SU1387157A1

SU1387157A1 - D.c. traction drive

Info

Publication number: SU1387157A1
Application number: SU864035923A
Authority: SU
Inventors: Яков Иосифович Гаврилов; Владимир Георгиевич Комаров; Валерий Александрович Скибинский; Виктор Иванович Копытин; Борис Петрович Гущо-Малков; Наталья Борисовна Бобрикова
Original assignee: Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1988-04-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл управлени электродвигател ми посто нного тока. Целью изобретени вл етс повышение надежности. Устройство содержит тирис- торный регул тор и тиристор, подключенные к цепи обмотки возбуждени . Использование тиристорного регул тора и тиристора позвол ет реализовать т говые усили , близкие к предельным. Величину резистора можно выбирать исход из напр жени источника питани без учета минимального заполнени регул тора. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used to control DC motors. The aim of the invention is to increase reliability. The device contains a thyristor controller and a thyristor connected to the excitation winding circuit. The use of a thyristor controller and a thyristor makes it possible to realize tractive forces close to the limiting ones. The magnitude of the resistor can be chosen based on the voltage of the power source without taking into account the minimum filling of the regulator. 1 il.

Description

00 0000 00

СПSP

10ten

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в т говых электроприводах посто нного тока.The invention relates to electrical engineering and can be used in direct current traction electric drives.

Цель изобретени - повышение надежности т гового электропривода.The purpose of the invention is to increase the reliability of a traction electric drive.

На чертеже приведена схема электропривода .The drawing shows a diagram of the drive.

Т говый электропривод посто нного тока содержит электродвигатель 1, тиристор- ный регул тор 2, три тиристора 3-5, три диода 6-8, два резистора 9 и 10 и два контактора 11 и 12, первые выводы которых соединены с первым выводом корной обмотки электродвигател 1, второй вывод первого контактора подключен к плюсовому выводу источника питани и катоду первого диода 6, анод которого соединен с первым выводом обмотки 13 возбуждени электродвигател 1, анодами первого 3 и второго 4 тиристоров и катодом второго диода 7, катод второго тиристора 4 и анод второго диода 7 соединены с вторым выводом обмотки 13 возбуждени и анодным выводом тиристорного регул тора 2, катодный вывод которого подключен к минусовому выводу источника питани и первому выводу первого резистора 9, второй вывод которого -с соединен с анодом первого тиристора 3, третий тиристор 5 подключен параллельно второму резистору 9.A direct current electric drive contains an electric motor 1, a thyristor regulator 2, three thyristors 3-5, three diodes 6-8, two resistors 9 and 10, and two contactors 11 and 12, the first terminals of which are connected to the first terminal of the core winding motor 1, the second output of the first contactor is connected to the positive output of the power source and the cathode of the first diode 6, the anode of which is connected to the first output of the excitation winding 13 of the electric motor 1, the anodes of the first 3 and second 4 thyristors and the cathode of the second diode 7, the cathode of the second thyristor 4 and the anode second the diode 7 is connected to the second output of the excitation winding 13 and the anode output of the thyristor controller 2, the cathode output of which is connected to the negative output of the power source and the first output of the first resistor 9, the second output of which is connected to the anode of the first thyristor 3, the third thyristor 5 is connected parallel to the second resistor 9.

Электропривод также содержит датчик 14 тока обмотки 13 возбуждени , командоап- п арат 15, релейный элемент 16, вход которого соединен с выходом датчика 14 тока обмотки 13 возбуждени , логические элементы И 17 и ИЛИ 18, первые входы которых соединены с выходами соответственно ходового и тормозного режимов командо- аппарата 15, четвертый диод 19, включенный между анодом третьего тиристора 5 и минусовым выводом источника питани , второй вход логического элемента И 17 соединен с выходом релейного элемента 16, а выход - с вторым входом логического элемента ИЛИ 18, входы блоков 20 и 21 управлени контакторами 11 и 12 подключены соответственно к выходу логического элемента ИЛИ 18 и выходу ходового режима командоаппара- та 15, третий диод 8 включен между втожени и тиристора 4 осуществл етс регули рование напр жени и тока возбуждени электродвигател , которое позвол ет реали зовать близкие к предельным т говые уси ли . Регул тор 2 работает с неизменной частотой. В интервале замкнутого состо ни регул тора 2 ток замыкаетс по цепи включающей обмотки электродвигател . В интервале разомкнутого состо ни регул то ра 2 ток обмотки кор замыкаетс по цепи диодов 6 и 8, а ток возбуждени по цепи диода 7. При регулировании тока возбужде ни в интервале состо ни регул тора 2 включаетс тиристор 4, провод щее состо ние которого регулируетс по заданному алThe actuator also includes a sensor 14 for the winding 13 of the exciter, a switch 15, a relay element 16, the input of which is connected to the output of the sensor 14 for the winding 13 of the excitation, logic elements AND 17 and OR 18, the first inputs of which are connected to the outputs of the running and braking respectively. of the modes of the commander 15, the fourth diode 19, connected between the anode of the third thyristor 5 and the minus terminal of the power source, the second input of the logic element 17 is connected to the output of the relay element 16, and the output to the second input of the logic element OR 18, the inputs of the control units 20 and 21 of the contactors 11 and 12 are connected respectively to the output of the logic element OR 18 and the output of the travel mode of the command device 15, the third diode 8 is connected between the voltage and the thyristor 4, the voltage and current of the motor are controlled, which allows realizing close to limit traction forces. The controller 2 operates at a constant frequency. In the closed state interval of the regulator 2, the current is closed along the starting circuit of the electric motor. In the open state interval of the controller 2, the winding current of the core is closed along the circuit of diodes 6 and 8, and the excitation current of the diode circuit 7. When regulating the field current in the interval of the state of regulator 2, the thyristor 4 is turned on, whose conducting state is regulated by al

J5 горитму. Тиристор 4 выключаетс одновре менно с выключением регул тора 2. Ток равный разности токов в цеп х корей и возбуждени т говых машин при включении регул тора 10, замыкаетс через резистор (не показан), шунтирующий обмотки возJ5 is hot. The thyristor 4 is turned off simultaneously with the shutdown of the regulator 2. A current equal to the difference of currents in the circuit of Korea and the excitation of the traction machines when the regulator 10 is turned on, is closed through a resistor (not shown) shunting the windings of the air

20 буждени .20 bugs.

При торможении вагона с высокой ско рости до момента времени пока сигнал с датчика 14 меньще установленного поро гового значени осуществл етс режим с не зависимым питанием обмотки 13 возбужде ни . В этом случае сигнал на выходе по рогового 16 приводит к по вле нию сигнала на выходе логического эле мента 17 и замыканию контактора 11 контактор 12 также замкнут, так как ко мандоаппарат 15 находитс в положении «Тормоз. При замкнутом состо нии контак торов 11 и 12 обмотка кор через резис тор 10 подключаетс к источнику питани Ток рекуперации замыкаетс по цепи включающей корную обмотку электродви гател 1, резистор 10 и источник пита ни , а ток возбуждени по цепи, вклю чающей контактор 12, регул тор 20 и источник питани .When the car is braked from high speed until the moment of time while the signal from sensor 14 is lower than the set threshold value, the mode with independent supply of excitation winding 13 is performed. In this case, the signal at the output of the horny 16 leads to the signal on the output of logic element 17 and the closure of the contactor 11 contactor 12 is also closed, because the mandrel 15 is in the “Brake. When the contactors 11 and 12 are closed, the core winding through the resistor 10 is connected to the power source. The recovery current is closed along the main motor circuit 1, the resistor 10 and the power source, and the exciter current through the circuit including the contactor 12 torus 20 and power source.

С помощью регул тора 2 реализуютс предельные тормозные усили при торможеUsing controller 2, the limiting braking forces are realized when braking

НИИ, причем работа регул тора 2 не ока зывает вли ни на величину напр жени на электродвигателе. Это позвол ет величину сопротивлени резистора 10 выбирать, исход из напр жени источника питани без Research institutes, and the operation of the regulator 2 does not affect the voltage value on the electric motor. This allows the resistance value of the resistor 10 to be chosen based on the voltage of the power source without

30thirty

3535

рым выводом корной обмотки электродви- д5 учета минимального заполнени регул тора гател 1 и первым выводом обмотки 13 возбуждени , катод третьего тиристора 5ring the output of the root winding of the electric motor-5 taking into account the minimum filling of the regulator of the heater 1 and the first output of the excitation winding 13, the cathode of the third thyristor 5

иand

соединен с анодом третьего диода вторым выводом корной обмотки электродвигател 1, второй вывод второго контактора подключен к катоду третьего диода 8.connected to the anode of the third diode by the second output of the main winding of the electric motor 1, the second output of the second contactor is connected to the cathode of the third diode 8.

Т говый электропривод работает следующим образом.Traction drive works as follows.

В режиме т ги контактор 11 замкнут, так как на блок 20 управлени с командо- аппарата 15 через логический блок 18 поступает сигнал на включение этого контактора . Контактор 12 разомкнут, так как на входе блока 21 управл ющий сигнал отсутствует . С помощью регул тора 2 напр величина резистора 10 при этом умень шаетс и КПД рекуперации увеличи ваетс .In the pull mode, the contactor 11 is closed, since the control unit 20 from the controller 15, via logic unit 18, receives a signal to turn on this contactor. Contactor 12 is open, since there is no control signal at the input of unit 21. With the help of the regulator 2, for example, the value of the resistor 10 decreases and the recovery efficiency increases.

При достижении сигнала с датчика 14 порогового значени контактор 11 отклю50 чаетс и процесс торможени продолжаетс таким образом, что с помощью регул тора 2 регулируетс среднее значение на пр жени на электродвигателе и также реализуютс близкие к предельным тормозные усили .When the signal from the sensor 14 reaches the threshold value, the contactor 11 is switched off and the braking process is continued so that the regulator 2 adjusts the average value for the yarn on the electric motor and also implements close to the limiting braking forces.

55 В интервале замкнутого состо ни регул тора 2 Ток кор замыкаетс по цепи включающей контактор 12, обмотку 13 возбуждени , регул тор 2, диод 19 и резис055 In the interval of the closed state of the regulator 2, the current of the core is closed along the circuit including the contactor 12, the excitation winding 13, the regulator 2, the diode 19 and resis0

с with

жени и тиристора 4 осуществл етс регулирование напр жени и тока возбуждени электродвигател , которое позвол ет реализовать близкие к предельным т говые усили . Регул тор 2 работает с неизменной частотой. В интервале замкнутого состо ни регул тора 2 ток замыкаетс по цепи включающей обмотки электродвигател . В интервале разомкнутого состо ни регул тора 2 ток обмотки кор замыкаетс по цепи диодов 6 и 8, а ток возбуждени по цепи диода 7. При регулировании тока возбуждени в интервале состо ни регул тора 2 включаетс тиристор 4, провод щее состо ние которого регулируетс по заданному ал5 горитму. Тиристор 4 выключаетс одновременно с выключением регул тора 2. Ток, равный разности токов в цеп х корей и возбуждени т говых машин при включении регул тора 10, замыкаетс через резистор (не показан), шунтирующий обмотки воз0 буждени .The voltage and the thyristor 4 are controlled by the voltage and excitation current of the electric motor, which allows realizing close to the limit pulling forces. The controller 2 operates at a constant frequency. In the closed state interval of the regulator 2, the current is closed along the starting circuit of the electric motor. In the open state interval of the regulator 2, the winding current of the core is closed along the circuit of diodes 6 and 8, and the excitation current of the diode circuit 7. When regulating the excitation current in the interval of the state of regulator 2, the thyristor 4 is turned on, the conducting state of which is regulated according to a predetermined al5 loudness. The thyristor 4 is turned off simultaneously with the shutdown of the regulator 2. A current equal to the difference of currents in the circuits of Korea and the excitation of the traction machines when the regulator 10 is turned on is closed through a resistor (not shown) shunting the windings of the excitation.

При торможении вагона с высокой скорости до момента времени пока сигнал с датчика 14 меньще установленного порогового значени осуществл етс режим с независимым питанием обмотки 13 возбуждени . В этом случае сигнал на выходе порогового 16 приводит к по влению сигнала на выходе логического элемента 17 и замыканию контактора 11, контактор 12 также замкнут, так как ко- мандоаппарат 15 находитс в положении «Тормоз. При замкнутом состо нии контакторов 11 и 12 обмотка кор через резистор 10 подключаетс к источнику питани . Ток рекуперации замыкаетс по цепи, включающей корную обмотку электродвигател 1, резистор 10 и источник питани , а ток возбуждени по цепи, включающей контактор 12, регул тор 20 и источник питани .When the car is braked from high speed until the moment of time while the signal from sensor 14 is less than the set threshold value, the mode with independent supply of excitation winding 13 is performed. In this case, the signal at the output of the threshold 16 leads to the appearance of the signal at the output of the logic element 17 and closes the contactor 11, the contactor 12 is also closed, because the controller 15 is in the position "Brake. When the contactors 11 and 12 are closed, the core winding through a resistor 10 is connected to a power source. The recovery current is closed along a circuit including the main winding of the electric motor 1, a resistor 10 and a power source, and the excitation current through a circuit including the contactor 12, the regulator 20 and the power source.

С помощью регул тора 2 реализуютс предельные тормозные усили при торможе НИИ, причем работа регул тора 2 не оказывает вли ни на величину напр жени на электродвигателе. Это позвол ет величину сопротивлени резистора 10 выбирать, исход из напр жени источника питани безWith the help of regulator 2, the limiting braking forces are realized when braking the SRI, and the operation of regulator 2 does not affect the voltage value on the electric motor. This allows the resistance value of the resistor 10 to be chosen based on the voltage of the power source without

00

5five

учета минимального заполнени регул тора accounting of the minimum filling of the regulator

величина резистора 10 при этом уменьшаетс и КПД рекуперации увеличиваетс .the magnitude of the resistor 10 decreases and the efficiency of recovery increases.

При достижении сигнала с датчика 14 порогового значени контактор 11 отключаетс и процесс торможени продолжаетс таким образом, что с помощью регул тора 2 регулируетс среднее значение напр жени на электродвигателе и также реализуютс близкие к предельным тормозные усили .When the signal from the sensor 14 reaches the threshold value, the contactor 11 is turned off and the braking process continues in such a way that the regulator 2 regulates the average voltage on the motor and also implements close to the limiting braking forces.

В интервале замкнутого состо ни регул тора 2 Ток кор замыкаетс по цепи, включающей контактор 12, обмотку 13 возбуждени , регул тор 2, диод 19 и резистор 10. В интервале разомкнутого состо ни ток кор замыкаетс по цепи, включающей контактор 12, диод 14, источник питани , диод 19 и резистор 10; В момент достижени максимального регул тора 2 включаетс тиристор 5 и процесс торможени продолжаетс практически до полной остановки. При отсутствии потребител рекуперации осуществл етс реостатное торможение , при котором используетс тиристор 3 и резистор 9. Специальное подключение обмоток возбуждени позвол ет повысить эффективность рекуперативного торможени при сохранении близких к предельным т говых усилий.In the closed state interval of the regulator 2, the current cor is closed along the circuit including contactor 12, excitation winding 13, regulator 2, diode 19 and resistor 10. In the open state interval, the core current closes along the circuit including contactor 12, diode 14, power supply, diode 19 and resistor 10; When the maximum regulator 2 is reached, the thyristor 5 is turned on and the braking process continues almost to a full stop. In the absence of a consumer, recovery is carried out by resistive braking, in which thyristor 3 and resistor 9 are used. A special connection of the excitation windings makes it possible to increase the efficiency of regenerative braking while maintaining close to the limit pulling forces.

Claims

Invention Formula

A direct current electric drive containing an electric motor, a thyristor regulator, three thyristors, three diodes, two resistors and two contactors with control units, the first terminals of which are connected to the first terminal of the electric motor's core winding, are connected to the positive terminal of the power source and the cathode of the first diode, the anode of which is connected to the first output winding of the motor, with the anodes of the first and second thyristors and the cathode of the second diode, the cathode of the second thyristor and the anode second a diode connected to

0

the second output of the excitation winding and the anode output of the thyristor controller, the cathode output of which is connected to the minus output of the power source, and the first output of the first resistor, the second output of which is connected to the cathode of the first thyristor, the third thyristor is connected in parallel with the second resistor, characterized in that increase reliability, a current of the excitation winding current, a command device, a relay element, the input of which is connected to the output of a current sensor, logic elements AND and OR, the first inputs of which are dineny respectively to the outputs of the running and braking rezhi5 mov of controller, a fourth diode connected between the anode of the third thyristor and the minus side of the power source, the second input of the AND gate connected to the output relay element, and an output - to a second input of the OR gate,

0 the inputs of the control units of the first and second contactors are connected respectively to the output of the logic element OR and the output of the navigation mode of the command device, the third diode is connected between the second output of the main winding and the first output of the excitation winding, the cathode of the third thyristor is connected to the anode of the third diode and the second output of the core winding, the second the output of the second contactor is connected to the cathode of the third diode.

five