SU771841A1

SU771841A1 - Device for regulating traction electric motor speed

Info

Publication number: SU771841A1
Application number: SU782643306A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Мазнев; Александр Николаевич Рогов; Константин Борисович Лямин; Константин Алексеевич Архипов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Институт Инеженеров Железнодорожного Транспорта Им. Академика В.Н.Образцова
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1980-10-15

Description

торым через рабочие тиристоры подключены зар дные тиристоры.The charge thyristors are connected through the working thyristors.

На чертеже представлена принциписшьна схема устройства дл регулиров ни скорости т гового электродвигател .The drawing shows the principle of the device for adjusting the speed of the traction motor.

Устройство содержит выполненные по трехфазной мостовой схеме на тиристорах 1-6 переключатель фаз 7,на тиристорах 8-13 дополнительный переключатель фаз 14 и на диодах 15-20 обратный полупроводниковый мост 21, св занные диагонал ми с фазами электродвигател 22,тиристорный импульсный преобразователь 23, состо щий из соответственно включенных между источником 24 и переключател ми фаз 7 и 14 рабочих тиристоров 25-26 и дополнительных рабочих тиристоров 27,28, встречно-параллельно которым подключены перезар дные диоды 29, 32. Перезар дные тиристоры 33-36 .подключены соответственно к общим точкам между рабочими тиристорами 25-26 и переключателем фаз 7 и дополнительными рабочими тиристорами 27, 28 и дополнительным переключателем фаз 14.Устройство содержит включенные параллельно и св занные с рабочими тиристорами 25, 26 коммутирующие 37, 38 и зар дные 39, 40 тиристоры, между средними точками которых включены последовательно соединенные конденса .тор 41 и дроссель 42,, причем средние точки соединени тиристоров 33 и 34 35 и 36, и 39 и 40 объединены.The device comprises a phase switch 7 on thyristors 1-6, an additional phase switch 14 on thyristors 8-13, and a reverse semiconductor bridge 21 on diodes 15-20, connected by diagonals to the phases of the electric motor 22, a thyristor pulse converter 23, consisting of respectively connected between source 24 and phase 7 switches and 14 working thyristors 25-26 and additional working thyristors 27.28, rechargeable diodes 29, 32 oppositely connected in parallel. Recharge thyristors 33-36. connected respectively to common points between the working thyristors 25-26 and the phase switch 7 and the additional working thyristors 27, 28 and the additional phase switch 14. The device contains connected 37, 38 and charge 39 connected in parallel and connected with the working thyristors 25, 26, 40 thyristors, between the middle points of which are connected in series the condenser .tor 41 and the choke 42 ,, and the middle points of connection of the thyristors 33 and 34 are 35 and 36, and 39 and 40 are combined.

Устройство работает следующим образом . The device works as follows.

Предположим, что включены тиристоры 1, 2, 3,-25, 26, конденсатор 41 зар жен до пол рности, обозначенной на чертеже без скобок. Ток протекает от источника питани 24 по обмоткам т гового электродвигател 22.После включени тиристоров 37, 33 начинаетс перезар д конденсатора 41 по койтуру: 41 -42 -33-32 -37-41, что приводит к выключению рабочего тиристора 26. По окончании перезар да конденсатора 41 необходимо включить тиристоры 4, 6 переключател фаз 7, чт обеспечивает независимость напр жени от характера нагрузки.Suppose that thyristors 1, 2, 3, -25, 26 are turned on, the capacitor 41 is charged to the polarity indicated in the drawing without brackets. The current flows from the power source 24 through the windings of the traction motor 22. After turning on the thyristors 37, 33, recharging of the capacitor 41 to the coil begins: 41 -42 -33-32 -37-41, which turns off the working thyristor 26. At the end of the reloading Yes capacitor 41 must turn on the thyristors 4, 6 of the phase switch 7, cht provides the voltage independence of the nature of the load.

Дл формировани следующего импульса напр жени на нагрузке необходимо выключить тиристор 25 (подать управл гадие сигналы на тиристоры 38, 34). После перезар да конденсатора (пол рность указана в скобках) по контуру 41-38-31-34-42-41 необходимо включить тиристоры 8, 9, 10, 27, 28 Следующа пауза на нагрузке обеспечиваетс выключением тиристора 27 и после перезар да конденсатора 41 вклк(Чвнием тиристоров 11 и 13.To form the next voltage pulse at the load, it is necessary to turn off the thyristor 25 (send control signals to the thyristors 38, 34). After recharging the capacitor (the polarity is indicated in parentheses) along the circuit 41-38-31-34-42-41 it is necessary to turn on the thyristors 8, 9, 10, 27, 28 The next pause in the load is provided by turning off the thyristor 27 and after recharging the capacitor 41 incl (The power of thyristors 11 and 13.

Дл изменени направлени тока в обмотке статора необходимо при формировании следующего импульса напр жени на нагрузке включить тиристоры 2, 3, 4, 25, 26 вместо тиристоров 1, 2, 3, 25, 26.To change the direction of the current in the stator winding, it is necessary to turn on thyristors 2, 3, 4, 25, 26 instead of thyristors 1, 2, 3, 25, 26 when forming the next voltage pulse on the load.

Характер напр жени на конденсаторе зависит от коэффициента заполнени .The nature of the voltage across the capacitor depends on the fill ratio.

Дл реализации малых коэффициентов заполнени необходимо использовать двухпол рную модул цию, что обеспечиваетс чередованием периода потреблени , с периодом отдачи накопленной энергии источнику питани .In order to realize small fill factors, it is necessary to use two-pole modulation, which is provided by alternating the period of consumption, with the period of return of the accumulated energy to the power source.

По достижении максимального коэффициента заполнени , который при данном алгоритме работы преобразовател определ етс контуром коммутации, необходимо переходить на другой закон управлени .Upon reaching the maximum fill factor, which is determined by the switching circuit with the given algorithm of the converter operation, it is necessary to pass to another control law.

Предположим, что включены тиристоры 1, 2,.3, 25, 26, а конденсатор 41 зар жен до пол рности, обозначенной на чертеже без скобок. Ток протекает от источника питани 24 через о указанные элементы и фазы двигател 22. После выключени тиристора 26 и перезар да конденсатора 41 обеспечиваетс пауза напр жени на нагрузке. Токи фаз двигател протекают через тиристоры 2, 25 и соответствующие диоды моста 21, Следун ций импульс напр жени прикладываетс к нагрузке 22 после включени тиристоров 8, 10, 27. Дл изменени направлени тока, например в фазе А, необходимо вместо указанных тиристоров включить тиристоры 4, 10, 27.Suppose that the thyristors are 1, 2, .3, 25, 26, and the capacitor 41 is charged to the polarity indicated in the drawing without brackets. The current flows from the power source 24 through the indicated elements and phases of the motor 22. After the thyristor 26 is turned off and the capacitor 41 is recharged, a voltage pause is applied to the load. The motor phase currents flow through the thyristors 2, 25 and the corresponding diodes of the bridge 21. A voltage pulse is applied to the load 22 after turning on the thyristors 8, 10, 27. To change the current direction, for example, in phase A, it is necessary to turn on the thyristors 4 , 10, 27.

При таком алгоритме управлени можно достичь коэффициента заполнени , равного единице. После перезар да конденсатора 41 необходимо сразу включать соответствующие тиристоры, переключател , обеспечивающие подачу напр жени к нагрузке и изменение его пол рности в одной из фаз. В этом случае характер напр жени на конденсаторе не зависит от коэффициента заполнени .With such a control algorithm, a fill factor of one can be achieved. After recharging the capacitor 41, it is necessary to immediately turn on the corresponding thyristors, switches, providing the supply voltage to the load and changing its polarity in one of the phases. In this case, the nature of the voltage across the capacitor does not depend on the fill factor.

Напр жение на нагрузке регулируетс широтно-импульсным методом на несущей частоте.The voltage across the load is controlled by the pulse-width method at the carrier frequency.

Зар дные тиристоры 39-40 стабилизируют уровень напр жени на конденсаторе при работе с малыми коэффициентами мощности и в тормозном режиме.Charger thyristors 39-40 stabilize the voltage level on the capacitor during operation with low power factors and in brake mode.

Хот к тиристорам переключателей фаз не прикладываетс обратное напр жение , за счет их поочередной работы, дл восстановлени вентильных свойств им предоставл етс врем не менее периода несущей частоты, что значительно улучшает частотные свойства преобразовател и увеличивает надежность.Although no reverse voltage is applied to the thyristors of the phase switches, due to their alternate operation, they are provided with a time of no less than a carrier frequency period to restore the valve properties, which significantly improves the frequency properties of the converter and increases reliability.

Совместна работа двух переключателей фаз обеспечивает максимальное использование источника питани по напр жению и независимость выходного напр жени от характера нагрузки. Это позвол ет снизить напр жение источника питани , а следовательно, и количество последовательно дключенных тиристоров в преобразователе, повысить КПД и момент на валу двигател .The combined operation of the two phase switches ensures maximum utilization of the power supply over voltage and the independence of the output voltage on the nature of the load. This makes it possible to reduce the voltage of the power source, and hence the number of successively connected thyristors in the converter, to increase the efficiency and torque on the motor shaft.

Claims

Invention Formula

A device for controlling the speed of a traction motor, comprising a phase switch and a reverse semiconductor bridge connected by diagonals to the phases of the motor, a power source connected to the semiconductor bridge, a pulse converter with working thyristors, connected between the source and the anodic and cathodic groups of phase switches connected in series and connected to working thyristors, switching thyristors, to the common connection point of which is connected by one of its own By laying a capacitor, another plate of which is connected to one output of the throttles, it is necessary to ensure that, in order to improve the energy performance of the engine, the device is equipped with an additional phase switch, and the recharging, charging and additional working thyristors and recharging are included in the pulse converter single diodes connected in parallel to all working thyristors, with an additional phase switch connected by the cathode and anode groups to the power source through additional working thyristors / Overcharge dq nye thyristors connected respectively to the common connection point of triac and switch working and additional working phase thyristor switch and additional phases, the other terminal connected to the choke

5 common point of connection of series-connected charge thyristors, to which the middle points of series-connected recharge thyristors are connected, counter-pair

0 through which the thyristors are connected through the working thyristors.

Sources of information taken into account during the examination 1. Japan patent No. 51-12815,

25 MKI N 02 M 7/515 18.12.69.

cl