SU1670764A1

SU1670764A1 - Ac-dc electric drive

Info

Publication number: SU1670764A1
Application number: SU894659096A
Authority: SU
Inventors: Борис Дмитриевич Тихомиров; Елиазар Яковлевич Бухштабер
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1991-08-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение в т говых электроприводах. Целью изобретени вл етс упрощение снижени массы и габаритов и повышение надежности электрооборудовани . Электропривод содержит электродвигатели 1, 2, каждый из которых одним из своих выводов корной обмотки подключен к разноименным группам 3, 4 (соответственно анодной и катодной) выпр мителей 5 и 6, подключенных со стороны переменного тока к выводам раздельных, включенных в звезду, многофазных обмоток 7, 8 генератора 9 с выведенными нейтрал ми 19, 20. Эти нейтрали через диоды 17, 18 соединены со свободными выводами 13, 14 соединенных последовательно в точке 10 обмоток возбуждени 11, 12. Выводы 13, 14 через коммутационные элементы 15, 16 подключены к группам 4, 3 выпр мителей 5, 6 соответственно, выполненных на диодах, или непосредственно к этим группам, если они выполнены на управл емых вентил х. За счет этого реверсирование тока в обмотках возбуждени осуществл етс или с помощью двух указанных коммутационных элементов, или бесконтактно, за счет запирани управл емых вентилей. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to electrical engineering and may find application in electric traction drives. The aim of the invention is to simplify the reduction of weight and dimensions and increase the reliability of electrical equipment. The electric drive contains electric motors 1, 2, each of which is connected to opposite groups 3, 4 (respectively, anodic and cathodic) rectifiers 5 and 6, which are connected to the star, to multiphase windings 7, 8 of the generator 9 with neutrals 19, 20 removed. These neutrals are connected via diodes 17, 18 to free terminals 13, 14 connected in series at point 10 of the field windings 11, 12. Conclusions 13, 14 are connected to switching elements 15, 16 groups 4, 3 in straight tifiers 5, 6 respectively made on diodes, or directly to these groups, if they are made at x actuated valve. Due to this, the reversal of the current in the field windings is performed either by means of the two specified switching elements, or non-contact, by locking the controlled gates. 1 hp ff, 1 ill.

Description

ЛL

о оoh oh

vj Оvj o

±±

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

Целью изобретени вл етс упрощение , снижение массы и габаритов и повышение надежности электрооборудовани .The aim of the invention is to simplify, reduce weight and size and increase the reliability of electrical equipment.

На чертеже представлена принципиальна схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Электропривод переменно-посто нного тока содержит электродвигатель 1, 2 посто нного тока последовательного возбуждени , каждый из которых одним из своих выводов корей обмотки подключены к разноименным группам 3,4 (соответственно анодной и катодной группам) мостовых выпр мителей 5 и 6, подключенных со стороны переменного тока к выводам раздельных , включенных в звезду, корных обмоток 7, 8 т гового генератора 9.The AC drive contains a 1, 2 DC motor of sequential excitation, each of which, by one of its terminals, is a winding bark connected to opposite groups 3,4 (respectively, anode and cathode groups) of bridge rectifiers 5 and 6 connected from the side AC to the terminals of the separate, included in the star, core windings 7, 8 tons of the gov generator 9.

Обща точка 10 соединени выводов обмоток 11, 12 последовательного возбуждени т говых электродвигателей образуетс при их последовательном соединении, а вторые выводы 13, 14 обмоток возбуждени через коммутирующие элементы 15. 16 (например , контакты силовых контакторов) подключены к катодной группе 4 выпр мител 5 и анодной группе 3 выпр мител 6, к аноду диода 17 и к катоду диода 18 соответственно .The common connection point 10 of the winding terminals 11, 12 of the series excitation of the traction motors is formed by their serial connection, and the second terminals 13, 14 of the excitation windings through the switching elements 15. 16 (for example, the contacts of the power contactors) are connected to the cathode group 4 of the rectifier 5 and the anode group 3 is a rectifier 6, to the anode of diode 17 and to the cathode of diode 18, respectively.

Другие силовые электроды этих диодов 18, 17 подключены к выведенным нейтрал м 19, 20 многофазных обмоток 7, 8 т гового синхронного генератора 9.Other power electrodes of these diodes 18, 17 are connected to the neutrals 19, 20 of the multiphase windings 7, 8 of the synchronous generator 9, which are connected to them.

В схему т гового электропривода могут входить также шунтирующие диоды 21, 22, которые включены последовательно, а обща точка их соединени подключена к общей точке последовательно соединенных тормозных резисторов 23, 24, зашунтиро- ванных контактами силового контактора 25, замкнутыми о режиме т ги.Shunt diodes 21, 22, which are connected in series, can also be connected to the traction drive, and their common connection point is connected to the common point of series-connected brake resistors 23, 24, which are shunted by the contacts of the power contactor 25, closed about the pull mode.

В случае выполнени катодной группы 4 выпр мител 5 и анодной группы 3 выпр мител 6 на управл емых вентил х, например на тиристорах, коммутирующие элементы 16, 15 станов тс ненужными, а общие точки 13, 14 непосредственно подключаютс к выше указанным группам выпр мителей 5, 6.In the case of the cathode group 4 of the rectifier 5 and the anodic group 3 of the rectifier 6 on controlled valves, for example on thyristors, the switching elements 16, 15 become unnecessary, and the common points 13, 14 are directly connected to the above mentioned rectifier groups 5 6.

Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.

Т га Вперед (основное направление движени ) осуществл етс при замкнутых коммутирующих элементах 15, 16 и 25.The forward ha (main direction of travel) is carried out with closed switching elements 15, 16 and 25.

За счет возбуждени т гового генератора 9 устанавливаетс соответствующее напр жение на выводах обмоток 7, 8, которое выпр мл етс мостовыми выпр мител ми 5 и б и по последовательной кольцевой цепиDue to the excitation of the traction generator 9, a corresponding voltage is established at the terminals of the windings 7, 8, which is rectified by bridge rectifiers 5 and 6 and along a series ring circuit

протекает ток: от катодной группы 4 выпр мител 6 (положительна шина) через корь 2, контакты контактора 25, корь 1 к анодной группе 3 выпр мител 5 (отрицательнойcurrent flows: from cathode group 4, rectifier 6 (positive bus) through measles 2, contacts of contactor 25, measles 1 to anode group 3 rectifier 5 (negative

шине), по провод щим ток диодам и фазам обмотки 7 - к общей точке катодной группы 4 выпр мител 5, через провод щий ток коммутационный элемент 15 - к общему выводу 13, по обмоткам возбуждени 11, 12bus), through conductive diodes and phases of the winding 7 to the common point of the cathode group 4 of the rectifier 5, through the conductive current of the switching element 15 to the common terminal 13, through the windings 11, 12

т говых двигателей - к общему выводу 14 и через провод щий ток коммутационный элемент 16 - к общей точке вентилей анодной группы 3 выпр мител 6.the traction motors to the common terminal 14 and through the conductive switching element 16 to the common valve point of the anode group 3 of the rectifier 6.

Поскольку падение напр жени на последовательно соединенных обмотках 11, 12 последовательного возбуждени всегда значительно меньше половины напр жени на выходе мостовых выпр мителей 5, 6 диода 17, 18 заперты более высоким потенциалом техфэзно-нулевых выпр мителей, образованных соответствующей группой вентилей и нулевой точкой обмотки генератора , котора подключена к этой группе (дл диода 17 это напр жение между точками 20Since the voltage drop on the series-connected windings 11, 12 of the series excitation is always much less than half the voltage at the output of the bridge rectifiers 5, 6 of the diode 17, 18 are blocked by a higher potential of the phase-correct rectifiers formed by the corresponding group of valves and the zero point of the generator winding which is connected to this group (for diode 17 this is the voltage between points 20

и 14, непосредственно подключенной к анодной группе 3 выпр мител 6, а дл диода 18 - между точками 19 и 13, непосредственно подключенной к катодной группе 4 выпр мител 5).and 14, directly connected to the anode group 3 of rectifier 6, and for diode 18, between points 19 and 13, directly connected to the cathode group 4 of rectifier 5).

В услови х т ги Назад (маневровое движение) коммутационные элементы 15, 16 разомкнуты, а, контактор 25 остаетс в замкнутом состо нии.Under backward conditions (shunting), the switching elements 15, 16 are open, and the contactor 25 remains in the closed state.

За счет соответствующего возбуждени Due to the corresponding excitement

т гового генератора 9 устанавливаетс напр жение на выводах обмоток 7, 8, которое выпр мл етс трехфазно-нулевыми выпр мител ми и по последовательной кольцевой цепи с участием диодов 17,18протекаетток.the traction generator 9 is set at the terminals of the windings 7, 8, which rectifies the three-phase-zero rectifiers and through a successive ring circuit with the participation of the diodes 17,18 flowing.

От катодной группы 4 выпр мител 6 (положительна шина) через корь 2 замкнутые контакты контактора 25, корь электродвигател 1 к анодной группе 3 выпр мител 5 (отрицательна шина), по провод щим токFrom cathode group 4, rectifier 6 (positive bus) through measles 2 closed contacts of contactor 25, measles of electric motor 1 to anode group 3 rectifier 5 (negative bus), through conducting current

диодам мостового выпр мител 5 и фазам обмотки 7 к нейтрали 19, диоду 18 к выводу 14, по обмоткам 12 и 11 возбуждени к выводу 13, по диоду 17 к нейтрали 20 и по фазам обмотки 8 к катодной группе 4 выпр 0 мител 6. В результате размыкани коммутирующих элементов 15, 16 произошло изменение направлени протекани тока по обмоткам 11,12 возбуждени , при сохранении направлени тока по кор м т говыхbridge rectifier diodes 5 and phases of winding 7 to neutral 19, diode 18 to conclusion 14, on windings 12 and 11 of excitation to conclusion 13, on diode 17 to neutral 20 and on phases of winding 8 to cathode group 4 of rectifier 0 6. As a result of the opening of the switching elements 15, 16, a change in the direction of the current flow along the windings 11,12 excitation, while maintaining the direction of the current

5 двигателей и реверсирование направлени их вращени . Одновременно уменьшаетс в два раза и напр жение в цепи, так как выпр мители переход т на работу из мостовой схемы на нулевую.5 motors and reversing their direction of rotation. At the same time, the voltage in the circuit is also halved, as rectifiers transfer to operation from the bridge circuit to zero.

Однако в св зи с тем, что движение Назад носит только маневровый характер дл автомобил , этого напр жени вполне достаточно .However, due to the fact that the Back movement is only maneuverable for a car, this voltage is quite sufficient.

Кроме т ги Назад реверсирование то- кэ в обмотках 11,12 возбуждени необходимо осуществл ть и при электрическом торможении, которое на автомобиле осуществл етс только при движении Вперед.In addition to Back to reverse, the toke in the windings 11.12 of excitation must also be carried out under electric braking, which on the vehicle is carried out only when driving Forward.

В режиме электрического торможени коммутационные элементы 15,16 и 25 разомкнуты . Поток возбуждени т гового генератора 9 устанавливаетс таким, чтобы создать необходимое значение тока в цепи обмоток 11, 12 возбуждени , при этом в зависимости от скорости движени машины , при которой осуществл етс электрическое торможение возможны несколько вариантов осуществлени этого режима.In the electric braking mode, the switching elements 15,16 and 25 are open. The excitation flow of the traction generator 9 is set so as to create the required value of the current in the circuit of the windings 11, 12 of the excitation, while depending on the speed of movement of the machine at which the electric braking takes place, several variants of this mode are possible.

Так, пока скорость движени машины при торможении достаточно велика и ток в обмотках 11, 12 должна быть меньше, чем 1 1 и 1 2 - корей, образуютс независимые контуры: а) дл тока кор электродвигател So, while the speed of the car when braking is sufficiently high and the current in the windings 11, 12 must be less than 1 1 and 1 2 - Korea, independent circuits are formed: a) for the current of the electric motor core

I,через диод 21 и резистор 23, б) дл тока кор электродвигател 2, через диод 22 и резистор 24, в) дл тока возбуждени т говых двигателей, работающих в тормозном режиме от нейтрали 19 через диод 18 к точкеI, through the diode 21 and the resistor 23, b) for the current of the electric motor 2, through the diode 22 and the resistor 24, c) for the excitation current of the traction motors operating in the braking mode from the neutral 19 through the diode 18 to the point

14, по обмоткам 12, 11, через диод 17 и нейтраль 20 по многофазной обмотке 8, провод щим ток диодам группы 4 выпр мител 6, через диоды 22, 21 во встречном направлении относительно тока корей протекающего по ним, к анодной группе 3 выпр мител 5, к многофазной обмотке 7 генератора 9. В этом случае сопротивление провод щих ток диодов ничтожно мало и мощность генератора У рассеиваетс только на обмотках 11, 12. Поэтому поток воз- буждени генератора 9 близок к минимальному. По мере снижени скорости движени машины и при поддержании заданной тормозной мощности приходитс увеличивать ток, протекающий по обмоткам 14, along the windings 12, 11, through the diode 17 and the neutral 20 through the multiphase winding 8, the current carrying diodes of group 4 of the rectifier 6, through the diodes 22, 21 in the opposite direction relative to the current of the Kore flowing through them to the anode group 3 of the rectifier 5, to the multiphase winding 7 of the generator 9. In this case, the resistance of the current-carrying diodes is negligible and the power of the generator Y is dissipated only on the windings 11, 12. Therefore, the excitation flow of the generator 9 is close to the minimum. As the speed of the machine decreases and while maintaining the set braking power, it is necessary to increase the current flowing through the windings.

II,12. Это достигаетс соответствующим увеличением потока генератора 9 и напр жени на его обмотках 7 и 8. Когда ток возбуждени 1В, протекающий по обмоткам 11,II, 12. This is achieved by a corresponding increase in the flow of the generator 9 and the voltage across its windings 7 and 8. When the excitation current 1B flows through the windings 11,

12, становитс равным Я| 1 г, диоды 21, 22 запираютс , образуетс едина цепь от положительного вывода кор электродвигател 1 через группу 3 выпр мител 5 по фазам обмотки 7. через нейтраль 19, диод 18 к выводу 14, по обмоткам 12,11 к выводу 12 becomes equal to I | 1 g, diodes 21, 22 are locked, a single circuit is formed from the positive terminal of the electric motor 1 through group 3 of the rectifier 5 through the phases of the winding 7. through the neutral 19, the diode 18 to the output 14, through the windings 12.11 to the output

13, по диоду 17, к нейтрали 20, по фазам обмотки 8 к группе 4 выпр мител 6 и через корь электродвигател 2 и последовательно соединенные тормозные резисторы 24, 22 - к отрицательному выводу кор электродвигател 1. При этом все напр жени на кор х электродвигателей 1, 2 и на выпр мител х 5, 6 будут складыватьс , а торможение с моментом, близким к максимальному, будет осуществл тьс за счет потреблени все большей части мощности от генератора по мере замедлени движени . При этом поток возбуждени генератора 9 по мере снижени скорости должен возрастать до своего максимального значени . Таким образом , реверсирование тока в обмотках возбуждени при выполнении всех групп выпр мителей на диодах осуществл етс с помощью всего двух коммутационных элементов , а при использовании двух групп, выполненных на тиристорах - полностью бесконтактно за счет запирани тиристоров в группах.13, diode 17, neutral 20, phase winding 8 to group 4 of rectifier 6, and through the bark of the electric motor 2 and the series-connected brake resistors 24, 22 - to the negative terminal of the electric motor 1. At the same time, all the voltages on the electric motor's core 1, 2 and rectifiers 5, 6 will add up, and braking with a moment close to the maximum will be achieved by consuming more and more of the power from the generator as it slows down. In this case, the generator excitation flow 9 should increase to its maximum value as the speed decreases. Thus, the reversal of the current in the excitation windings when performing all the groups of rectifiers on the diodes is performed with the help of only two switching elements, and using two groups performed on the thyristors - completely contactless due to locking the thyristors in the groups.

Claims

Claims 1. An AC-DC drive comprising a power source having at least two, separate star-connected multi-phase windings, each connected to the AC terminals of its bridge rectifier, and DC-series motors, measles and the excitation windings of which are included in a successive ring circuit with said rectifiers, diodes and switching elements, characterized in that, in order to simplify, reduce weight and size and increase neither the reliability of the electrical equipment, the field windings are separated from the engine cores by these rectifiers and connected to their unlike groups by switching elements and simultaneously connected via diodes to the neutral terminals of the multiphase windings, the cathode of one of the diodes connected to the end of the field windings connected to the anode group the rectifier, and the anode of the other diode is connected to the other end of these windings connected to the cathode group of the other rectifier.

2. Power pop. 1, characterized in that the opposite groups of bridge rectifiers are made on controllable gates.