SU1240648A1

SU1240648A1 - Device for resistor braking of vehicle with induction traction electric motors

Info

Publication number: SU1240648A1
Application number: SU853857200A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Алексеевич Чернышев; Лора Анатольевна Фудимова; Нина Ивановна Заброда; Владилен Степанович Марченко
Priority date: 1985-01-24
Filing date: 1985-01-24
Publication date: 1986-06-30

Description

Изобретение относитс к транспорту , в частности к устройствам дл торможени транспортных средств с асинхронными т говыми двигател ми и инверторами дл регулировани тормоз- ного усили .The invention relates to transport, in particular, to devices for braking vehicles with asynchronous traction motors and inverters for adjusting the braking force.

Цель изобретени - повышение экономичности .The purpose of the invention is to increase efficiency.

На фиг. 1 представлена электрическа блок-схема предлагаемого устрой- ства; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напр жений в элементах устройства при работе в т говом режиме; на фиг. 3 - то же, при работе в тормозном режиме. .FIG. 1 is an electrical block diagram of the proposed device; in fig. 2 - timing diagrams of currents and voltages in the elements of the device when operating in the traction mode; in fig. 3 - the same, when working in the brake mode. .

Устройство (фиг. 1) содержит тиристоры 1-12 встречно-параллельных тиристорных мостов и узел 13 принудительной коммутации инвертора, подключенные непосредственно и через диоды 14, 15 к выпр мительным мостам 16 и 17, соединенным последовательно. Входы выпр мительных мостов подключены к статорным трехфазным обмоткам т гового генератора 18, а выходы - к кон- денсаторам 19 и 20 фильтров. К входам тиристорных мостов подключены фазные обмотки 21-23 асинхронного т гового двигател . Тормозной резистор 24 включен последовательно к диодам 14 и 15 и подключен контактами 25 и 26 к общей точке выпр мительных мостов 16 и 17. Блок 27 управлени соединен выходами с управл ющими электродами тиристоров 1-12 и управл ющим входом блока 13 принудительной коммутации, а входами - с датчиками 28-33 тока в цеп х тиристоров 1-12 и регул тором 34. К регул тору 34 подключены обмотка тормозного переключател 35 и возбудитель 36 генератора 18.The device (Fig. 1) contains thyristors 1-12 of anti-parallel thyristor bridges and an inverter forced switching node 13 connected directly and through diodes 14, 15 to rectifying bridges 16 and 17 connected in series. The inputs of the rectifying bridges are connected to the stator three-phase windings of the traction generator 18, and the outputs to the capacitors 19 and 20 of the filters. The phase windings 21-23 of the induction motor are connected to the inputs of the thyristor bridges. The braking resistor 24 is connected in series to the diodes 14 and 15 and connected by contacts 25 and 26 to a common point of the rectifying bridges 16 and 17. The control unit 27 is connected by outputs to the control electrodes of thyristors 1-12 and the control input of the forced switching unit 13, and - with current sensors 28-33 in thyristor circuits 1-12 and regulator 34. The coil of the brake switch 35 and the exciter 36 of the generator 18 are connected to the controller 34.

На временных диграммах (фиг.2 и 3) кривыми Ct-- М, представлены токи в тиристорах 1-12, а кривыми н тл П - фазные токи асинхронного двигател кобмотки 21).In the time diagrams (Figures 2 and 3), the Ct-- M curves are the currents in thyristors 1-12, and the curves n and T are the phase currents of the asynchronous motor of the kobmotka 21).

Устройство работает следующш- образом .The device works as follows.

В т говом режиме контакты 25 и 26 тормозного переключател 35 замкнуты . Регул тор 34 вьфабатывает сигналы , управл ющие блок:ом 27 управлени инвертором и возбудителем 36 генератора 18.В силовой цепи электро- привода устанавливаетс требуемое напр жение, а блок 27 управлени задает соответствующую частоту инверIn the pull mode, pins 25 and 26 of brake switch 35 are closed. The controller 34 detects the signals controlling the unit: ohm 27 controlling the inverter and exciter 36 of the generator 18. The required voltage is set at the power circuit of the electric drive, and the control unit 27 sets the appropriate frequency of the inverter

5five

0 5 g 0 5 g

5five

тора, вырабатыва импульсы на включение тиристоров 1-12. Отключение главных тиристоров 1-6 осуществл етс принудительно при помощи узла 13, нулевые тиристоры 8-12 отключаютс естественным образом после спадани тока в них до нул . Контроль провод щего состо ни нулевых транзисторов осуществл етс датчиками 28-33 тока, которые выдают сигналы в блок 27 управлени при протекании тока в ветв х , воздействующие на каналы управлени главных тиристоров таким образом , что импульс включени на них , проходит только после отключени соответствующего нулевого тиристора. В результате главные и: нулевые тиристоры провод т токи в т говом режиме . в соответствии с диаграммами, показанными на фиг. 2. Там же приведены кривые фазных тока и н пржени , получающиес при этом.torus, producing pulses to turn on thyristors 1-12. The main thyristors 1-6 are forcibly disconnected by means of the node 13, the zero thyristors 8-12 are disconnected in a natural way after the current drops to zero in them. The conductive state of the zero transistors is monitored by current sensors 28-33, which provide signals to the control unit 27 when current flows in the branches, affecting the control channels of the main thyristors so that the turn-on pulse on them passes only after the corresponding zero thyristor. As a result, the main and: zero thyristors conduct currents in the traction mode. in accordance with the diagrams shown in FIG. 2. It also shows the phase current and current curves resulting from this.

Как видно из .диаграмм,, имеетс два состо ни инвертора. Первое состо ние - ток нагрузки провод т три главных тиристора. Например, на интервале , предшествующем моментуAs can be seen from the diagrams, there are two states of the inverter. The first state, the load current, conducts three main thyristors. For example, in the interval preceding the moment

5Т, .5T,.

-ту , провод т главные тиристоры 1 , 4- that, lead main thyristors 1, 4

5. Токи протекают по цеп м: выпр митель 16 - тиристоры 1,5 - фазы 21, 23 - фаза 22 - тиристор 4 - выпр ми5т5. The currents flow in the following circuits: rectifier 16 — thyristors 1.5 — phases 21, 23 — phase 22 — thyristor 4 — rectifying

тель 17. В момент -уу главный тиристор 1 отключаетс при помощи узла 13 принудительной коммутации и включаетс нулевой тиристор 7,. который подхватывает ток нагрузки. Наступает второе состо ние - ток нагрузки провод т два главных тиристора 4, 5 и один нулевой 7. На интервале, после5Т17. At the instant of time, the main thyristor 1 is turned off using the forced switching node 13 and the thyristor 7 is turned on ,. which picks up the load current. The second state comes - the load current is conducted by two main thyristors 4, 5 and one zero 7. In the interval, after 5T

дующем за моментом jj токи протекают по цеп м: выпр митель 16, тиристор 5 - фаза 23 - фаза 22 - тиристор 4 - выпр митель 17 и выпр митель 17 - тиристор 7 - фаза 21 - фаза 22 - тиристор 4 - выпр митель 17. Длитс following the moment jj, currents flow along the following circuits: rectifier 16, thyristor 5 - phase 23 - phase 22 - thyristor 4 - rectifier 17 and rectifier 17 - thyristor 7 - phase 21 - phase 22 - thyristor 4 - rectifier 17. Dlits

f Г этот интервал в течение j до техf G this interval for j to those

пор, пока ток через нулевой тиристор 7 не спадет до нул . Здесь Т - период выходного напр жени инвертора, V - фазовый угол сдвига между выходными токами и напр жением инвертора. Угол V измер етс от момента отключени фазы от полюса источника питани до момента спадани тока в ней до нул . Ориентировочно ,, где V угол сдвига между первыми гармониками тока и напр жени двигател . Переход в тормозной режим осуществл етс следующим образом.then, until the current through the zero thyristor 7 drops to zero. Here T is the period of the output voltage of the inverter, V is the phase angle of the shift between the output currents and the voltage of the inverter. The angle V is measured from the moment the phase is disconnected from the power supply pole until the current in it drops to zero. Roughly, where V is the angle of the shift between the first harmonics of the current and the voltage of the motor. The transition to braking mode is carried out as follows.

Регул тор 34 выдает сигнал на ера- батьтание тормозного переключател 35, контакты 25 и 26 которого размыкаютс . При этом тормозной резистор 24 вводитс в схему, но током не обтекаетс . После размыкани контак- тов 25,26 нулевые тиристоры 7-12 совместно с диодами 14, 15 начинают выполн ть функции обратных вентилей инвертора напр жени и провод т реактивный ток двигател . Например, во втором состо нии инвертора после мо5ТThe controller 34 provides a signal for the operation of the brake switch 35, contacts 25 and 26 of which are open. As such, the braking resistor 24 is introduced into the circuit, but the current does not flow around it. After opening the contacts 25,26, the zero thyristors 7-12, together with the diodes 14, 15, begin to function as a voltage inverter non-return valves and conduct the reactive current of the motor. For example, in the second state of the inverter after

, когда включены главные тиментаwhen major timings are included

1212

ристоры 4, 5 и нулевой тиристор 7, токи протекают по цеп м: выпр митель 16 - тиристор 5 - фаза 23 - фаза 22 тиристор 4 - выпр митель 17 и тиристор 7 - фаза 21 - фаза 22 - тиристор 4 - диод 15 - тиристор 7. Таким образом , размыкание контактов 25, 26 модет произойти без тока, например, на интервале, предшествующем моментуRistors 4, 5 and zero thyristor 7, currents flow in the following circuits: rectifier 16 - thyristor 5 - phase 23 - phase 22 thyristor 4 - rectifier 17 and thyristor 7 - phase 21 - phase 22 - thyristor 4 - diode 15 - thyristor 7. Thus, the opening of contacts 25, 26 can be made without current, for example, in the interval preceding the moment

5Т5T

-ту , когда инвертор находитс в первом состо нии, и, когда инвертор находитс во втором состо нии - на интервале , последующем за моментом- that when the inverter is in the first state, and, when the inverter is in the second state - in the interval following the moment

5Т5T

-ту t тогда контакт 26 размыкает реактивньш ток нагрузки,а контакт 25 размыкаетс без тока. При этом размыкание контакта 26 облегчаетс тем, что индуктивность источника шунтирована конденсатором 20 фильтра, а ток нагрузки мгновенно переходит в цепь диода 15, не вызыва перенапр жений и скачков тока в схеме. Регул тор 34 воздействует на блок 27 управлени так, что частота первой гармоники выходного напр жени инвертора начинает- t then contact 26 opens the reactive load current, and contact 25 opens without current. In this case, the opening of the contact 26 is facilitated by the fact that the inductance of the source is shunted by the filter capacitor 20, and the load current instantly goes into the diode circuit 15, without causing overvoltages and current surges in the circuit. The regulator 34 acts on the control unit 27 so that the frequency of the first harmonic of the inverter output voltage starts

j 5 j 5

00

5five

00

снижатьс относительно частоты вращени двигател . По мере снижени час Тготы интервал у увеличиваетс и инвертор последовательно проходит следующие состо ни : в течение всего периода провод т два главных и один нулевой тиристоры; поочередно провод т два главных и один нулевой тиристоры , затем один главный и два нулевых тиристора и т.д.; в течение всего периода провод т один главный и два нулевых тиристора; поочередно провод т один главный и два нулевых тиристора , затем три нулевых тиристора и т.д. Как только начинают одновременно проводить два нулевых тиристора, в тормозном резисторе начинает протекать ток, генерируемый двигателем. При этом скольжение двигател отрицательно . Как видно из диаграммы на фиг. 3, это состо ние имеет место на интервале, предшествующем моментуdecrease relative to engine speed. As the hour decreases, the interval y increases and the inverter passes through the following states successively: during the entire period, two main and one zero thyristors are held; two main and one zero thyristors are alternately carried out, then one main and two zero thyristors, etc .; during the entire period, one main and two zero thyristors are conducted; one main and two zero thyristors are alternately carried out, then three zero thyristors, and so on. As soon as two zero thyristors are simultaneously started to conduct, the current generated by the motor begins to flow in the braking resistor. In this case, the engine slip is negative. As can be seen from the diagram in FIG. 3, this state occurs in the interval preceding the moment

5Т5T

yj , когда провод т тиристоры 1, 9,yj when thyristors are 1, 9,

12 и токи протекают по цеп м: фаза |23 - тиристор 12 - диод 19 - тиристор 1 - фаза 21 -...фаза 23 (намагничивающий ток двигател ) и фаза 23 - тиристор 12 - резистор 24 - тиристор 9 фаза 22 - фаза 23 (тормозной ток).12 and currents flow in the following circuits: phase | 23 - thyristor 12 - diode 19 - thyristor 1 - phase 21 -... phase 23 (motor magnetizing current) and phase 23 - thyristor 12 - resistor 24 - thyristor 9 phase 22 - phase 23 (brake current).

5Т5T

В момент уу главный тиристор 1 принудительно отключаетс узлом 13 и включаетс нулевой тиристор 7. Токи протекают по цеп м:; фаза 23 - тиристор 12 - резисторы 24 - тиристоры 7, 9 - фазы 21, 22 - фаза 23, Таким образом, мощность, генерируема двигателем, передаетс тормозному резистору 24. Величина тормозной мощности регулируетс соответствующим изменением напр жени источника питани и частоты инвертора посредством регул тора 34.At the moment yy, the main thyristor 1 is forcibly turned off by node 13 and the zero thyristor 7 is turned on. Currents flow through the circuit :; phase 23 - thyristor 12 - resistors 24 - thyristors 7, 9 - phases 21, 22 - phase 23, Thus, the power generated by the motor is transferred to the braking resistor 24. The magnitude of the braking power is controlled by a corresponding change in the voltage of the power supply and frequency of the inverter Torah 34.

Фиг. 2FIG. 2

Редактор Н. Швыдка Editor N. Shvydka

Составитель Н. Лыс ков ТехредCompiled by N. Lysok Tehred

Заказ 3443/14 Тираж 647ПодписноеOrder 3443/14 Circulation 647 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Произнолственшу-полигрэфи еское предпри тие,, г. Ужгород, у.п. Проектна , 4Pryazolno-polygraphic enterprise, Uzhgorod, U. p. Project, 4

0 r/6 T/5 т/г гт/ 5Г/6 г0 r / 6 T / 5 t / g rt / 5G / 6 g

Физ ЬFiz

Корректор Л. ЛшшпенкоProofreader L. Lshshpenko

Claims

DEVICE FOR RESISTOR BRAKING OF A VEHICLE WITH ASYNCHRONOUS TRACTION MOTORS, containing a synchronous traction generator with two three-phase stator windings connected to the inputs of the corresponding rectifier bridges, the outputs of which are connected to the capacitors, ¹ inverter-coupled, inverter two-circuit, , to the inputs of which a traction induction motor is connected, and a brake switch, characterized in that, in order to increase efficiency, but provided with a diode connected in series circuit with a braking resistor, which is connected across the output of two series connected rectifying bridges, wherein the braking resistor is connected via a brake switch to the junction rectifier bridges and an output of one of inverter thyristor bridges.

-W- -W-

* 1240648