RU97302U1

RU97302U1 - ELECTRIC MOBILE SPEED CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU97302U1
Application number: RU2010113639/11U
Authority: RU
Inventors: Валерий Александрович Баранов; Александр Сергеевич Мазнев
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2010-09-10

Abstract

Устройство регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее две группы тяговых двигателей постоянного тока, общая точка соединения якорных обмоток которых подключена к плюсовой клемме источника питания, один вывод обмотки возбуждения тягового двигателя постоянного тока второй группы подключен к минусовой клемме источника питания, ключевой элемент, вход которого подключен к общей точке соединения якорных обмоток тяговых двигателей постоянного тока первой и второй групп и вывода обмотки возбуждения первой группы тяговых двигателей постоянного тока, свободные выводы обмоток возбуждения двух групп тяговых двигателей постоянного тока соединены между собой, два резистора, один вывод первого резистора подключен к входу ключевого элемента, другой вывод подключен к общей точке соединения резисторов и выхода ключевого элемента, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит три ключевых элемента, вход первого дополнительного ключевого элемента подключен к выходу второго дополнительного ключевого элемента и общей точке соединения обмоток возбуждения между собой, выход первого дополнительного ключевого элемента подключен к входу второго и свободному выводу второго резистора, третий дополнительный ключевой элемент, вход которого подключен к выходу первого дополнительного ключевого элемента, два резистора, один вывод первого дополнительного резистора подключен к входу третьего дополнительного ключевого элемента, другой вывод подключен к выходу третьего дополнительного ключевого элемента и входу второго дополнительного резистора, свободный вывод которого соединен с минусовой клемм� A device for controlling the speed of an electric rolling stock containing two groups of DC traction motors, the common point of connection of the armature windings of which is connected to the positive terminal of the power supply, one terminal of the excitation winding of the DC traction motor of the second group is connected to the negative terminal of the power supply, the key element whose input is connected to the common point of connection of the armature windings of DC traction motors of the first and second groups and the output of the excitation winding of the first group of DC traction motors, free leads of the field windings of two groups of DC traction motors are connected to each other, two resistors, one lead of the first resistor is connected to the key input element, the other output is connected to the common point of connection of resistors and the output of the key element, characterized in that it additionally contains three key elements, the input of the first additional key element is connected to the output of the second complementary one key element and a common point of connection of the field windings to each other, the output of the first additional key element is connected to the input of the second and free terminal of the second resistor, the third additional key element, the input of which is connected to the output of the first additional key element, two resistors, one terminal of the first additional resistor connected to the input of the third additional key element, the other output is connected to the output of the third additional key element and the input of the second additional resistor, the free terminal of which is connected to the negative terminal�

Description

Полезная модель относится к электрическим системам транспортных средств с двигателями постоянного тока, в частности, к системам регулирования скорости электровозов.The utility model relates to electrical systems of vehicles with DC motors, in particular, to speed control systems of electric locomotives.

Известно устройство регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее две группы тяговых двигателей постоянного тока, общая точка соединения якорных обмоток которых подключена к плюсовой клемме источника питания, один вывод обмоток возбуждения тяговых двигателей постоянного тока второй группы подключен к минусовой клемме источника питания, один вывод обмоток возбуждения тяговых двигателей постоянного тока первой группы подключен к контактору, другой вывод которого соединен через регулируемый резистор с индуктивным шунтом, свободный вывод которого соединен с минусовой клеммой источника питания, два диода, аноды которых подключены к свободным выводам якорных обмоток обеих групп тяговых двигателей постоянного тока, а катоды подключены к общей точке соединения контактора с выводом обмоток возбуждения первой группы тяговых двигателей постоянного тока, а свободные выводы обмоток возбуждения двух групп тяговых двигателей постоянного тока соединены между собой (RU №76293, В60L 15/00, бюл. №26 от 20.09.08). Недостатком устройства является низкая надежность из-за невозможности поддержания тока возбуждения на заданном уровне в процессе регулирования, а также ограниченное число ступеней регулирования.A device for controlling the speed of electric rolling stock is known, containing two groups of DC traction motors, the common connection point of the anchor windings of which is connected to the positive terminal of the power source, one terminal of the excitation windings of the DC traction motors of the second group is connected to the negative terminal of the power source, one terminal of the traction excitation windings DC motors of the first group are connected to a contactor, the other terminal of which is connected through an adjustable resistor to an inductive shun the volume, the free output of which is connected to the negative terminal of the power supply, two diodes, the anodes of which are connected to the free terminals of the anchor windings of both groups of DC traction motors, and the cathodes are connected to the common point of the contactor with the output of the field windings of the first group of DC traction motors, and the free leads of the field windings of two groups of DC traction motors are interconnected (RU No. 76293, B60L 15/00, bull. No. 26 dated 09/20/08). The disadvantage of this device is the low reliability due to the inability to maintain the excitation current at a given level in the process of regulation, as well as a limited number of stages of regulation.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее две группы тяговых двигателей постоянного тока, общая точка соединения якорных обмоток которых подключена к плюсовой клемме источника питания, один вывод обмотки возбуждения тягового двигателя постоянного тока второй группы подключен к минусовой клемме источника питания, ключевой элемент, вход которого подключен к общей точке соединения якорных обмоток тяговых двигателей постоянного тока первой и второй группы и вывода обмотки возбуждения первой группы тяговых двигателей постоянного тока, свободные выводы обмоток возбуждения двух групп тяговых двигателей постоянного тока соединены между собой, два резистора, один вывод первого резистора подключен к входу ключевого элемента, другой вывод подключен к общей точке соединения резисторов и выхода ключевого элемента, свободный вывод второго резистора соединен с минусовой клеммой источника питания (RU №86150, В60L 15/04, бюл. №24 от 27.08.09).The closest in technical essence to the proposed device is a device for controlling the speed of electric rolling stock, containing two groups of DC traction motors, the common connection point of the anchor windings of which is connected to the positive terminal of the power source, one terminal of the excitation winding of the second DC traction motor is connected to the negative terminal power supply, a key element whose input is connected to a common connection point of the anchor windings of traction motors of constant the current of the first and second groups and the output of the field winding of the first group of DC traction motors, the free terminals of the field windings of two groups of DC traction motors are interconnected, two resistors, one terminal of the first resistor is connected to the input of the key element, the other terminal is connected to a common connection point resistors and the output of the key element, the free output of the second resistor is connected to the negative terminal of the power supply (RU No. 866150, B60L 15/04, bull. No. 24 dated 08/27/09).

Недостатком устройства является низкая надежность из-за невозможности выравнивания токов якорей параллельных ветвей, обусловленной расхождением характеристик и диаметров бандажей колесных пар.The disadvantage of this device is the low reliability due to the inability to align the currents of the anchors of the parallel branches, due to the discrepancy of the characteristics and diameters of the tires of the wheelsets.

Задача полезной модели - повышение надежности работы устройства за счет исключения расхождения токов якорных обмоток смежных параллельных ветвей тяговых двигателей постоянного тока.The objective of the utility model is to increase the reliability of the device by eliminating the discrepancy in the currents of the armature windings of adjacent parallel branches of DC traction motors.

Для достижения поставленного технического результата, устройство регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее две группы тяговых двигателей постоянного тока, общая точка соединения якорных обмоток которых подключена к плюсовой клемме источника питания, один вывод обмотки возбуждения тягового двигателя постоянного тока второй группы подключен к минусовой клемме источника питания, ключевой элемент, вход которого подключен к общей точке соединения якорных обмоток тяговых двигателей постоянного тока первой и второй групп и вывода обмотки возбуждения первой группы тяговых двигателей постоянного тока, свободные выводы обмоток возбуждения двух групп тяговых двигателей постоянного тока соединены между собой, два резистора, один вывод первого резистора подключен к входу ключевого элемента, другой вывод подключен к общей точке соединения резисторов и выхода ключевого элемента, дополнительно содержит три ключевых элемента, вход первого дополнительного ключевого элемента подключен к выходу второго дополнительного ключевого элемента и общей точке соединения обмоток возбуждения между собой, выход первого дополнительного ключевого элемента подключен к входу второго и свободному выводу второго резистора, третий дополнительный ключевой элемент, вход которого подключен к выходу первого дополнительного ключевого элемента, два резистора, один вывод первого дополнительного резистора подключен к входу третьего дополнительного ключевого элемента, другой вывод подключен к выходу третьего дополнительного ключевого элемента и входу второго дополнительного резистора, свободный вывод которого соединен с минусовой клеммой источника питания.To achieve the technical result, a device for controlling the speed of electric rolling stock, containing two groups of DC traction motors, the common connection point of the anchor windings of which is connected to the positive terminal of the power source, one terminal of the excitation winding of the traction DC motor of the second group is connected to the negative terminal of the power source, the key element, the input of which is connected to the common connection point of the anchor windings of the DC traction motors of the first and second g spp and output of the field winding of the first group of DC traction motors, free terminals of the field windings of two groups of DC traction motors are interconnected, two resistors, one output of the first resistor is connected to the input of the key element, the other output is connected to a common connection point of the resistors and the output of the key element, additionally contains three key elements, the input of the first additional key element is connected to the output of the second additional key element and a common point of connection excitation windings between themselves, the output of the first additional key element is connected to the input of the second and free output of the second resistor, the third additional key element, the input of which is connected to the output of the first additional key element, two resistors, one terminal of the first additional resistor is connected to the input of the third additional key element, another terminal is connected to the output of the third additional key element and the input of the second additional resistor, the free output of which connected to a negative power supply terminal.

Данная схема соединения обмоток обеих групп тяговых двигателей постоянного тока, ключевых элементов и резисторов между собой позволяет реализовать поддержание тока возбуждения тяговых двигателей постоянного тока на заданном уровне и обеспечить равенство токов якорей параллельных ветвей.This scheme of connecting the windings of both groups of DC traction motors, key elements and resistors with each other allows you to maintain the excitation current of the DC traction motors at a given level and ensure the equality of the currents of the anchors of parallel branches.

На чертеже приведена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит две группы тяговых двигателей постоянного тока, якорные обмотки которых 1 и 3 подключены к плюсовой клемме источника питания. К свободным выводам якорных обмоток 2 и 4 подключены соединенные последовательно обмотки возбуждения тяговых двигателей постоянного тока 5-8. Свободный вывод обмотки возбуждения 8 подключен к минусовой клемме источника питания. Вход ключевого элемента 9 подключен к общей точке соединения выводов якорных обмоток 2 и 4, вывода обмотки возбуждения 5, резистора 10, а другой вывод ключевого элемента 9 подключен к общей точке соединения второго вывода резистора 10 и первого вывода резистора 11, другой вывод которого подключен к общей точке соединения входа ключевого элемента 12, выхода ключевого элемента 13, входа ключевого элемента 14 и первого вывода резистора 15. К общей точке соединения выводов обмоток возбуждения 6 и 7 подключены выход ключевого элемента 12 и вход ключевого элемента 13. Другой вывод резистора 15 подключен к выходу ключевого элемента 14 и первому выводу резистора 16, свободный вывод которого подключен к минусовой клемме источника питания. В качестве ключевых элементов можно использовать IGBT-транзисторы или GTO-тиристоры.The device contains two groups of DC traction motors, the anchor windings of which 1 and 3 are connected to the positive terminal of the power source. To the free conclusions of the anchor windings 2 and 4 are connected in series connected excitation windings of traction DC motors 5-8. The free output of the field winding 8 is connected to the negative terminal of the power source. The input of the key element 9 is connected to a common connection point of the conclusions of the anchor windings 2 and 4, the output of the field winding 5, resistor 10, and the other output of the key element 9 is connected to the common connection point of the second output of the resistor 10 and the first output of the resistor 11, the other terminal of which is connected to the common connection point of the input of the key element 12, the output of the key element 13, the input of the key element 14 and the first output of the resistor 15. The output of the key element 12 and the input of the key e are connected to the common connection point of the terminals of the field windings 6 and 7 element 13. The other terminal of the resistor 15 is connected to the output of the key element 14 and the first terminal of the resistor 16, the free terminal of which is connected to the negative terminal of the power source. IGBTs or GTOs can be used as key elements.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Первоначально ключевые элементы 9, 12, 13, 14 находятся в непроводящем состоянии и через обмотки возбуждения 5-8 протекает суммарный ток якорных обмоток 1-4 обеих групп тяговых двигателей постоянного тока. Затем по мере увеличения тока через обмотки возбуждения 5-8 происходит включение ключевых элементов 9 и 14. Коэффициент регулирования возбуждения определяется величиной коэффициента заполнения и соотношением величин сопротивлений обмоток возбуждения 5-8 и резисторов 10, 11 и 15, 16. При появлении разницы токов якорей происходит включение ключевых элементов 12 и 13, которые совместно с ключевыми элементами 9 и 14 обеспечивают изменение коэффициента регулирования возбуждения одной из групп тяговых двигателей постоянного тока.Initially, the key elements 9, 12, 13, 14 are in a non-conductive state and the total current of the armature windings 1-4 of both groups of DC traction motors flows through the field windings 5-8. Then, as the current through the excitation windings 5–8 increases, the key elements 9 and 14 are turned on. The excitation regulation coefficient is determined by the fill factor and the ratio of the resistance values of the excitation windings 5–8 and resistors 10, 11, and 15, 16. When the difference in the currents of the armature the inclusion of key elements 12 and 13, which together with key elements 9 and 14 provide a change in the coefficient of regulation of the excitation of one of the groups of traction DC motors.

Таким образом, в процессе работы возможно изменение коэффициента регулирования возбуждения лишь требуемой группы тяговых двигателей постоянного тока.Thus, in the process of operation, it is possible to change the excitation regulation coefficient of only the required group of DC traction motors.

Claims

A device for controlling the speed of electric rolling stock containing two groups of DC traction motors, the common connection point of the anchor windings of which is connected to the positive terminal of the power source, one terminal of the excitation winding of the second DC traction motor is connected to the negative terminal of the power source, the key element of which is connected to the common point of connection of the anchor windings of the DC traction motors of the first and second groups and the output of the field winding of the first group of traction DC motors, free terminals of the field windings of two groups of DC traction motors are interconnected, two resistors, one terminal of the first resistor is connected to the input of the key element, the other terminal is connected to a common point of connection of the resistors and the output of the key element, characterized in that it additionally contains three key elements, the input of the first additional key element is connected to the output of the second additional key element and the common connection point of the field windings between The output of the first additional key element is connected to the input of the second and free output of the second resistor, the third additional key element, the input of which is connected to the output of the first additional key element, two resistors, one terminal of the first additional resistor is connected to the input of the third additional key element, the other the output is connected to the output of the third additional key element and the input of the second additional resistor, the free output of which is connected to the negative terminal th power source.