SU1325652A1

SU1325652A1 - Direct current electric drive

Info

Publication number: SU1325652A1
Application number: SU864016187A
Authority: SU
Inventors: Рашит Яхъевич Сулейманов; Юрий Александрович Шевцов
Original assignee: Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1987-07-23

Abstract

Изобретение относитс к электрр- технике и м.б. использовано в т говом электроприводе посто нного тока. Цепью изобретени вл етс расширение диапазона регулировани . Электропривод содержит электродвигатель с корной обмоткой 1 и обмоткой возбуждени 2. Тиристор 20 позвол ет исключить закороченное состо ние корной цепи двигател в тормозиом режиме в зоне высоких скоростей движени при выключенном тиристоре 11 и независимом регулировании тока возбу ще- ни посредством тиристора 20 через тиристорный регул тор 4, содержащий главный 5 и коммутирующий 6 тиристоры . В электроприводе осуществлен переход в режим зар да аккумул торной батареи, мину корную обмотку 1 при минимуме переключений за счет примененного подключени обмоток электродвигател к источинку питани . 1 ил. с б слThe invention relates to electrical engineering and m. Used in direct current traction motor. The chain of the invention is an extension of the control range. The electric drive contains an electric motor with a crust winding 1 and an excitation winding 2. The thyristor 20 eliminates the shorting of the motor crust in the brake mode at high speeds when the thyristor 11 is turned off and the excitation current is independently controlled by the thyristor 20 through the thyristor controller 4, containing the main 5 and commuting 6 thyristors. In the electric drive, the battery is switched to the charge mode of the battery, the main winding 1 is mine with a minimum of switching due to the applied connection of the electric motor windings to the power supply. 1 il. with b cl

Description

Изобретение относитс к электротехнике н может быть использоиано в т говом электроприводе посто нного тока дл электроподвижного состава метрополитена и наземных электрифицированных железных дорог.The invention relates to electrical engineering and can be used in a direct current traction electric drive for the electric rolling stock of the subway and land-based electrified railways.

Целью изобретени вл етс рас - ширение диапазона регулировани ,The aim of the invention is to expand the range of regulation,

На чертеже представлена схема электропривода,The drawing shows a diagram of the electric drive,

Электропривод содержит электродвигатель посто нного тока с корной обмоткой 1 и обмоткой 2 возбуждени , корна обмотка 1 электродвигател соединена одним выводом последовательно с одним выводом первого контактора 3, Тиристорный регул тор А состоит из главного 5 и коммутирующего 6 тиристоров, двух диодов 7 и 8, коммутирующих.конденсатора 9 и реактора 10, Третий тиристор 11 соединен последовательно с тиристор- ным регул тором 4 и одним выводом 2 обмотки возбуждени , другой вывод который подключен к катоду первого обратного диода 12 и положительному выводу 13 источника питани через второй контактор 14 и к положительному выводу 15 аккумул торной батареи через третий контактор 16,The electric drive contains a direct current motor with the root winding 1 and excitation winding 2, the root winding 1 of the electric motor is connected with one output in series with one output of the first contactor 3, the Thyristor controller A consists of a main 5 and a switching 6 thyristors, two diodes 7 and 8, switching . The capacitor 9 and the reactor 10. The third thyristor 11 is connected in series with the thyristor regulator 4 and one output 2 of the excitation winding, the other output which is connected to the cathode of the first reverse diode 12 and put the output terminal 13 of the power supply through the second contactor 14 and to the positive terminal 15 of the battery via the third contactor 16,

Анод первого обратного диода 12 подключен к точке соединени комму- тирук)1цих конденсатора 9 и реактора 10, катод третьего тиристора 11 соединен через сглаживающий реактор 17 с другим выводом корной обмотки 1 электродвигател .The anode of the first reverse diode 12 is connected to the junction point of the switches 1 capacitor 9 and reactor 10, the third thyristor cathode 11 is connected via a smoothing reactor 17 to another terminal of the electric winding 1 of the electric motor.

Другой вывод первого контактора 3 соединен с отрицательными выводами 18 и 19 источника питани и аккумул торной батареи, анод четвертого Т фистора 20 подключен к катоду коммутирующего тиристора 6, катод четвертого тиристора 20 и анод второго обратного диода 21 - к отрицательном выводу 18 источника питани . Катод второго обратного диода 21 подключен к точке соединени третьего тиристора 11 и сглаживающего реактора 17, Один вывод четвертого контактора 22 и катод диода 23 рекуперации подключены к .положительному выводу 15 аккумул торной бс1тареи. Другой вывод четвертого контактора 22 подключен к точке соединени сглаживающего реактора 17 и корной обмотки 1 электродвигател , с другим выводом которой соединен анод диода 23 рекуперации.The other terminal of the first contactor 3 is connected to the negative terminals 18 and 19 of the power supply and battery, the anode of the fourth T of the fistor 20 is connected to the cathode of the switching thyristor 6, the cathode of the fourth thyristor 20 and the anode of the second reverse diode 21 to the negative terminal 18 of the power supply. The cathode of the second reverse diode 21 is connected to the connection point of the third thyristor 11 and the smoothing reactor 17, One lead of the fourth contactor 22 and the cathode of the recovery diode 23 are connected to the positive terminal 15 of the battery pack. The other terminal of the fourth contactor 22 is connected to the junction point of the smoothing reactor 17 and the core winding 1 of the electric motor, the anode of the recovery diode 23 is connected to the other terminal.

Электропривод работает сшедуэщим образом.The drive works descending.

В моторном режиме при питании от сети (выводы 13 и ;8 ) замкнуты второй контактор 4 и первый контактор 3. В момент пуска коммутирующий тиристор 6 открываетс частотой импульсного цикла, в результате чего вIn motor mode, when powered from the mains (pins 13 and; 8), the second contactor 4 and the first contactor 3 are closed. At the time of start-up, the switching thyristor 6 opens with the frequency of the pulse cycle, resulting in

Q каждом периоде происходит двойной перезар д ком1чутирующего конденсатора 9 (процесс коммутации ). В конце процесса коммутации открываетс третий тиристор 1 1, обеспечива минималь5 ный ток электродвигател за счет дозар да коммутирующего конденсатора 9. Дл увапичени тока двигател момент открыти третьего тиристора 11 приближаетс к моменту открыти Q each period occurs a double recharge of the commutating capacitor 9 (switching process). At the end of the switching process, the third thyristor 1 1 is opened, providing the minimum current of the electric motor due to the dose of the switching capacitor 9. To dissipate the motor current, the opening time of the third thyristor 11 approaches the opening time

Q коммутирующего тиристора 6. На втором этапе регулировани третий тиристор 11 открываетс одновременно с главным тиристором 5, а коммутирующий тиристор 6 - с отставанием в . Q of the switching thyristor 6. In the second stage of regulation, the third thyristor 11 opens simultaneously with the main thyristor 5, and the switching thyristor 6 - with a gap c.

5 пределах импульсного цикла.5 within the pulse cycle.

В моторном режиме при питании от аккумул торной батареи замкнуты третий 16 и первый 3 контакторы. Регулирование тока электродвигател 1In motor mode, when powered by a battery, the third 16 and first 3 contactors are closed. Regulation of electric motor current 1

0 происходит также, как при питании от сети. В обоих режимах при необходимости может быть осуществлена подпитка обмотки возбуждени через четвертый тиристор 20,0 happens the same as when powered from the network. In both modes, if necessary, the field winding can be fed through the fourth thyristor 20,

g В режиме электрического .торможени с рекуперацией на аккумул торную батарею замкнут третий контактор 16. В начале торможени в зоне высоких скоростей движени , где ЭДС ко0 р при номинальном возбуждении выше напр жени аккумул торной батареи, коммутирующий тиристор 6 открываетс с частотой импульсного цикла. Третий тиристор 1 не открываетс или открьг5 ваетс в конце периода коммутации. Четвертый тиристор 20 открываетс в конце периода коммутации с регулированием момента открывани в сторону приближени к моменту открывани g In the electric mode of braking with recovery to the battery, the third contactor 16 is closed. At the beginning of deceleration in a zone of high speeds of motion, where the emf is k0r at nominal excitation above the battery voltage, the switching thyristor 6 opens with a pulse cycle frequency. The third thyristor 1 does not open or trip at the end of the switching period. The fourth thyristor 20 is opened at the end of the switching period, with regulation of the opening time in the direction of approaching the opening time

Q коммутирующего тиристора 6, что ве-. дет к увеличению тока возбуждени . Ток рекуперации при этом протекает t по цепи: корна обмотка 1 электродвигател , диод 23 рекуперации, аккумуg л торна батаре , второй обратный диод 21, сглаживающий реактор 17, корна обмотка 1 . По мере па;дени скорости величина тока возбуждени доводитс до номинального значени иQ commuting thyristor 6 that ve-. to increase the excitation current. In this case, the recovery current flows along the circuit: the root winding 1 of the electric motor, the recovery diode 23, the accumulator battery, the second reverse diode 21, the smoothing reactor 17, the root winding 1. As the speed increases, the magnitude of the excitation current is brought to its nominal value and

поддерживаетс на этом уровне путем регулировани момента включени четвертого тиристора 20. Далее начинаетс процесс импульсной рекуперации. Момент открывани третьего тиристора 11 приближаетс к моменту открывани коммутирующего тиристора 6, что веде к увеличению закороченного состо ни кор по цепи: корна обмотка I электродвигател , диод 23 рекуперации , третий контактор 16, обмотка 2 возбуждени , тиристорный регул тор 4 третий тиристор 11, сглаживающий реактор 17, корна обмотка 1 электродвигател . По мере снижени скорости третий тиристор 11 открываетс одновременно с коммутирующим тиристором 6 и далее начинает отставать момент открывани коммутирующего тиристора 6 от главного 5 и третьего 11 тиристоров ,maintained at this level by adjusting the time of switching on the fourth thyristor 20. Next, the pulse recovery process begins. The opening moment of the third thyristor 11 approaches the opening moment of the switching thyristor 6, which leads to an increase in the short circuit condition of the core along the circuit: the main winding of the first electric motor, the recovery diode 23, the third contactor 16, the excitation winding 2, the thyristor regulator 4, the third thyristor 11, smoothing reactor 17, the root winding 1 electric motor. As the speed decreases, the third thyristor 11 opens simultaneously with the switching thyristor 6 and then the moment when the opening of the switching thyristor 6 begins to lag behind the main 5 and the third 11 thyristors,

В режиме зар да аккумул торной батареи замкнуты второй 14 и четвертый 22 контакторы. Тиристорый регул - 25 реактор, обмотка возбуждени и катодIn battery mode, the second 14 and fourth 22 contactors are closed. Thyristor regul - 25 reactor, excitation winding and cathode

тор 4 с третьим тиристором 11 работают также как в моторном режиме, но вместо корной обмотки 1 ток потребл ет аккумул торна батаре . После -запирани коммутирующего узла под действием энергии, накопленной в индуктивности сглаживающего реактора 17, создаетс цепь; сглаживающий реактор 17, четвертьй контактор 22, аккумул торна батаре , второй обратный диод 21, сглаживающий реактор 17. Потенциал общей точки третьего тиристора J1 и сглаживающего реактора 17 становитс равным нулю, что обеспечивает дозар д коммутирующего конденсатора 9 до напр жени сети. Кроме того, сглалсивающий реактор 17 обеспечивает непрерывность тока зар дки аккуАМул торной батареи, а также сглаживает ток корной обмотки 1 в моторном и тормозном режимах и снимает перенапр жени в момент коммутаций .The torus 4 with the third thyristor 11 also works as in the motor mode, but instead of the root winding 1, the current is consumed by the battery. After the-locking of the switching node, a circuit is created by the action of the energy accumulated in the inductance of the smoothing reactor 17; smoothing reactor 17, quarter contactor 22, battery, second reverse diode 21, smoothing reactor 17. The common point potential of the third thyristor J1 and smoothing reactor 17 becomes zero, which ensures the discharge of the switching capacitor 9 to the mains voltage. In addition, the smoothing reactor 17 ensures the continuity of the charging current of the battery of the battery, and also smoothes the current of the core winding 1 in the motor and braking modes and relieves overvoltages at the time of switching.

Таким образом, в электроприводе при торможении в зоне выроких скоротей ток возбуждени регулируетс независимо при отсутствии закорачивани цепи кор и дополнительно осуществл етс питание от аккумул торно батареи, рекупераци на аккумул торВНИИПИ Заказ 3122/53 Тираж 659ПодписноеThus, in the electric drive, when braking in the zone of high speeds, the excitation current is controlled independently in the absence of a short circuit of the core and additional power supply is provided from the battery, recuperation of the VNIIPI battery. Order 3122/53 Circulation 659 Subscription

Произв.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, g, Uzhgorod, st. Project, 4

ную оатарею и ее зар д от сети врем сто нки.battery charge and netting time.

воin

Claims

Invention Formula

A DC electric drive containing an electric motor with an excitation winding and a main fan winding connected by one terminal of a successively. Combined with one output of the first contactor, a thyristor controller consisting of two main diodes and switching thyristors, a switching capacitor and a reactor, a third thyristor connected in series with the thyristor regulator and excitation winding, a recovery diode, the second, third and fourth contactors and Two reverse diodes, characterized in that, in order to expand the control range, a fourth thyristor and a smoothing are additionally introduced into it

0

five

0

five

0

five

The first reverse diode is connected to the positive terminal of the power source through the second contactor and to the positive terminal of the battery via the third contactor, the anode of the first reverse diode is connected to the junction point of the switching capacitor and the reactor, the third thyristor cathode is connected via a smoothing reactor to another terminal of the root winding, the other the output of the first contactor is connected to the negative terminals of the power supply and battery, the fourth thyristor anode is connected to the switch cathode the fourth thyristor cathode and the anode of the second reverse diode are connected to the negative terminal of the power source, and the second reverse diode cathode is connected to the connection point of the third thyristor and the smoothing reactor, one terminal of the fourth, the contactor and the cathode of the recovery diode are connected to the positive terminal of the battery, Another terminal of the fourth contactor is connected to the junction point of the smoothing reactor and the electric motor core winding, with another terminal of which is connected to the rectifier diode anode.