SU393140A1

SU393140A1 - DEVICE FOR THE EXCITATION OF TRACTOR ELECTRIC MOTORS

Info

Publication number: SU393140A1
Application number: SU1765135A
Authority: SU
Inventors: Л. Г. Кощеев витель
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1972-03-28
Publication date: 1973-08-10

Description

Изобретение относитс к области статических преобразователей, выполненных иа полупроводниковых вентил х, и .предназначено дл возбужд&ни т говых двигателей электро .подв.иж,ного состава как в режиме т ги, так и в режиме рекуперативного торможени .The invention relates to the field of static converters made with semiconductor gates, and is intended to excite and draw out electric motors with a sub composition, both in traction mode and in regenerative braking mode.

Известно устройство дл возбуждени т говых двигателей электровозов, содержащее тиристорный преобразователь посто нного тока высокого нап. в посто ганый ток с плавным регулированием напр жени на выходе в широких пределах и .магнитный усилитель посто нного тока дл стаб.илизации тока рекуперации. При 1использава.н«и такого устройства необходимо об зательное переключение об моток возбуж.Д|ени т говых двигателей при .переводе электровоза в режим рекуперативного торможени , а операции мапшниста пр.и управлс ни.и электровозом остаютс такими же, как |И при июпользова:нии мотор-генератора . Отсутствует также возможность плавного регулировани тока возбуждени при pai6oTe электровоза в режиме т ги.A device for driving electric motors of electric locomotives is known, which contains a thyristor converter of direct current of high voltage. a constant current with smooth voltage regulation at the output over a wide range; and a magnetic DC amplifier to stabilize or regenerate the current. With such a device, such a device requires the obligatory switching of the coil of the excitation. The traction motors when the electric locomotive is switched to the regenerative braking mode, and the operation of the control unit and the electric locomotive remain the same as | Use: NII motor generator. There is also no possibility of smoothly adjusting the excitation current with the pai6oTe locomotive in the thrust mode.

Цель изобретени - плавное регулирование тока :возбуж.дени т говых двигателей, как в режиме т ги, так « в. режиме рекуперативного торможени и исключени необходимости оборудовани электровозов специальной рекуператигаюй схемой, содерл-1ащей дополнительную коммутационную аппаратуруThe purpose of the invention is to smoothly control the current: excitement of traction motors, both in the thrust mode, and so on. regenerative braking and elimination of the need to equip electric locomotives with a special recuperative circuit containing an additional switching equipment

силовых цепей электровоза.power circuits of the locomotive.

Дл достижени этой цели обмотки возбуждени включены на выходе однофазного вынр мительного лшста, вход которого подключей последовательно в ц.ель ЯКорей электродвигателей , .и зашунтированы Т1иристор.ным регули.руемым преобразователем с плавным регулированием тока на входе преобразовател , выход которого подключен к источникуTo achieve this goal, the excitation windings are connected at the output of a single-phase capacitive circuit, the input of which is connected in series to the motor electric motor, and are bridged by a controlled transducer with a smooth current control on the input of the converter, the output of which is connected to the source

питаии преобразовател . Дл обеспечени стабильности тока элект1родвигателей в рел-симе рекуперации устройство содержит шунт, подключенный в цепь тока рекуперации, и усилитель отрицательной обратной св зи, вход которого подключен к шу ту, а выход к регул тору тока автономного преобразовател .power converter. To ensure the stability of the electric motors current in the regeneration rel-sime, the device contains a shunt connected to the regeneration current circuit and a negative feedback amplifier whose input is connected to the amplifier and the output to the current controller of the autonomous converter.

При.нципиальна электрическа схема устройства дл возбуждени т товых электродвигателей электронодвижного состава приведена на чертеже.The primary electrical circuit of the device for driving the electric motors of the electron rolling stock is shown in the drawing.

Предлагаемое устройство содержит однофазный выпр мительный мост, выполненный на диодах 1-4, автономный инвертор, выполненный на тиристо.рах 5,6 и содержащий конденсатор 7, реактор 8, повышаюШ(ИЙ тра.нсформатор 9 и выпр митель, выполненный на диодах 10, и включающий в себ емкостной фильтр на конденсаторах 12,}3. Устройство содержит также усилитель отрицательной обратной св зи 14, формирователь .импульсов тока управлени тиристорами ««вертора /5 и шунт 16. Обмотки возбуждени 17 ,и 18 подключены а выходе выпр мительного моста /-4, вход которого включен последовательно с кор ми т говых электродвигателей 19, 20 и шунтируютс преобразователем посто нного тока.The proposed device contains a single-phase rectifying bridge, made on diodes 1-4, an autonomous inverter made on thyristors 5.6 and containing a capacitor 7, reactor 8, an increase (IJ transistor 9 and a rectifier made on diodes 10, and including a capacitive filter on the capacitors 12, 3. The device also contains a negative feedback amplifier 14, a driver of thyristors / 5 "driver / 5 current and a shunt 16. The excitation windings 17, and 18 are connected to the rectifier bridge output / -4 whose input is on chen series with the armature E the traction motors 19, 20 and shuntiruyuts DC converter.

При включении обмоток возбуждени т говых электродвигателей последовательно в цепь их корей через однофазный выпр мительный мост, ток в их цепи протекает в пр мом направлении независимо от режима работы электровоза. В режиме т ти ток двигателей прртекает через диод 1, -обмотки возбуждени 17, 18 и диод 2. В режиме рекуперативного торможени направление тока электродвигателей мен етс , и он протекает через диод 4, обмотки возбужде(ни 17, 18 и диод 3. При отсутствии управл ющих импульсов управлени на тиристорах 5, 6 через обмотки возбуждени протекает весь ток двигателей.When turning on the excitation windings of the traction electric motors, successively in the circuit of their Koreas through a single-phase rectifying bridge, the current in their circuit flows in the forward direction regardless of the operating mode of the locomotive. In this mode, the motor current flows through diode 1, excitation windings 17, 18 and diode 2. In regenerative braking mode, the direction of the current of the electric motors changes, and it flows through diode 4, excitation windings (neither 17, 18 nor diode 3. When In the absence of control pulses of control on thyristors 5, 6, the entire current of the motors flows through the field windings.

При поочередной подаче управл ющих импульЮов на тИ|ри€торы 5, 6 конденсатор 7 разр жаетс через реактор 8 .и включенный тиристор инвертора и -соответствующую первичную полуобмотку трансформатора 9. После инвертировани напр жение повышаетс трансформатором 9 и :выпрЯМл етс выпр мителем на диодах 10, 11. Выпр мленный ток с выхода иреобразовател поступает на вход питани ТИТОВЫХ электродвигателей. Плавное изменение частоты повторени импульсов тока управлени Т1ир.исторами 5, 6 об;еспечивает плавное регулирование тока на входе преобразовател и, следователыно, плав(ное регулирование тока в цепи обмоток возбуждени т говых двигателей.When alternately supplying control pulses to the TIs of 5, 6, the capacitor 7 is discharged through the reactor 8. And the inverter's thyristor is turned on and the corresponding primary half-winding of the transformer 9. After the inversion, the voltage is increased by the transformer 9 and: straightening 10, 11. The rectified current from the output of the converter is fed to the input of the power supply of TITOV electric motors. A smooth change in the repetition frequency of the control current pulses of T1ir.ors 5, 6 rev .; it provides for the smooth control of the current at the converter input and, consequently, the smooth (regulation of the current in the circuit of the motor windings of the drive motors.

Дл обеспечени нормальной работы инвертора преобразовател необходимо, чтобы собственна частота колебаний контура, образованного реактором 8 и конденсатором 7, было больше максимальной частоты инвертировани , а его характеристическое сопротивление было в два раза больше эквивалентного сопрот1ивлени нагрузки, приведенного к первичной обмотке трансформатора 9. Тогда в процессе инвертировани посто нный ток на входе преобразовател будет преобразован в иадпульсы тока синусоидальной формы.In order to ensure normal operation of the inverter of the converter, it is necessary that the natural frequency of oscillation of the circuit formed by the reactor 8 and capacitor 7 should be greater than the maximum frequency of inversion, and its characteristic resistance should be twice as large as the equivalent resistance of the load reduced to the primary winding of the transformer 9. Then inverting the direct current at the input of the converter will be converted into sinusoidal current impulses.

Дл стабилизации тока двигателей в режиме рекуперативного торможени предлагаемое устройство оборудовано системой автоматического регулировани входного тока преобразовател . Дл этого в цепь диода 4 включен измерительный щунт 16, падение напр жени с которого подаетс на вход усилител отрицательной обратной св зи 14, а -его выходное напр жение поступает на формирователь управл ющих импульсов тиристорами и-нвертора /5 и обеспечивает автоматическое изменение частоты повторени импульсов приIn order to stabilize the motor current in regenerative braking mode, the proposed device is equipped with an automatic control system for the input current of the converter. For this purpose, a measuring shunt 16 is turned on in the diode 4 circuit, the voltage drop from which is fed to the input of the negative feedback amplifier 14, and its output voltage is fed to the driver of the control pulses by the thyristors and the inverter / 5 and provides an automatic change in the repetition frequency impulses at

отклонении тока рекуперации от заданной величины -в направлении, преп тствующем изменению тока электродвигателей.В случае, когда необходимо обеспечить автоматическое регулирование, тока возбуждени т говых электродвигателей как в режиме т ги, таК и в режиме рекуперативного торможени , измерительный щунт 16 следует включить в общую цепь корей двигателей, включангных последовательно.the deviation of the regeneration current from a predetermined value — in a direction that prevents the electric motor current from changing. In the case when it is necessary to ensure automatic regulation of the excitation current of the traction electric motors both in the thrust mode, and in the regenerative braking mode, the measuring tongue 16 should be included in the total a chain of korea engines included in series.

Таким образом, устройство обеспечивает пла;в;ное регулирование тока в цепи обмоток возбуждени т говых,двигателей «ак в режиме т ги, так и в режиме рекупвратиВ|Ного торМожени , позвол ет стабилизировать ток рекуперации и возвращает избыток энергии в цепь источника питани двигателей.Thus, the device provides for the smooth regulation of the current in the circuit of the excitation windings of the traction motors, both in the thrust mode and in the recoupment mode | of the Braking system, allows the regeneration current to be stabilized and returns the excess energy to the motor power supply circuit .

Кроме этого, устройство дл возбуждени т товых двигателей имеет менышее количествоIn addition, the device for the initiation of commercial engines has a smaller number

управл емых вентилей в инверторе преобразовател :по сравнению с обычными преобразовател ми дл возбуждени двигателей благодар низкому напр жению «а входе инвертора и меньшей величине номинальной мощности преобразовател . По предварительным данным номинальна мощность инвертора в предлагаемом устройстве не превышает 30% от полной мощности, потребл емой обмотками возбуждени т (го1вых двигателей.controllable valves in the inverter of the converter: in comparison with conventional converters for driving motors due to the low voltage on the input of the inverter and the lower value of the rated power of the converter. According to preliminary data, the nominal power of the inverter in the proposed device does not exceed 30% of the total power consumed by the excitation windings t (of the thrusters).

Устройство может бьгть применено дл питани обмоток возбуждени т говых двигателей электровозов посто нного тока и мотороваго ных секций. При этом дл разных групп соединени двигателей в т говом режиме устройство выполн етс с автономными инверторами на каждую пару т говых двигателей с общим повыщающим трансформатором и выходным выпр мителем. При этом подключение обмоток возбуждени каждойThe device can be used to power the excitation windings of the traction motors of direct current electric locomotives and motorized homing sections. In this case, for different groups of motor connection in the traction mode, the device is performed with autonomous inverters for each pair of traction motors with a common step-up transformer and output rectifier. In this case, the connection of the excitation windings of each

пары т го:вых двигателей осуществл етс через свой выпр мительный мост.throttle: out engines run through its rectifier bridge.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл возбуждени т говых электродвигателей электроподвижного состава, содержащее однофазный выпр мительный мост, Включенный последовательно в цепь корейA device for initiating a traction motor of an electric rolling stock containing a single-phase rectifying bridge connected in series in a circuit of korea

электродвигателей и нагруженный на обмотки возбуждени , отличающеес тем, что, с целью плавного регулироваии тока возбуждени в режимах т ги и электрического торможени , оно снабжено автономным инвертором, выходmotor and loaded on the excitation winding, characterized in that, for the purpose of smooth regulation of the excitation current in the modes of th gi and electric braking, it is equipped with an autonomous inverter, the output

которого через повыщающий трансформатор и однофазный высоковольтный выпр митель подключен к «сточнику питани т говых электродвигателей, вход подключен к обмоткам возбуждени , а формирователь управл ющих импульсов соединен через усилитель отрицателшой обратной св зи с измерительным шунтом iB цепи тока рекуперации.which, via a step-up transformer and a single-phase high-voltage rectifier, is connected to a power supply traction motor, the input is connected to the field windings, and a control pulse driver is connected via a negative feedback amplifier to the recovery current circuit iB.