SU1136978A1

SU1136978A1 - Electric traction drive

Info

Publication number: SU1136978A1
Application number: SU833667629A
Authority: SU
Inventors: Марк Евсеевич Шор; Яков Аронович Брискман
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1985-01-30

Abstract

ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий синхронный генератор, статорна обмотка которого через один из управл ющих вентильных мостов св зана с обмоткой кор т гового электродвигател последовательного возбуждени , шунтированной последовательно соединенными тормозным резистором и диодом, группу вентилей, одни из выводов которых объединены и подключены к точке соединени тормозного резистора и диода, и другой управл емый вентильный мост, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности, обмотка возбуждени т гового электродвигател выполнена секционированной с числом секций по числу фаз синхронного генератора, причеМ кажда секци одним выводом подключена к соответствующему выводу обмотки статора синхронного генератора, а другим - к средней точке соответствующего плеча другого управл емого вентильного моста, к которой подключен каждый вывод из соответствующих других выводов группы вентилей, причем одноименные выводы обоих мостов соеS динены общими шинами. 00 О) со ооA TRAFFIC ELECTRIC DRIVE containing a synchronous generator, the stator winding of which, through one of the control valve bridges, is connected to the winding of the back of the series excitation motor, shunted by series-connected braking resistor and diode, a group of gates, one of whose terminals are connected and connected to the braking connection point a resistor and a diode, and another controlled valve bridge, characterized in that, in order to increase reliability, the drive winding of the traction motor It was made sectioned with the number of sections according to the number of phases of the synchronous generator, each section being connected by one output to the corresponding output of the stator winding of the synchronous generator, and the other to the midpoint of the corresponding arm of the other controlled valve bridge, to which each output of the corresponding other outputs of the group is connected. valves, with the same name of the findings of both bridges coupled with common tires. 00 O) so oo

Description

Изобретение относитс к т говому электроприводу , может быть использовано на транспортных средствах с питанием от автономных источников электроснабжени .The invention relates to a traction drive, can be used on vehicles powered by autonomous power sources.

Известен т говый э.лектропривод, содержащий синхронный генератор, статорна обмотка которого через один из управл емых вентильных мостов св зана с обмоткой кор т гового электродвигател последовательного возбуждени , шунтированной последо вательно соединенными тормозными резистором и диодом, группу вентилей, одни из выводов которых объединены и подключены к точке соединени тормозного резистора и диода, и другой управл емый вентильный мост 1 .A known electric drive containing a synchronous generator, the stator winding of which through one of the controlled valve bridges is connected with the winding of the back of the series excitation motor, shunted by a series-connected brake resistor and a diode, a group of gates, one of the terminals of which are combined and connected to the connection point of the braking resistor and the diode, and another controlled valve bridge 1.

Однако при регулировании степени ослаблени тока возбуждени измен етс посто нна времени цепи кор т гового электродвигател , что приводит к по влению значительных бросков тока кор в переходных режимах и к снижению надежности электропривода .However, when adjusting the degree of attenuation of the excitation current, the time constant of the core electric motor circuit changes, which leads to the appearance of significant current surges in transients and to a decrease in the reliability of the electric drive.

Цель изобретени - повышение надежности .The purpose of the invention is to increase reliability.

Поставленна цель достигаетс за счет того, что в т говом электроприводе, содержаш ,ем синхронный генератор, статорна обмотка которого через один из управл емых вентильных мостов св зана с обмоткой кор т гового электродвигател последовательного возбуждени , шунтированной последовательно соединенными тормозным резистором и диодом, группу вентилей, одни из выводов которых объединены и подключены к точке соединени тормозного резистора и диода, и другой управл емый вентильный мост, обмотка возбуждени т гового электродвигател выполнена секционированной с числом секций по числу фаз синхронного генератора, причем кажда секци одним выводом подключена к соответствуюш,ему выводу обмотки статора синхронного генератора , а другим - к средней точке соответствующего плеча другого управл емого вентильного моста, к которой подключен каждый вывод из соответствующих других выводов группы вентилей, причем одноименные выводы обоих мостов соединены общими шинами.This goal is achieved due to the fact that the traction electric drive, which contains a synchronous generator, the stator winding of which, through one of the controlled valve bridges, is connected to the winding of a series electric motor of the secondary excitation connected by a series-connected brake resistor and a diode, a group of valves , one of the conclusions of which are connected and connected to the point of connection of the braking resistor and the diode, and another controlled valve bridge, the excitation winding of the traction motor Partitioned with the number of sections according to the number of phases of the synchronous generator, each section is connected to the corresponding terminal, the stator winding of the synchronous generator, and the other to the midpoint of the corresponding arm of the other controlled valve bridge, to which each output from the corresponding other terminals valve groups, with the same terminals of both bridges connected by common tires.

На чертеже показана принципиальна электрическа схема т гового электропривода .The drawing shows a circuit diagram of a traction electric drive.

Т говый электропривод содержит синхронный генератор 1, например трехфазный, подключенный ко входам управл емого вентильного моста 2, состо щего их Тиристоров 3-8, и через обмотку 9 возбуждени т гового электродвигател , состо щую из секций 10-12, ко входам второго управл емого вентильного моста 13, состо щего из тиристоров 14-19. При этом мосты 2 и 13 соединены параллельно между собой и подключены к обмотке 20 кор электродвигатеЛЯ , котора щунтирована последовательной цепью, состо щей из тормозного резистора 21 и диода 22, обща точка которых через группу 23 диодов 24-26 подключена ко входам управл емого вентильного моста 13.The traction electric drive contains a synchronous generator 1, for example a three-phase one, connected to the inputs of a controlled valve bridge 2, consisting of their Thyristors 3-8, and through the excitation winding 9 of the traction electric motor, consisting of sections 10-12, to the inputs of the second controlled valve bridge 13, consisting of thyristors 14-19. In this case, bridges 2 and 13 are connected in parallel with each other and connected to the winding 20 of the electric motor core, which is shunted by a series circuit consisting of a braking resistor 21 and a diode 22, the common point of which is connected through group 23 of diodes 24-26 to the inputs of a controlled valve bridge 13.

Т говый электропривод работает Cv eдyющим образом.The traction drive works in Cv mode.

В т говом режиме без ослаблени пол при выбранном направлении вращени кор электродвигател управл ющие импульсы от блока управлени вентильными мостами посто нно подаютс на управл ющие электроды тиристоров 14-16 и 6-8. При этом в каждый момент времени ток синхронного генератора 1 протекает через последовательную цепь, состо щую из одной из секций 10, 11 или 12 обмотки 9 возбуждени , тиристоров 14 15 или 16, обмотки 20 кор и тиристоров 6, 7 или 8.In the traction mode without weakening the field, with the chosen direction of rotation of the electric motor, the control pulses from the control unit of the valve bridges are continuously fed to the control electrodes of the thyristors 14-16 and 6-8. At the same time, at each instant of time, the current of the synchronous generator 1 flows through a series circuit consisting of one of the sections 10, 11 or 12 of the excitation windings 9, thyristors 14 15 or 16, the windings of the 20 core and thyristors 6, 7 or 8.

Дл изменени направлени вращени кор электродвигател управл ющие импульсы подаютс на управл ющие электроды тиристоров 3-5 и 17-19, при этом направление тока в обмотке 9 возбуждени измен етс на противоположное, а в обмотке 20 кор остаетс неизменным.To change the direction of rotation of the electric motor, the control pulses are applied to the control electrodes of thyristors 3-5 and 17-19, while the direction of the current in the excitation winding 9 is reversed, and in the winding 20 the core remains unchanged.

Ослабление пол электродвигател осуществл етс следующим образом.The weakening of the electric motor floor is carried out as follows.

В режиме полного пол , как и ранее, включены тиристоры 6, 7 или 8 и 14, 15 или 16. Дл ослаблени пол дополнительно подают управл ющие импульсы на тиристоры 17, 18 или 19 с максимальным углом задержки относительно начала интервалов проводимости соответственно тиристоров 6, 7 или 8. Ослабление пол осуществл етс плавным уменьшением угла задержки до нул . При этом все больша часть тока обмотки кор , протекавшего при полном поле только через одну из секций обмотки возбуждени , тиристоры 14-16 и 6-8, начинает ответвл тьс через тиристоры 17-19 и в другую секцию обмотки возбуждени , причем встречно по отношению к первой. Дл более глубокого ослаблени пол при полностью открытых тиристорах 17-19 плавно уменьщают до нул угол проводимости тиристоров 6-8. При полном закрывании тиристоров 6-8 питание корной обмотки электродвигател осуществл етс через выпр мительный мост на тиристорах 14-19, при этом ток кор в каждый момент времени протекает встречно через две секции обмотки возбуждени , причем суммарные ампервитки возбуждени равны нулю и поле максимально ослаблено.In the full field mode, as before, thyristors 6, 7 or 8 and 14, 15 or 16 are included. To weaken the field, additional control pulses are supplied to thyristors 17, 18 or 19 with a maximum delay angle relative to the beginning of the conduction intervals, respectively, of the thyristors 6, 7 or 8. The field is attenuated by gradually reducing the delay angle to zero. At the same time, an increasing majority of the core winding current flowing in full field only through one of the excitation winding sections, thyristors 14-16 and 6-8, begins to branch off through thyristors 17-19 and into the other excitation winding section, and this is counter to first. For a more profound weakening of the field with fully open thyristors 17-19, the conduction angle of thyristors 6-8 is gradually reduced to zero. When the thyristors 6-8 are fully closed, the electric motor core winding is supplied through a rectifying bridge on thyristors 14-19, and the core current flows in opposite directions through two sections of the excitation winding, the total excitation turns out to be zero and the field is maximally weakened.

В процессе ослаблени пол в корной цепи электродвигател посто нно присутствуют индуктивности одной или двух секций обмотки возбуждени , что демпфирует скачкообразные изменени тока кор и улучшает услови коммутации электродвигател .During the field weakening process, inductors of one or two sections of the excitation winding are constantly present in the electric motor circuit, which dampens abrupt changes in the core current and improves the switching conditions of the electric motor.

Дл перевода электропривода в тормозной режим снимают управл ющие импульсы со всех тиристоров, управл емых вентильных мостов 2 и 13 и развозбуждают синхронный генератора 1, после чего включают тиристоры 3-5.To translate the drive into braking mode, control pulses are removed from all thyristors, controlled by valve bridges 2 and 13, and synchronous generator 1 is released, after which thyristors are turned on 3-5.

Управление тормозным режимом электропривода производитс за счет управлени напр жением синхронного генератора 1.The braking mode of the electric drive is controlled by controlling the voltage of the synchronous generator 1.

При нарастании напр жени синхронного генератора 1 ток обмотки 9 возбуждени сначала протекает по цепи тиристоров 3-5 через обмотку 20 кор , тормозной резистор 21, группу 23 диодов 24-26 и обмотку 9 возбуждени . Такое направление тока через обмотку 9 возбуждени приводит к изменению пол рности ЭДС в об.мотке кор на противоположную по отношению к т говому режиму и включению диода 22. При этом ток кор электродвигател протекает через тормозной резистор 21 и диод 22 в пр мом направлении. После включени диода 22 создаетс цепь независимого возбуждени электродвигател , содержаща тиристоры 3-5, диод 22, группу 23 диодов 24-26 и обмотку 9 возбу)дени . Через диод 22 при этом протекает разность токов кор и возбуждени электродвигател .When the voltage of the synchronous generator 1 rises, the current of the excitation winding 9 first flows through the thyristor circuit 3-5 through the winding 20 kor, the braking resistor 21, a group of 23 diodes 24-26 and the excitation winding 9. Such a direction of current through the excitation winding 9 leads to a change in the EMF polarity in the winding of the core to the opposite with respect to the traction mode and the inclusion of diode 22. At the same time, the current of the electric motor core flows through the braking resistor 21 and the diode 22 in the forward direction. After the diode 22 is turned on, an independent motor excitation circuit is created, containing thyristors 3-5, diode 22, a group of 23 diodes 24-26 and a winding 9 of excitation. Through the diode 22, a difference in the currents of the core and the excitation of the electric motor flows.

В области частот вращени кор электродвигател выще номинальной обычно поддерживают заданную величину ЭДС на обмотке 20 кор , что достигаетс регулированием тока в обмотке 9 возбуждени путем управлени напр жением синхронного генератора 1.In the frequency domain of rotation, the core of the motor above the nominal one usually maintains a given value of the EMF on the winding 20 of the core, which is achieved by adjusting the current in the excitation winding 9 by controlling the voltage of the synchronous generator 1.

При частоте вращени кор электродвигател , равной номинальной, ток кор становитс равным току возбуждени , что приводит к выключению диода 22 и включению обмотки возбуждени последовательно с обмоткой кор . Регулиру напр жение синхронного генератора 1 обратно пропорционально частоте вращени таким образом, чтобы ток кор (ток, протекающий .через тормозной резистор 21) поддерживалс по0 сто нным, обеспечивают поддержание посто нного максимального тормозного момента от номинальной частоты вращени до полной остановки кор электродвигател . Прн этом цепь протекани тока через обмотку 9 возбуждени така же, что и в момент When the frequency of rotation of the motor core is equal to the nominal one, the current of the core becomes equal to the field current, which turns off the diode 22 and turns on the field winding in series with the core winding. The regulation of the voltage of the synchronous generator 1 is inversely proportional to the frequency of rotation so that the current of the core (the current flowing through the braking resistor 21) is kept constant ensures that the constant maximum braking torque is maintained from the nominal frequency of rotation to a complete stop of the motor core. This current flow circuit through the excitation winding 9 is the same as at the moment

5 перехода электропривода в тормозной режим , т.е. ток синхронного генератора 1 замыкаетс через тиристоры 3-5, обмотку 20 кор , тормозной резистор 21, группу 23 диодов 24-26 и обмотку 9 возбуждени .5 transition of the electric drive to the brake mode, i.e. the current of the synchronous generator 1 is closed through the thyristors 3-5, the winding 20 kor, the braking resistor 21, the group 23 of diodes 24-26 and the excitation winding 9.

00

Таким образом, т говый электропривод позвол ет регулировать ток т гового электродвигател как изменением напр жени синхронного генератора, так и изменением угла проводимости тиристоров 3-8 и 14-19, что позвол ет наиболее рационально регулиро5 вать ток возбуждени т гового электродвигател , не исключа индуктивности обмотки 9 возбуждени в цепи протекани тока кор .Thus, the traction electric drive allows adjusting the current of the traction motor both by varying the voltage of the synchronous generator and by changing the angle of conduction of the thyristors 3-8 and 14-19, which allows the most efficient control of the excitation current of the traction motor excitation winding 9 in a current flow circuit.

Предлагаемое устройство позвол ет повысить устойчивость работы электропривода The proposed device allows to increase the stability of the electric drive.

0 и его надежность, а в тормозном режиме и эффективность торможени в области низких частот вращени кор до полной его остановки .0 and its reliability, and in braking mode and braking efficiency in the region of low frequencies of rotation of the core until it stops completely.

Claims

A traction electric drive containing a synchronous generator, the stator winding of which through one of the control valve bridges is connected to the armature winding of a traction electric motor of series excitation, shunted in series with a brake resistor and a diode, a group of valves, one of the terminals of which are combined and connected to the connection point of the brake resistor and diode and another controllable valve bridge, characterized in that, in order to increase reliability, the excitation winding of the traction motor in polyene with a number of sections partitioned by the number of phases of the synchronous generator, wherein one end of each section is connected to a corresponding terminal of the synchronous generator stator winding, and the other - corresponding to the middle point. the shoulder of another controlled valve bridge, to which each terminal is connected from the corresponding other conclusions of the valve group, and the same-named conclusions of both bridges are connected by common buses.