RU63616U1

RU63616U1 - DEVICE FOR STARTING AND ELECTRIC BRAKE OF DC ELECTRIC TRAINS

Info

Publication number: RU63616U1
Application number: RU2007102413/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Исаакович Гальперин; Леонид Юдкович Вейцман; Виталий Лукич Сребный; Чеслав Валерьянович Кижло; Мирослав Иосифович Соколовский
Original assignee: Акционерное общество "Рижский электромашиностроительный завод"
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2007-05-27

Abstract

Устройство пуска и электрического торможения электропоездов постоянного тока относится к области тягового электропривода электрического транспорта, в частности, электропоездов постоянного тока. Две группы тяговых двигателей (1) и (2) включены в противоположные плечи моста, вершины которого подключены к плюсу источника питания - пантографу (3) и «земле» - заземляющему устройству (4). Две группы резисторов (5) и (6), сопротивление которых регулируется контакторами контроллера (на схеме не показаны), включены в противоположные плечи моста и каждая шунтирована контакторами контроллера (6), (7) и (9), (10) соответственно. Коммутирующие элементы (11) и (12) в виде диодов (12-1) и (11-1) шунтированы контакторами контроллера (11-2) и (12-2) соответственно. При этом для резисторов (5), находящихся ближе к плюсу источника питания (3) диод (12-1) подключен катодом к началу второй группы тяговых двигателей (2) и плюсу источника питания (3), а анодом - к резисторам (5). Для группы резисторов (6), находящихся ближе к «земле» (4), диод (11-1) подключен анодом к «земле» (4) и к концу первой группе тяговых двигателей (1), а катодом - к этой группе резисторов (6). В диагональ моста включен коммутирующий элемент (13), состоящий из последовательно соединенных диода (13-1) и контактора тормозного переключателя (13-2), шунтированных контактором силового контроллера (13-3). При этом диод (13-1) включен в коммутирующем элементе (13) катодом в направлении начала первой группы двигателей (1), находящихся у «земли» (4), а анодом - к концу тяговых двигателей (2), находящихся у плюса источника питания (3).The device for starting and electric braking of direct current electric trains relates to the field of traction electric drive of electric vehicles, in particular, direct current electric trains. Two groups of traction motors (1) and (2) are included in the opposite shoulders of the bridge, the tops of which are connected to the plus of the power source - pantograph (3) and "ground" - the grounding device (4). Two groups of resistors (5) and (6), the resistance of which is regulated by the controller contactors (not shown in the diagram), are included in the opposite shoulders of the bridge and each is shunted by the controller contactors (6), (7) and (9), (10), respectively. The switching elements (11) and (12) in the form of diodes (12-1) and (11-1) are shunted by the contactors of the controller (11-2) and (12-2), respectively. Moreover, for resistors (5) located closer to the plus of the power source (3), the diode (12-1) is connected by a cathode to the beginning of the second group of traction motors (2) and the plus of the power source (3), and the anode to resistors (5) . For a group of resistors (6) closer to the ground (4), the diode (11-1) is connected by an anode to the ground (4) and to the end of the first group of traction motors (1), and the cathode to this group of resistors (6). A switching element (13) is included in the diagonal of the bridge, consisting of a diode (13-1) connected in series and a brake switch contactor (13-2), shunted by the contactor of the power controller (13-3). In this case, the diode (13-1) is turned on in the switching element (13) by the cathode in the direction of the beginning of the first group of motors (1) located at the “ground” (4), and by the anode towards the end of the traction motors (2) located at the plus of the source nutrition (3).

Description

Полезная модель относится к области тягового электропривода электрического транспорта, в частности, электропоездов постоянного тока.The utility model relates to the field of traction electric drive of electric transport, in particular, direct current electric trains.

Известны устройства пуска и электрического торможения электропоездов постоянного тока, содержащие две группы тяговых двигателей, каждая из которых включена в противоположные плечи моста, вершины которого подключены к плюсу источника питания и «земле», две группы резисторов с контакторами силового контроллера и коммутирующими элементами, в виде электропневматических контакторов с дугогашением, включенные в два другие плечи моста, коммутирующий элемент такого же типа, включенный в диагональ моста, и тормозной переключатель.Known devices for starting and electric braking of DC electric trains, containing two groups of traction motors, each of which is included in the opposite shoulders of the bridge, the tops of which are connected to the plus of the power source and the "ground", two groups of resistors with contactors of the power controller and switching elements, in the form electro-pneumatic contactors with arc suppression, included in the other two shoulders of the bridge, a switching element of the same type, included in the diagonal of the bridge, and a brake switch.

В этих устройствах пуск электропоезда, имеющего две группы тяговых двигателей осуществляется посредством переключения тяговых двигателей с последовательного соединения на параллельное с помощью мостового перехода, в котором используются коммутирующие элементы - переходных электропневматических контакторов с дугогашением (см. Б.Н.Тихменев, Л.М.Трахтман «Подвижной состав электрифицированных железных дорог». М., Транспорт, 1980 г. [1], см. Б.К.Просвирин «Электропоезда постоянного тока. Учебное пособие.» М., УМК МПС России, 2001 г. [2]).In these devices, the start of an electric train having two groups of traction motors is carried out by switching the traction motors from a serial connection to a parallel one using a bridge transition, in which switching elements are used - transitional electro-pneumatic contactors with arc suppression (see B.N. Tikhmenev, L.M. Trakhtman, “Rolling stock of electrified railways.” M., Transport, 1980 [1], see B.K. Prosvirin “Direct current electric trains. Study guide.” M., UMK MPS of Russia, 2001 [2] )

Имеются также устройства, в которых при электрическом торможении в частности рекуперативном, переключение тяговых двигателей по мере снижения скорости электропоезда с параллельного соединения на последовательное осуществляется с помощью мостового перехода и таких же электропневматических контакторов (см. Л.М.Трахтман «Электрическое торможение электроподвижного состава». М., Транспорт, 1965 г.) [3].There are also devices in which, in case of electric braking, in particular regenerative braking, the switching of traction motors as the speed of the electric train decreases from parallel to serial is carried out using a bridge junction and the same electro-pneumatic contactors (see L. M. Trakhtman “Electric braking of electric rolling stock” . M., Transport, 1965) [3].

В обоих случаях для вывода ступеней пуско-тормозного резистора используется силовой контроллер, в котором контакторы работают только на замыкания, т.е. не размыкают электрическую цепь под нагрузкой, что обуславливает их высокую износостойкость.In both cases, a power controller is used to output the stages of the start-brake resistor, in which the contactors work only on short circuits, i.e. do not open the electric circuit under load, which leads to their high wear resistance.

Недостатком известных устройств является относительно низкая надежность электропневматических контакторов с дугогашением, обусловленная эксплуатационным износом дугогасительных камер и контактов контакторов.A disadvantage of the known devices is the relatively low reliability of electro-pneumatic contactors with suppression due to operational wear of the arcing chambers and contacts of the contactors.

Сущность заявляемого объекта состоит в том, что коммутирующие элементы в плечах моста выполнены в виде диодов, шунтированных контакторами силового контроллера, причем для резисторов, находящихся у плюса источника питания диод подключен катодом к началу первой группы тяговых двигателей и плюсу источника питания, а анодом - к резисторам, для группы резисторов, находящихся у «земли» диод подключен анодом к «земле», а катодом - к этой группе резисторов.The essence of the claimed object is that the switching elements in the shoulders of the bridge are made in the form of diodes, shunted by the contactors of the power controller, and for the resistors located at the plus of the power supply, the diode is connected by the cathode to the beginning of the first group of traction motors and the plus of the power source, and the anode to resistors, for a group of resistors located near the ground, the diode is connected by an anode to the ground, and the cathode connects to this group of resistors.

В диагональ моста включен коммутирующий элемент, состоящий из последовательно соединенных диодов и контактора тормозного переключателя, шунтированных контактором контроллера, причем диод включен в указанном элементе катодом в направлении начала первой группы двигателей, находящихся у «земли», а анодом - к концу A switching element is included in the diagonal of the bridge, consisting of diodes and a brake switch contactor connected in series, shunted by the controller contactor, the diode being connected in the indicated element by the cathode in the direction of the beginning of the first group of motors located near the ground, and by the anode towards the end

группы двигателей, находящихся у плюса источника питания.groups of engines located at the plus of the power source.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства пуска и электрического торможения электропоездов постоянного тока.Figure 1 presents the circuit diagram of the proposed device for starting and electric braking of electric trains of direct current.

Две группы тяговых двигателей 1 и 2 включены в противоположные плечи моста, вершины которого подключены к плюсу источника питания (пантографу) 3 и «земле» (заземляющему устройству) 4.Two groups of traction motors 1 and 2 are included in the opposite shoulders of the bridge, the tops of which are connected to the plus of the power source (pantograph) 3 and the "ground" (grounding device) 4.

Две группы резисторов 5 и 6, сопротивление которых регулируется контакторами контроллера (на схеме не показаны), включены в противоположные плечи моста и каждая шунтирована контакторами контроллера 6, 7 и 9, 10 соответственно. Коммутирующие элементы 11 и 12 в виде диодов 12-1 и 11-1 шунтированы контакторами контроллера 11-2 и 12-2 соответственно.Two groups of resistors 5 and 6, the resistance of which is regulated by the controller contactors (not shown in the diagram), are included in the opposite shoulders of the bridge and each is shunted by the controller contactors 6, 7 and 9, 10, respectively. The switching elements 11 and 12 in the form of diodes 12-1 and 11-1 are shunted by the contactors of the controller 11-2 and 12-2, respectively.

При этом для резисторов 5, находящихся ближе к плюсу источника питания 3 диод 12-1 подключен катодом к началу второй группы тяговых двигателей 2 и плюсу источника питания 3, а анодом - к резисторам 5. Для группы резисторов 6, находящихся ближе к «земле» 4, диод 11-1 подключен анодом к «земле» 4 и к концу первой группе тяговых двигателей 1, а катодом - к этой группе резисторов 6.Moreover, for resistors 5 located closer to the plus of the power supply 3, the diode 12-1 is connected by the cathode to the beginning of the second group of traction motors 2 and the plus of the power supply 3, and by the anode to the resistors 5. For the group of resistors 6 located closer to the “ground” 4, the diode 11-1 is connected by the anode to the “ground” 4 and to the end of the first group of traction motors 1, and the cathode to this group of resistors 6.

В диагональ моста включен коммутирующий элемент 13, состоящий из последовательно соединенных диода 13-1 и контактора тормозного переключателя 13-2, шунтированных контактором силового контроллера 13-3. При этом диод 13-1 включен в коммутирующем элементе 13 катодом в направлении начала первой группы двигателей 1, находящихся у «земли», а анодом - к концу тяговых двигателей 2, находящихся у плюса источника питания 3.A switching element 13 is included in the diagonal of the bridge, consisting of a diode 13-1 connected in series and a brake switch contactor 13-2, shunted by the contactor of the power controller 13-3. In this case, the diode 13-1 is connected in the switching element 13 by the cathode in the direction of the beginning of the first group of motors 1 located at the “ground”, and the anode to the end of the traction motors 2 located at the plus of the power supply 3.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В режиме тяги при пуске включены контакторы 8, 9, 13-2, а In traction mode during start-up, contactors 8, 9, 13-2, and

резисторы 5 и 6 полностью введены.resistors 5 and 6 are fully inserted.

При этом обе группы тяговых двигателей 1 и 2 совместно с резисторами 5 и 6 включены последовательно.In this case, both groups of traction motors 1 and 2 together with resistors 5 and 6 are connected in series.

По мере разгона двигателей резисторы 5 и 6 постепенно выводятся контакторами контроллера (на схеме не показаны). В этом случае сначала включаются контакторы контроллера 7 и 10, а контактор 8 и 9 выключаются.As the engines accelerate, the resistors 5 and 6 are gradually output by the contactors of the controller (not shown in the diagram). In this case, the contactors of the controller 7 and 10 are turned on first, and the contactor 8 and 9 are turned off.

Для перехода тяговых двигателей на параллельное соединение включаются контакторы контроллера 11-2, 12-2 и диод 13-1 запирается. При этом первая группа двигателей 1 оказывается подсоединенной к плюсу источника питания 3 через контактор 7, резисторы 5 и контактор 12-2.To transfer traction motors to a parallel connection, the contactors of the controller 11-2, 12-2 are turned on and the diode 13-1 is locked. In this case, the first group of motors 1 is connected to the plus of the power source 3 through the contactor 7, the resistors 5 and the contactor 12-2.

Вторая группа двигателей 2 через контактор 10, группу резисторов 6 и контактор 11-2 подсоединяется к «земле» 4.The second group of motors 2 through the contactor 10, the group of resistors 6 and the contactor 11-2 is connected to the "ground" 4.

Далее путем вывода ступеней групп резисторов 5 и 6 продолжается увеличение скорости вращения двигателей до выхода их на автоматическую характеристику с полным полем.Then, by outputting the steps of the groups of resistors 5 and 6, the speed of the motors continues to increase until they reach the full-field automatic characteristic.

В режиме электрического торможения выключается контактор тормозного переключателя 13-2 и контакторы силового контроллера 7, 10, 11-2, 12-2, а включаются контакторы 8 и 9.In the electric braking mode, the contactor of the brake switch 13-2 and the contactors of the power controller 7, 10, 11-2, 12-2 are turned off, and the contactors 8 and 9 are turned on.

При этом обе группы тяговых двигателей 1 и 2 соединяются параллельно. Ток рекуперации первой группы двигателей идет по цепи:In this case, both groups of traction motors 1 and 2 are connected in parallel. The recovery current of the first group of motors goes along the circuit:

«земля» 4 - группа двигателей, 1 - контактор 8 - диод 12-1 - плюс источники питания 3. Ток рекуперации второй группы двигателей 2 проходит по цепи: «земля» 4 - диод 11-1 - контактор 9 - группа двигателей 2 - плюс источник питания 3."Ground" 4 - group of motors, 1 - contactor 8 - diode 12-1 - plus power supplies 3. The recovery current of the second group of motors 2 passes through the circuit: "ground" 4 - diode 11-1 - contactor 9 - group of motors 2 - plus power supply 3.

По мере уменьшения скорости вращения тяговых двигателей вследствие торможения электропоезда двигатели переключателя на последовательное соединение. Для этого включается контактор 13-3 As the speed of rotation of the traction motors decreases due to braking of the electric train, the motors of the switch to the serial connection. To do this, the contactor 13-3 is turned on.

силового контроллера, а диоды 11-1 и 12-1 при этом запираются. Ток рекуперации в этом случае проходит по цепи:power controller, and the diodes 11-1 and 12-1 are thus locked. The recovery current in this case passes through the circuit:

«Земля» 4 - группа двигателей 1 - контактор 8 - первая группа резисторов 5 - контактор 13-3 - вторая группа резисторов 6 - контактор 9 - группа двигателей 2 - плюс источники питания 3. Далее силовой контроллер своими контакторами ступенчато уменьшает сопротивление резисторов 5 и 6 до нуля.Earth 4 - a group of motors 1 - a contactor 8 - a first group of resistors 5 - a contactor 13-3 - a second group of resistors 6 - a contactor 9 - a group of motors 2 - plus power supplies 3. Further, the power controller with its contactors stepwise reduces the resistance of the resistors 5 and 6 to zero.

На этом процесс перехода на последовательное соединение тяговых двигателей заканчивается.On this, the process of transition to the serial connection of traction engines ends.

Использование в предлагаемом устройстве для переключения тяговых двигателей диодов позволяет потенциально разделить электрические цепи двигателей и использовать контакторы силового контроллера, работающих только на замыкание, т.е. не разрывающих электрическую цепь под нагрузкой, вследствие чего увеличивается надежность электрооборудования электропоезда в целом.The use of diodes in the proposed device for switching traction motors allows you to potentially separate the electric circuits of the motors and use the contactors of the power controller, working only for short circuit, i.e. not breaking the electric circuit under load, as a result of which the reliability of the electric equipment of the electric train as a whole increases.

Claims

1. A device for starting and electric braking of DC electric trains, containing two groups of traction motors, each of which is included in the opposite shoulders of the bridge, the tops of which are connected to the plus of the power source and the ground, two groups of resistors with a power controller and switching elements in the form of electro-pneumatic contactors with suppression included in two other opposite shoulders of the bridge, a switching element of the same type included in the diagonal of the bridge, and a brake switch, different We note that the switching elements in the shoulders of the bridge are made in the form of diodes shunted by the contactors of the power controller, and for resistors located at the plus of the power supply, the diode is connected by a cathode to the beginning of the second group of traction motors and the plus of the power source, and the anode to resistors, for the group of resistors closer to the ground, the diode is connected by anode to the ground and the end of the first group of traction motors, and the cathode to this group of resistors.

2. The device according to claim 1, characterized in that a switching element is included in the diagonal of the bridge, consisting of a diode and a brake switch contactor connected in series, shunted by the controller contactor, the diode being connected in the indicated element by a cathode from the beginning of the first group of motors located at land ”, and the anode to the end of the group of engines located at the power source.