, а другим выводом соединенный с разноименным выводом аналогичного диода смежного плеча моста. Якорная обмотка электродвигателя включена в выходную диагональ моста, тормозной резистор включен между промежуточными выводами первых двух смежных плеч моста, а обмотка возбуждения электродвигателя - между промежуточными выводами вторых двух смежных плеч моста. В этом устройстве регулирование напряжения якорной обмотки электродвигателя в процессе разгона транспортного средства осуществляется изменением скважности регулирования транзистора, A device for controlling a traction electric drive is known (Patent of Ukraine No. 72122. Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, Utility Models, Topographies of Integrated Circuits", 2005, No. 1, January 15, 2005. State Intellectual Property Department of the Ministry of Education and Science of Ukraine) comprising a direct current traction motor, the anchor winding and the field winding of which are connected to the contact network by means of filter elements and a voltage converter representing th electric bridge formed by two parallel circuits consisting of transistors and diodes. At the same time, a transistor and a diode shunted by a reverse diode are connected in series to each bridge arm, connected at the same time to one opposite terminal of the indicated reverse diode, and connected to the opposite terminal of a similar diode to the adjacent bridge shoulder. An anchor winding of the electric motor is included in the output diagonal of the bridge, a braking resistor is connected between the intermediate terminals of the first two adjacent shoulders of the bridge, and an excitation winding of the electric motor is between the intermediate terminals of the second two adjacent shoulders of the bridge. In this device, the voltage regulation of the armature winding of the electric motor during acceleration of the vehicle is carried out by changing the duty cycle of the transistor,

включенного в то или иное, в зависимости от направления движения, плечо моста. Ослабление магнитного потока электродвигателя для обеспечения его работы в диапазоне высоких скоростей движения осуществляется изменением скважности регулирования дополнительного транзистора, установленного параллельно обмотке возбуждения электродвигателя.included in one or another, depending on the direction of movement, the shoulder of the bridge. The weakening of the magnetic flux of the motor to ensure its operation in the range of high speeds is carried out by changing the duty cycle of the regulation of the additional transistor installed parallel to the excitation winding of the motor.

Определенным достоинством рассматриваемого устройства является возможность движения в режиме выбега при потреблении из контактной сети определенного тока (для управления переключением стрелок контактной сети).A certain advantage of the device in question is the possibility of running in the coast mode when a certain current is consumed from the contact network (to control the switching of the arrows of the contact network).

Основной недостаток рассматриваемого устройства регулирования заключается в большом количестве полупроводниковых элементов (5 элементов), по которым протекает ток как в тяговом режиме, так и в режиме электрического торможения. Это вызывает повышение тепловых потерь в элементах преобразователя, их нагрева и, соответственно, снижения КПД преобразователя и его надежности.The main disadvantage of this control device is a large number of semiconductor elements (5 elements), through which current flows both in traction mode and in electric braking mode. This causes an increase in heat loss in the elements of the converter, their heating and, accordingly, a decrease in the efficiency of the converter and its reliability.

Технической задачей, решаемой в заявляемом устройстве, является повышение КПД и надежности преобразователя, входящего в состав устройства, и расширение функциональных возможностей последнего. Указанная задача в •заявляемом устройстве регулирования тягового электропривода, содержащем электродвигатель постоянного тока, якорная обмотка и обмотка возбуждения которого подключены к контактной сети посредством элементов фильтра и преобразователя напряжения, представляющего собой электрический мост, образованный двумя, состоящими из транзисторов и диодов, параллельными цепями, каждая из которых при этом включает в себя два смежных плеча указанного моста, в каждое из смежных плеч первой параллельной цепи включены соответственно, первый и второй, шунтированные обратными диодами, транзисторы, соединенные с соответствующими первым и вторым диодами последовательно и встречно последним, причем, первый и второй диоды соединены между собой разноименными выводами, а в каждое из смежных плеч моста второй параллельной цепи - соответственно, The technical problem to be solved in the inventive device is to increase the efficiency and reliability of the converter, which is part of the device, and expand the functionality of the latter. The specified task in the • claimed device for regulating a traction electric drive containing a DC motor, the anchor winding and the field winding of which are connected to the contact network by means of filter elements and a voltage converter, which is an electric bridge formed by two parallel transistors and diodes, each of which at the same time includes two adjacent shoulders of the specified bridge, respectively, are included in each of the adjacent shoulders of the first parallel circuit o, the first and second, shunted by reverse diodes, transistors connected to the corresponding first and second diodes in series and opposite to the last, moreover, the first and second diodes are interconnected by opposite terminals, and in each of the adjacent arms of the bridge of the second parallel circuit, respectively,

третий и четвертый, шунтированные обратными диодами, транзисторы, тормозной резистор, подключенный к общей точке второго транзистора и первого диода и соединенный при этом с пятым, шунтированным обратным диодом, транзистором, решается за счет того, что устройство снабжено шестым и седьмым транзисторами, причем, шестой транзистор включен последовательно с первым транзистором и параллельно первому диоду в обратном направлении, седьмой - последовательно со вторым транзистором и параллельно второму диоду в обратном направлении, якорная обмотка электродвигателя включена между точкой соединения первого транзистора с первым диодом и точкой соединения второго транзистора со вторым диодом, обмотка возбуждения - между выводами выходной диагонали моста, а тормозной резистор шунтирован обратным диодом и включен посредством пятого транзистора между общей точкой первого и шестого транзисторов и общей точкой второго и четвертого транзисторов.the third and fourth, shunted by reverse diodes, transistors, a braking resistor connected to a common point of the second transistor and the first diode and connected with the fifth, shunted reverse diode, transistor, is solved due to the fact that the device is equipped with a sixth and seventh transistors, and, the sixth transistor is connected in series with the first transistor and parallel to the first diode in the opposite direction, the seventh - in series with the second transistor and parallel to the second diode in the opposite direction, an electric motor failure is connected between the connection point of the first transistor with the first diode and the connection point of the second transistor with the second diode, the field winding is between the outputs of the output diagonal of the bridge, and the braking resistor is shunted by the reverse diode and connected by the fifth transistor between the common point of the first and sixth transistors and the common point second and fourth transistors.

На фиг.1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства. Тяговый электропривод содержит тяговый электродвигатель постоянного тока, якорная обмотка 1 и обмотка возбуждения 2 которого подключены к элементам преобразователя напряжения, схема которого представляет собой электрический мост, в первые два смежных плеча которого включены первый 3, шестой 4, седьмой 5 и второй 6 транзисторы, шунтированных обратными диодами 7, 8, 9 и 10, а во вторые два смежных плеча моста включены третий 11 и четвертый 12 транзисторы, шунтированных обратными диодами 13 и 14. Входная диагональ моста подключена к контактной сети 15 посредством элементов П-образного R-C фильтра, включающего в себя дополнительный резистор 16, шунтированный диодом 17, и два конденсатора 18 и 19. Тормозной резистор 20 шунтирован обратным диодом 21 и посредством транзистора 22, шунтированного обратным диодом 23, включен между точкой соединения первого 3 и шестого 4 транзисторов и точкой соединения 6 второго и четвертого 12 транзисторов.Figure 1 presents the electrical diagram of the proposed device. The traction electric drive contains a DC traction motor, the anchor winding 1 and the field winding 2 of which are connected to the elements of the voltage converter, the circuit of which is an electric bridge, the first two adjacent arms of which include the first 3, sixth 4, seventh 5 and second 6 transistors, shunted reverse diodes 7, 8, 9 and 10, and the second 11 and fourth 12 transistors are connected to the second two adjacent arms of the bridge, shunted by the reverse diodes 13 and 14. The input diagonal of the bridge is connected to the contact network 15 by means of elements of a U-shaped RC filter, including an additional resistor 16, shunted by the diode 17, and two capacitors 18 and 19. The brake resistor 20 is shunted by the reverse diode 21 and is connected between the connection point of the first 3 and through the transistor 22, shunted by the reverse diode 23 sixth 4 transistors and a connection point 6 of the second and fourth 12 transistors.

Электропривод работает следующим образом.The electric drive operates as follows.

В тяговом режиме при движении вперед в режиме полного магнитного потока первый транзистор 3 постоянно включен, а четвертым транзистором 12 осуществляется регулирование напряжения, прикладываемого к последовательно соединенным, посредством диода 9, якорной обмотке 1 и обмотке 2 возбуждения. При включенном состоянии четвертого транзистора 12 ток протекает по цепи: «контактная сеть 15 - диод 17 - первый транзистор 3 -якорная обмотка 1 - диод 9 - обмотка 2 возбуждения - четвертый транзистор 12 - контактная сеть 15», При выключенном состоянии четвертого транзистора 12 ток якорной обмотки 1 и обмотки 2 возбуждения протекает по цепи: «якорная обмотка 1 - диод 9 - обмотка 2 возбуждения - диод 13 - первый транзистор 3 - якорная обмотка I». Следует отметить, что, кроме указанных цепей, переменная составляющая тока якорной обмотки 1, обусловленная коммутацией транзистора, осуществляющего регулирование, протекает и по цепям конденсаторов 18 и 19. Это относится и ко всем рассматриваемым ниже режимам работы электропривода.In the traction mode, when moving forward in full magnetic flux mode, the first transistor 3 is constantly turned on, and the fourth transistor 12 controls the voltage applied to the armature winding 1 and excitation winding 2 connected in series via diode 9. When the state of the fourth transistor 12 is turned on, the current flows through the circuit: "contact network 15 - diode 17 - first transistor 3-armature winding 1 - diode 9 - field winding 2 - fourth transistor 12 - contact network 15", When the fourth transistor 12 is turned off, the current the anchor winding 1 and the excitation winding 2 flows through the circuit: "anchor winding 1 - diode 9 - excitation winding 2 - diode 13 - first transistor 3 - anchor winding I". It should be noted that, in addition to these circuits, the alternating current component of the armature winding 1, due to the switching of the regulating transistor, also flows along the chains of capacitors 18 and 19. This applies to all the drive operation modes considered below.

При постоянстве заданного значения тока в цепи якорной обмотки 1 скважность регулирования четвертого транзистора 12 с увеличением скорости движения транспортного средства также увеличивается, и при определенной скорости четвертый транзистор 12 открывается полностью. Дальнейшее поддержание заданной величины тока якорной обмотки 1 осуществляется ослаблением магнитного потока электродвигателя посредством изменения скважности регулирования второго транзистора 6. При включенном состоянии второго транзистора 6 ток якорной обмотки 1 замыкается по цепи: «контактная сеть 15 - диод 17 - первый транзистор 3 - якорная обмотка 1 - второй транзистор 6 - контактная сеть 15», а ток в обмотке 2 возбуждения замыкается по цепи: «обмотка 2 возбуждения - четвертый транзистор 12 - второй транзистор б - диод 9 - обмотка 2 возбуждения», при этом уменьшаясь с постоянной времени этой цепи. При выключенном состоянии второго транзистора 6 составляющая тока якорной обмотки 1, равная току обмотки 2 возбуждения, протекает по цепи: «контактная сеть 15 - диод 17 - первый транзистор With a constant current value in the circuit of the armature winding 1, the duty cycle of the fourth transistor 12 also increases with increasing vehicle speed, and at a certain speed the fourth transistor 12 opens completely. Further maintenance of the specified value of the current of the armature winding 1 is carried out by weakening the magnetic flux of the electric motor by changing the duty cycle of the second transistor 6. When the second transistor 6 is on, the current of the armature winding 1 is closed in the circuit: “contact network 15 - diode 17 - first transistor 3 - armature winding 1 - the second transistor 6 is a contact network 15 ", and the current in the field winding 2 is closed by the circuit:" field winding 2 - the fourth transistor 12 - the second transistor b - diode 9 - field winding 2 ", while decreasing with the time constant of this circuit. When the second transistor 6 is turned off, the current component of the armature winding 1, equal to the current of the field winding 2, flows through the circuit: “contact network 15 - diode 17 - first transistor

3 - якорная обмотка 1 - диод 9 - обмотка 2 возбуждения - четвертый транзистор 12 - контактная сеть 15», а составляющая, равная разности между током якорной обмотки 1 и током обмотки 2 возбуждения протекает по цепи: «якорная обмотка 1 - диод 9 - диод 8 - якорная обмотка 1».3 - anchor winding 1 - diode 9 - field winding 2 - fourth transistor 12 - contact network 15 ", and a component equal to the difference between the current of the armature winding 1 and the current of the field winding 2 flows through the circuit:" anchor winding 1 - diode 9 - diode 8 - anchor winding 1 ".

При работе в рассматриваемом режиме величина отношения среднего значения тока обмотки 2 возбуждения электродвигателя к среднему значению тока якорной обмотки 1 при увеличении скважности регулирования второго транзистора 6 уменьшается.When working in this mode, the ratio of the average value of the current of the excitation motor winding 2 to the average value of the current of the armature winding 1 with an increase in the duty cycle of the regulation of the second transistor 6 decreases.

При движении вперед в тормозном режиме постоянно включен шестой транзистор 4, а регулированием скважности работы четвертого транзистора 12 обеспечивается величина тока в обмотке 2 возбуждения, требуемая для обеспечения заданной величины тока в якорной обмотке 1. При этом в диапазоне скоростей, где величина тока возбуждения меньше величины тока якоря, при выключенном четвертом транзисторе 12 и наличии подключенного к контактной сети 15 потребителя электроэнергии составляющая тока якорной обмотки 1, равная току обмотки 2 возбуждения, протекает по цепи: «якорная обмотка 1 - шестой транзистор 4 - обмотка 2 возбуждения - диод 13 - дополнительный резистор 16 - контактная сеть 15 - диод 10 - якорная обмотка I». Составляющая тока якоря, равная разности между током якорной обмотки 1 и током обмотки 2 возбуждения, замыкается по цепи: «якорная обмотка 1 - диод 7 - дополнительный резистор 16 - контактная сеть 15 - диод 10 -якорная обмотка I».When moving forward in the braking mode, the sixth transistor 4 is constantly turned on, and by adjusting the duty cycle of the fourth transistor 12, the current value in the excitation winding 2 is provided, which is required to provide a given current value in the armature winding 1. Moreover, in the speed range where the magnitude of the excitation current is less than armature current, when the fourth transistor 12 is turned off and there is a consumer of electricity connected to the contact network 15, the current component of the armature winding 1, equal to the current of the field winding 2, is leaking et on the circuit: "anchor winding 1 - sixth transistor 4 - field winding 2 - diode 13 - additional resistor 16 - contact network 15 - diode 10 - anchor winding I". The component of the armature current, equal to the difference between the current of the armature winding 1 and the current of the field winding 2, is closed by the circuit: "anchor winding 1 - diode 7 - additional resistor 16 - contact network 15 - diode 10 - anchor winding I".

При включенном четвертом транзисторе 12 по цепи: «якорная обмотка 1 -шестой транзистор 4 - обмотка 2 возбуждения - четвертый транзистор 12 -диод 10 - якорная обмотка 1» замыкается составляющая тока якорной обмотки 1, равная току обмотки 2 возбуждения, а составляющая, равная разности между током якоря и током возбуждения замыкается по цепи: «якорная обмотка 1 - диод 7 - дополнительный резистор 16 - контактная сеть 15 - диод 10 - якорная обмотка 1».When the fourth transistor 12 is turned on, the circuit: "anchor winding 1 -th sixth transistor 4 - field winding 2 - fourth transistor 12 -diode 10 - anchor winding 1" closes the current component of the armature winding 1, which is equal to the current of the field winding 2, and a component equal to the difference between the armature current and the excitation current it is closed in the circuit: "anchor winding 1 - diode 7 - additional resistor 16 - contact network 15 - diode 10 - anchor winding 1".

Следует отметить, что в рассматриваемом режиме работы устройства возможно включение седьмого транзистора 5 во время включенного состояния четвертого транзистора 12, что может способствовать улучшению качества регулирования.It should be noted that in the considered mode of operation of the device, it is possible to turn on the seventh transistor 5 during the on state of the fourth transistor 12, which can contribute to improving the quality of regulation.

В рассматриваемом режиме величина отношения среднего значения тока обмотки 2 возбуждения электродвигателя к среднему значению тока якорной обмотки 1 при увеличении скважности регулирования четвертого транзистора 12 увеличивается.In this mode, the ratio of the average value of the current of the excitation motor winding 2 to the average value of the current of the armature winding 1 with an increase in the duty cycle of the fourth transistor 12 increases.

С уменьшением скорости движения транспортного средства и постоянном значении тока в цепи якорной обмотки 1, регулируемом посредством изменения тока в обмотке 2 возбуждения, последний увеличивается и при определенной скорости становится равным току в якорной обмотке 1. В этом режиме работы электропривода и режимах, соответствующим меньшим -значениям скоростей ток якорной обмотки 1 равен току обмотки 2 возбуждения независимо от состояния транзистора 12. Цепь замыкания этих токов при включенном транзисторе 12: «якорная обмотка 1 - шестой транзистор 4 -обмотка 2 возбуждения - четвертый транзистор 12 - диод 10 - якорная обмотка I», а при выключенном - «якорная обмотка 1 - шестой транзистор 4 -обмотка 2 возбуждения - диод 13 -дополнительный резистор 16 - контактная сеть 15 - диод 10 - якорная обмотка 1».With a decrease in the vehicle speed and a constant current value in the circuit of the armature winding 1, controlled by changing the current in the field winding 2, the latter increases and at a certain speed becomes equal to the current in the armature winding 1. In this mode of operation of the electric drive and the modes corresponding to lower values of speeds, the current of the armature winding 1 is equal to the current of the field winding 2, regardless of the state of the transistor 12. The circuit of these currents when the transistor 12 is turned on: "anchor winding 1 is the sixth trans source 4 — excitation winding 2 — fourth transistor 12 — diode 10 — anchor winding I ”, and when off -“ anchor winding 1 — sixth transistor 4 — excitation winding 2 — diode 13 — additional resistor 16 — contact network 15 — diode 10 — anchor winding 1 ".

При дальнейшем уменьшении скорости скважность регулирования четвертого транзистора 12 увеличивается и при определенной скорости, при которой ЭДС якорной обмотки 1 становится равной суммарному падению напряжения на элементах цепи: «якорная обмотка 1 - шестой транзистор 4 - обмотка 2 возбуждения - четвертый транзистор 12 - диод 10 - якорная обмотка I», четвертый транзистор 12 открывается полностью. При этом мощность, вырабатываемая электродвигателем в этом режиме, не передается в контактную сеть, а гасится на активных сопротивлениях внутренних электрических цепей электродвигателя. При дальнейшем снижении скорости токи With a further decrease in speed, the duty cycle of the fourth transistor 12 also increases at a certain speed at which the EMF of the armature winding 1 becomes equal to the total voltage drop across the circuit elements: "armature winding 1 - sixth transistor 4 - field winding 2 - fourth transistor 12 - diode 10 - anchor winding I ", the fourth transistor 12 opens completely. In this case, the power generated by the electric motor in this mode is not transmitted to the contact network, but is damped by the active resistances of the internal electric circuits of the electric motor. With a further decrease in speed, currents

якорной обмотки 1 и обмотки 2 возбуждения уменьшаются пропорционально уменьшению скорости.the anchor winding 1 and the field winding 2 decrease in proportion to the decrease in speed.

При отсутствии подключенного к контактной сети потребителя электроэнергии система автоматического регулирования по определенному сигналу, например, сигналу датчика напряжения контактной сети, включает транзистор 22, посредством которого обеспечивается цепь замыкания тока якорной обмотки 1 через тормозной резистор 20 и, тем самым, передача электроэнергии, вырабатываемой электродвигателем в процессе торможения, в тормозной резистор 20. При подключении к контактной сети потребителя электроэнергии и снижении, в связи с этим, напряжения контактной сети до определенной величины, транзистор 22 выключается по соответствующей команде системы автоматического регулирования, и электропривод переходит в режим рекуперативного торможения.In the absence of a consumer of electricity connected to the contact network, the automatic control system for a specific signal, for example, the signal of the voltage sensor of the contact network, includes a transistor 22, through which a current loop circuit of the armature winding 1 is provided through the braking resistor 20 and, thereby, the transmission of electricity generated by the electric motor during braking, to the braking resistor 20. When a consumer of electrical energy is connected to the contact network and the voltage is reduced, in connection with this, cycle network to a certain value, the transistor 22 is turned off by the appropriate command of the automatic control system, and the drive goes into regenerative braking mode.

При движении назад работа устройства аналогична его работе при движении вперед с той лишь разницей, что в тяговом режиме постоянно включен второй транзистор 6, а регулирование напряжения осуществляется третьим транзистором 11. При движении назад в режиме торможения постоянно включен второй транзистор 5, а регулирование тока обмотки 2 возбуждения осуществляется третьим транзистором 11.When moving backward, the operation of the device is similar to its operation when moving forward, with the only difference being that the second transistor 6 is constantly on in the traction mode, and the voltage is controlled by the third transistor 11. When moving backward in the braking mode, the second transistor 5 is constantly on, and the current regulation of the winding 2 excitation is carried out by the third transistor 11.

Следует отметить, что при указанном подключении тормозного резистора 20 обеспечивается, как и в прототипе, возможность потребления тока из контактной сети в режиме выбега (при включении первого 3 и пятого 22 транзисторов) для управления переключением стрелок.It should be noted that with the indicated connection of the braking resistor 20, it is provided, as in the prototype, the possibility of consuming current from the contact network in the coast mode (when the first 3 and fifth 22 transistors are turned on) to control the switching of arrows.

Расширение функциональных возможностей предлагаемого устройства обеспечивается за счет того, что в предлагаемом устройстве, наряду с рассмотренным способом регулирования тока в обмотке 3 возбуждения, обеспечивающим работу электродвигателя в режиме последовательного возбуждения, возможна реализация способа, обеспечивающего работу электродвигателя в режиме независимого возбуждения. Так, работа электродвигателя в пусковом режиме при независимом регулировании тока возбуждения может The expansion of the functionality of the proposed device is provided due to the fact that in the proposed device, along with the considered method of regulating the current in the excitation winding 3, which ensures the operation of the electric motor in the sequential excitation mode, it is possible to implement a method that ensures the operation of the electric motor in the independent excitation mode. So, the operation of the electric motor in the starting mode with independent regulation of the excitation current can

быть обеспечена, например, при регулировании тока якорной обмотки 1 изменением скважности регулирования первого транзистора 3 и регулировании тока обмотки 2 возбуждения изменением скважности работы шестого транзистора 4. Такой способ регулирования может иметь определенные преимущества, в сравнении со способом регулирования электродвигателя в режиме последовательного возбуждения, например, при эксплуатации транспортного средства в условиях ограниченного сцепления его колес с опорной поверхностью. Это также выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа.can be provided, for example, by adjusting the current of the armature winding 1 by changing the duty cycle of the regulation of the first transistor 3 and by adjusting the current of the field winding 2 by changing the duty cycle of the sixth transistor 4. This control method can have certain advantages in comparison with the method of regulating an electric motor in series excitation mode, for example , when operating the vehicle in conditions of limited adhesion of its wheels to the supporting surface. This also distinguishes the proposed device from the prototype.

Таким образом, заявляемое устройство регулирования обеспечивает работу электропривода в тяговом и тормозном режимах, причем, в любой момент работы преобразователя количество полупроводниковых элементов, по которым протекают ток якорной обмотки и ток обмотки возбуждения электродвигателя не превышает трех, что способствует повышению КПД и надежности заявляемого электропривода в сравнении с прототипом.Thus, the claimed control device ensures the operation of the electric drive in traction and braking modes, and, at any moment of the converter’s operation, the number of semiconductor elements through which the armature current flows and the excitation motor current of the electric motor does not exceed three, which helps to increase the efficiency and reliability of the claimed electric drive in Comparison with the prototype.

Claims

A control device for a traction electric drive containing a DC traction motor, the anchor winding and the field winding of which are connected to the contact network by means of filter elements and a voltage converter, which is an electric bridge formed by two, consisting of transistors and diodes, parallel circuits, each of which includes two adjacent shoulders of the specified bridge, each of the adjacent shoulders of the first parallel circuit includes, respectively, the first and second, shunts transistors connected to the corresponding first and second diodes in series and opposite to the last, the first and second diodes being connected to each other by the opposite terminals, and to each of the adjacent arms of the second parallel circuit, respectively, the third and fourth, shunted by reverse diodes, transistors, a braking resistor connected to a common point of the second transistor and the first diode and connected with the fifth, shunted reverse diode, transistor, characterized in that it complements the sixth and seventh transistors are introduced, the sixth transistor connected in series with the first transistor and parallel to the first diode in the opposite direction, the seventh in series with the second transistor and parallel to the second diode in the opposite direction, the armature motor winding is connected between the connection point of the first transistor with the first diode and the connection point of the second transistor with the second diode, the field winding is between the outputs of the output diagonal of the bridge, and the braking resistor is shunted by the inverse diode m and is connected between the common point of the first and sixth transistors and the common point of the second and fourth transistors by means of the fifth transistor.