SU586014A1 - Устройство дл регулировани возбуждени т гового электродвигател - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области т гового электропривода и может быть использовано на тепловозах дл  плавного регулировани  возбул дени  т говых электродвигателей в режимах ослаблени  пол , боксовани  и т. д.

Известно устройство дл  регулировани  возбуждени  т говых электродвигателей с применением тиристорных схем управлени , с помощью которых шунтируетс  последовательна  обмотка возбуждени  электродвигател  и часть полупроводниковых вентилей главного выпр мител  1.

Недостаток таких схем заключаетс  в том, что они не позвол ют получить достаточную степень ослаблени  возбуждени  электродвигател .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  регулировани  возбуждени  т гового электродвигател  последовательного возбуждени , питаемого от главного полупроводникового выпр мительного моста, содержащее полупроводниковые мосты ослаблени  и усилени  возбуждени  электродвигател , питаемые от трансформаторов, причем полупроводниковые вентили катодной группы моста ослаблени  возбуждени  подключены к точкам последовательного соединени  электрических вентилей плеч главного выпр мительного моста, сЬединенных с обмоткой возбуждени  электродвигател  2.

Недостаток устройства - значительна  пульсаци  тока возбул дени  и недостаточно высокий КПД. Цель изобретени  - повышение надежности и экономичности устройства.

Это достигаетс  тем, что входна  обмотка трансформатора, питающего мост ослаблени  возбуждени , подключена к полюсам переменного напр жени  главного моста в противофазе с выходной обмоткой.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства в однофазном исполнении.

Т говый электродвигатель 1 с последовательной обмоткой 2 возбуждени  питаетс  от

источника 3 переменного тока через главный выпр мительный мост 4 (полупроводниковый), состо щий из диодов 5-16. Параллельно обмотке 2 возбуждени  подключены полупроводниковый мост 17 ослаблени  возбуждени , состо щий из тиристоров 18-21, и мост 22 усилени  возбуждени , состо щий из тиристоров 23, 24 и диодов 25 и 26, причем тиристоры 20, 21 катодной группы моста ослаблени  подключены к точкам последовательного соединени  электрических диодов 13-16 плеч главного выпр мительного моста 4, соединенных с обмоткой 2 возбуждени  электродвигател  1. Мост ослаблени  питаетс  от источника 3 через трансформатор 27,

подключенный входной обмоткой 28 к полюсам переменного напр жени  моста 4, выходна  обмотка 29 трансформатора 27 и входна  обмотка 28 включены в нротивофазе. Мост 22 питаетс  от вспомогательного источника 30 тока через трансформатор 31 с первичной 32 и вторичной 33 обмотками.

Устройство работает следующим образом.

Пусть положительному полупериоду напр жени  источника 3 соответствует пол рность, показанна  на чертеже. Начала обмоток 28 п 29 имеют ноложительные потенциалы, концы обмоток - отрицательные потенциалы. Ток электродвигател  провод т диоды 5, 7, 9, 12, 14, 16 главного моста 4. Дл  ослаблени  возбуждени  т гового электродвигател  в пределах 1,0-0,4 включают с некоторым углом тиристоры 19 и 21. При этом часть тока  кор  будет протекать в обход обмотки 2 возбуждени  и диода 16. Ток в обмотке 2 возбуждени  будет меньше тока  кор  1. В самом конце положительного полупериода напр жени  источника с углом близким к IT включают тиристор 18, при этом к тиристору 19 в обратном направлении прилагают напр жение обмотки 29 трансформатора 27, под действием которого он отключаетс . По истечении положительного полупериода пол рность напр жени  источника 3 изменитс  на противоположную, в результате чего диоды 5, 7, 9, 16 отключатс  и включатс  диоды 6, 8, 10,,: 11, 13, 15, которые будут проводить ток электродвигател  при отрицательном полупериоде напр жени  источника 3. Так как ток в обмотках двигател  не может изменитьс  мгновенно, тиристоры 18, и 21, диоды 12 и 14 и трансформатор 27 будут продолжать проводить разностный ток  кор  и возбуждени . При этом к обмотке 2 приложено напр жение источника 3 за вычетом напр жени  обмотки 29 трансформатора 27, под действием которого ток возбуждени  начнет возрастать. С заданным углом включают тиристор 20, при этом тиристор 21 и диоды 12, 14 отключатс  под действием напр жений источника и обмотки 29, приложенным к ним в обратном направлении по цепи 29, 20, 13, 11, 3, 12, 14, 21, 29. Таким образом, обмотка 2 возбуждени  вновь окажетс  зашунтированной на этот раз тиристорами 18, 20. Ток в ней будет снижатьс . Изменением углов включени  тиристоров 20 и 21 регулирует ток возбуждени  электродвигател  практически от 100 до 40% тока  кор . Ограничени  по минимальному углу включени  тиристоров 20 и 21, а также наличие сопротивлений в контурах, не позвол ют получить более глубокого ослаблени  возбулсдени  электродвигател  в описанном режиме. Дл  получени  степени ослаблени  возбуждени  менее 0,4 при минимально возможном угле включени  тиристоров 20 и 21 начинает регулировать ток возбуждени  электродвигател  изменением углов включени  тиристоров 18 и 19 вниз от  . При этом обмотка 29 включаетс  встречно обмотке 2 возбуждени .

Уменьшение углов включени  тиристоров 18 и 19, т. е. более раннее их включение по сравнению с рассмотренным режимом, позвол ет получить степень ослаблени  возбужденн  менее 0,4. При этом несколько увеличитс  интервал токопровод щего состо ни  трансформатора 27, но так как величина тока, протекающего в трансформаторе 27, составл ет незначительную часть разностного тока

 кор  и возбуждени , протекающего через мост 17 ослаблени , установленна  мощность трансформатора будет невелика.

В режиме усилени  возбуждени  мост

17 отключен и действует только мост 22. Изменением угла включени  тиристоров 23 и 24 регулируют ток, поднитывающий обмотку возбуждени , например, в режиме боксовани . Благодар  электрической разв зке мостов,

мост 22 может быть выполнен полууправл емым , или по асимметричной схеме, как показано на чертеже, или по симметричной схеме с нулевым диодом, что имеет место в многофазных схемах.

В предлагаемом устройстве трансформатор 27, питающий мост 17 ослаблени  возбуждени  т гового электродвигател , работает кратковременно и, главным образом, в режиме глубокого ослаблени  возбуждени  менее

0,4. Пульсации тока возбуждени  т гового электродвигател  в режиме ослаблени  возбуждени  будут ниже, что ведет к повышению надежности коммутации т гового электродвигател . С другой стороны свижение пульсаций токов, использование трансформатора только в режиме глубокого ослаблени  возбуждени  ведет к снижению потерь в схеме. Предлагаемое техническое решение позвол ет выполнить мост 22 усилени  возбуждени 

т гового электродвигател  полууправл емым, что надежнее и проще. Кроме того, выполнение моста 22 по ассиметричной, либо по симметричной схеме с нулевым диодом позвол ет снизить пульсации токов в режимах усилени  возбуждени  т гового электродвигател , например, при боксовании, что также ведет к повышению надежности и экономичности устройства.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  возбуждени  т гового электродвигател  последовательного возбуждени , питаемого от главного полупроводникового выпр мительного моста, содержащее полупроводниковые мосты ослаблени  и усилени  возбуждени  электродвигател , питаемые от трансформаторов, причем

   полупроводниковые вентили катодной группы моста ослаблени  возбуждени  подключены к точкам последовательного соединени  электрических вентилей плеч главного выпр мительного моста, соединенных с обмоткой возбуждени  электродвигател , отличающеес  5 тем, что, с целью повышени  надежности и экономичности устройства, входна  обмотка трансформатора, питающего мост ослаблени  возбуждени , подключена к полюсам переменного напр жени  главного моста в про- 5 тивофазе с вь ход1гой обмоткой. 6 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 1473281, кл. Н 02Р, 1967.
2. 2. Патент Англии № 1315851, кл. Н 2А, 1973.