SU925694A1

SU925694A1 - Device for exciting traction motors of electric rolling stock

Info

Publication number: SU925694A1
Application number: SU802972966A
Authority: SU
Inventors: Леонид Григорьевич Кощеев
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1982-05-07

Description

(S) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОСЮДВИЖНОГО (S) DEVICE FOR EXCITING TRAFFIC ELECTRIC MOTION ELECTRIC MOTORS

Изобретение относитс к статическим преобразовател м, выполненным на полупроводниковых вентил х, и предназ начено дл возбуждени т говых двигателей электроподвижного состава как в режиме т ги, так и в режиме рекуперативного торможени .The invention relates to static converters made on semiconductor gates, and is intended to excite traction motors of electric rolling stock in both traction mode and regenerative braking mode.

Известно устройство дл возбуждени т говых электродвигателей эпектроподвижного состава, содержащее выпр мительный мост, к одной диагонали которого подключена цепь из последовательно соединенных обмоток корей, а к другой - цепь из последовательно соединенных обмоток возбуждени и однотактный инвертор с формирователем его управл ющего сигнала, причем однотактный инвертор подключен че0ез преобразователь к источнику питани 1.A device for driving a rolling motor with a rectifying bridge, to one diagonal of which is connected a circuit of Korea series-connected windings, and another - a circuit of series-connected excitation windings and a single-stroke inverter with a driver for its control signal, and a one-stroke inverter A converter is connected to the power source 1.

Недостатком такого устройства вл етс неустойчивость перехода системы из т гового режима в режим рекуперативного торможени при небольших СОСТАВАThe disadvantage of such a device is the instability of the transition of the system from the traction mode to the regenerative braking mode with small composition.

токах через кори т говых двигателей и значительное усложнение системы возбуждени при наличии автономного инвертора тока.currents through traction motors and a significant complication of the excitation system in the presence of an autonomous current inverter.

Цель изобретени - повышение надежности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Дл достижени этой цели устройство снабжено генератором тактовых импульсов и цепью из последовательно To achieve this goal, the device is equipped with a clock pulse generator and a circuit from a series

10 соединенных конденсатора и тиристора , подключенной параллельно цепи из последовательно соединенных обмоток возбуждени , при этом управл ющий электрод тиристора соединен с выхоts дом генератора тактовых импульсов, соединенным с формирователем управл ющего сигнала, а точка соединени : тиристора и конденсатора подключена к источнику питани .10 connected capacitor and thyristor connected in parallel to a circuit of series-connected excitation windings, the control electrode of the thyristor connected to the output of the clock generator connected to the control signal shaper, and the connection point of the thyristor and capacitor connected to a power source.

2020

На чертеже приведена принципиальна схема устройства дл возбуждени т говых электродвигателей электроподвижного состава. 3925 Устройство содержит выпр мительный мост, выполненный на диодах 1, одна диагональ которого включена в цепь питани обмоток 5 и 6 корзй электродвигателей , а друга - в цепь из последовательно соединенных обмоток 7 и 8 возбуждени , и однотактный инвертор , содержащий тиристор 9, диод 10, конденсатор 11 и реактор 12, Устройство содержит формирователь управл гощего сигнала дл одиотактного инвертора , выполненный на динисторе 13, конденсаторе 1 и реакторе 15, формирователь подключен к одному из выходов генератора 16 тактовых импульсов через резистор 17, а другой выход генератора 16 тактовых импульсов соединен с управл ющим электродом тиристора 18, последовательно с которым включен конденсатор 19, при этом точка соединени конденсатора и тиристора подключена к источнику питани через резистор 20. Однотактный инвертор подключен к источнику питани через преобразователь, содержащий трансформатор 21 и выпр мительный мост на диодах 22-25При подключении обмоток 7 и 8 возбуждени последовательно в цепь обмоток 5 и 6 корей т говых двигателей через неуправл емый выпр мительный мост ток в их цепи протекает в пр мом направлении как в т говом, так и в рекуперативном режимах. В режиме т ги ток двигателей протекает через диод 1, обмотки 7 и 8 возбуждени и диод 2. Увеличение тока -через обмотки 7 и 8 возбуждени П(эиводит к увеличению падени напр жени на входе формировател до величины, равной напр жению отпирани динистора 13. Отпирание дииистора 13 вызывает разр д конденсатора 14 через реактор 15 и формирование короткого импульса тока, протекающего через управл ющий переход тиристора 9 однотактного инвертора . Отпирание тиристора 9 обеспечивает протекание импульса тока синусоидальной формы через конденсатор 11, реактор 12 и первичную обмот ку трансформатора 21. При этом чере вторичную обмотку трансформатора 21, . диоды 22 и 23 и конденсатор 26 проте кает пр ма полуволна тока синусоидальной формы. Обратна полуволна тока колебательного контура протекает через диод 10, а тока в цепи втрричтой обмотки трансформатора 21 через диоды 2k и 25. Протекание тока через диоды 22-25 выпр мител обеспечивает возврат избытка энергии в цепь источника питани . Благодар шунтировке обмоток 7 и 8 возбуждени при протекании тока через тиристор 9 и диод 10 обеспечиваетс поддержание тока возбуждени на заданном уровне. В режиме рекуперативного торможени направление тока в обмотках 5 и 6 корей двигателей мен етс на обратное и он протекает через диод , обмотки 7 и 8 возбуждени и диод 3. Перевод т говых двигателей в режим рекуперативного торможени осуществл етс следующим образом. В момент времени t однократный импульс тока управлени ivj подаетс в цепь управл ющего электрода тиристора 18. Отпирание тиристора 18 обеспечивает подключение конденсатора 19, зар женного от источника питани через резистор 20, к обмоткам 7 и 8 возбуждени . При этом происходит колебательный разр д конденсатора 19 на обмотки 7 и 8 возбуждени , и ток возбуждени увеличиваетс по синусоидальному закону. Увеличение тока возбуждени , в свою очередь, приводит к возрастанию ЭДС обмоток 5 и 6 корей двигателей настолько, что ее суммарна величина превышает напр жение источника питани , и ток через двигатели измен ет свое направление и увеличиваетс до значени , определ емого разностью суммарной ЭДС т говых двигателей и 1,апр жёни источника питани и сопротивлением обмоток корей. Увеличение тока в цеПи т говых двига-. талей обеспечивает возрастание тока в цепи обмоток главных полюсов до значени , определ емого частотой однотактного инвертора. Регулирование сопротивлени резистора 20 позвол ет плавно измен ть величину тока в обмотках 7 и 8 возбуждени т говых двигателей и благодар этому устанавливать заданную скорость. Предлагаемое устройство может быть использовано дл возбуждени т говых двигателей электровозов посто нного тока магистральных железных дорог, т говых агрегатов промышленного транспорта, электроподвижного состава городского транспорта и метрополитена . Технико-экономическа эффективность предлагаемого устройства дл The drawing shows a schematic diagram of an apparatus for driving traction electric motors of an electric rolling stock. 3925 The device contains a rectifying bridge, made on diodes 1, one diagonal of which is connected to the power supply circuit of windings 5 and 6 of the motor cart, and the other - to the circuit of series-connected excitation windings 7 and 8, and a single-ended inverter containing thyristor 9, diode 10 , a capacitor 11 and a reactor 12; the device contains a driver of a dimming signal for a single-phase inverter, performed on a dynistor 13, a capacitor 1 and a reactor 15, the driver is connected to one of the outputs of the generator 16 clock pulses through resis or 17, and another output of the clock pulse generator 16 is connected to the control electrode of the thyristor 18, in series with which a capacitor 19 is connected, the connection point of the capacitor and the thyristor is connected to the power source through a resistor 20. The single-ended inverter is connected to the power source through transformer 21 and rectifying bridge diodes 22-25When connecting the windings 7 and 8 of the excitation in series to the circuit of the windings 5 and 6 of the Korean traction motors through an uncontrolled rectifying bridge current in x chain proceeds in the forward direction in t govom and regenerative modes. In the throttle mode, the motor current flows through diode 1, windings 7 and 8 of excitation and diode 2. Increase in current through winding 7 and 8 of excitation P (which leads to an increase in the voltage drop at the input of the former to a value equal to the voltage of the unistor 13. Unlocking the diode 13 causes the discharge of the capacitor 14 through the reactor 15 and the formation of a short current pulse flowing through the control transition of the thyristor 9 of the single-ended inverter. The unlocking of the thyristor 9 allows the flow of the sinusoidal current through the capacitor 11, the reactor 12 and the primary winding of the transformer 21. In this case, the secondary winding of the transformer 21, diodes 22 and 23 and the capacitor 26 flows through a half-wave current of a sinusoidal form. The half-wave of the current of the oscillating circuit flows through the diode 10, and the current in the circuit passes through the winding transformer 21 through diodes 2k and 25. The flow of current through rectifier diodes 22-25 ensures the return of excess energy to the power supply circuit. By shunting the excitation windings 7 and 8 when current flows through the thyristor 9 and diode 10, the excitation current is maintained at a predetermined level. In the regenerative braking mode, the direction of the current in the windings 5 and 6 of the motor cores is reversed and it flows through the diode, the excitation windings 7 and 8, and the diode 3. The conversion of the traction motors to the regenerative braking mode is as follows. At time t, a single pulse of control current ivj is supplied to the control electrode circuit of thyristor 18. The opening of thyristor 18 provides the connection of a capacitor 19 charged from a power source through a resistor 20 to the excitation windings 7 and 8. When this occurs, the oscillating discharge of the capacitor 19 to the excitation windings 7 and 8 occurs, and the excitation current increases sinusoidally. An increase in the excitation current, in turn, leads to an increase in the EMF of the windings 5 and 6 of the motor cores so that its total value exceeds the voltage of the power source, and the current through the motors changes its direction and increases to a value determined by the difference of the total emf of the traction voltage. motors and 1, Apr are the wives of the power source and the resistance of the windings of Korea. The increase in current in the centrifugal motor-. Hoists provide an increase in the current in the circuit of the windings of the main poles to a value determined by the frequency of a single-ended inverter. Adjusting the resistance of the resistor 20 allows you to smoothly vary the amount of current in the windings 7 and 8 of the excitation of the traction motors and thereby set a predetermined speed. The proposed device can be used to excite traction engines of direct current electric locomotives of main railways, industrial transport traction units, electric rolling stock of urban transport and the metro. Technical and economic efficiency of the proposed device for

возбуждени электродвигателей при использовании его на электровозах посто нного тока заключаетс в улучшении т говых и тормозных характеристик локомотива за счет обеспечени независимого возбуждени , обеспечении плавного регулировани т говых и тормозных усилий и скорости движени . Расчет экономического эффекта от использовани предлагаемого устройства на электровоз ВЛЮ взамен тиристорного преобразовател , разработанного Тбилисским электровозостро .ительным заводом, показал, что его величина составл ет 1920 руб. в год на 1 электровоз. При оборудовании предлагаемым устройством 200 электроводов в год экономический эффект составит SSf тыс.руб. С учетом увеличени т гового усили электровоза при независимом возбуждении т говых двигателей годовой экоюмический эффект использовани предлагаемого устройства составит тыс,руб.excitation of electric motors when using it on electric locomotives of direct current consists in improving the traction and braking characteristics of the locomotive by providing independent excitation, ensuring smooth adjustment of the traction and braking forces and speed of movement. The calculation of the economic effect from the use of the proposed device for an electric locomotive. I instead of a thyristor converter developed by the Tbilisi Electric Locomotive Plant, showed that its value is 1920 rubles. per year for 1 electric locomotive. With the equipment offered by the device 200 electric wires per year, the economic effect will be SSf thousand rubles. Taking into account the increase in the tractive effort of an electric locomotive with the independent initiation of the traction engines, the annual economic effect of using the proposed device will amount to thousand rubles.

Claims

1. USSR author's certificate N, cl. B 60 L 15/08, 1972 (prototype).