SU933492A1

SU933492A1 - Device for controlling electric rolling stock speed

Info

Publication number: SU933492A1
Application number: SU802996595A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Мазнев; Юрий Александрович Шевцов; Юрий Сергеевич Боголюбов; Александр Сергеевич Корнев; Виктор Васильевич Червяков
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.Акад. В.Н.Образцова
Priority date: 1980-10-27
Filing date: 1980-10-27
Publication date: 1982-06-07

Description

II

Изобретение относитс к устройствам дл импульсного регулировани скорости электроподвижного состава посто нного тока с двум группами т говых электродвигателей.The invention relates to devices for pulsed control of the speed of an electric rolling stock of direct current with two groups of traction motors.

Известно устройство дл регулировани скорости электроподвижного состава , содержащее подключенные через контактор к источнику питани и параллельно между собой т говые двигатели посто нного тока последовательного возбуждени , обмотки корей и возбуждени которых шунтированы обратными диодами и соединены между собой через главные тиристоры прерывател и Тиунтирующие их контакторы,коммутирующие тиристоры прерывател ,соединенные по схеме моста, в диагональ которого включен коммутирующий конденсатор , дополнительные коммутирующие тиристоры, включенные между анодами главных тиристоров и обкладками коммутирующего конденсатора, перезар дные диоды, зар дный и коммутирующий реакторы, дополнительные коммутирующие диоды, соединенные своими катодами с катодами главных тиристоров, дополнительный контактор и диод рекуперации D3Недостатком такого устройства вл етс неустойчивость работы контура коммутации главных тиристоров прерывател . A device for controlling the speed of an electric rolling stock is known, containing connected through a contactor to a power source and parallel to each other direct current motors of a series excitation, the windings of the Koreas and the excitation of which are bridged by reverse diodes and interconnected through the main thyristors of the interrupter and their contactors switching, switching thyristors of the chopper, connected according to the bridge circuit, in the diagonal of which the switching capacitor is included, additional switching thyristors connected between the anodes of the main thyristors and the plates of the switching capacitor, recharge diodes, charging and switching reactors, additional switching diodes connected by their cathodes with the cathodes of the main thyristors, an additional contactor and a recovery diode D3 The disadvantage of this device is the instability of the main switching circuit thyristor breaker.

Цель изобретени - повышение надежности путем снижени перенаПр жений на элементах прерывател .The purpose of the invention is to increase reliability by reducing overvoltage on the breaker elements.

Цель достигаетс тем , что устройство снабжено перезар дным реактором, дополнительным коммутирующим реактором и другим дополнительным контактором , при этом перезар дный реактор включен последовательно с зар дным реактором между положительным полюсом источника питани и анодами коммутирующих тиристоров, причем к точке соединени этих реакторов подключены катоды перезар дных диодов, а коммутирующие реакторы включены каждый 393 между катодами одного из коммутирующих тиристоров и точкой соединени дополнительного контактора и анода дополнительного коммутирующего диода причем дополнительные контакторы сое динены с отрицательным полюсом источ ника питани . На чертеже представлена принципиальна электрическа схема устройс ва. Устройство содержит подключенные через контактор 1 к источнику 2 пита ни т говые двигатели посто нного то ка последовательного возбуждени .Меж ду обмотками 3 и 4 корей 5 и 6 возбуждени , шунтированных обратными диодами , включены главные тирис торы 11 и 12 прерывател , шунтирован ные контакторами 13 и 1. Коммутирую щие тиристоры 15-18 прерывател соединены по схеме моста, подключены через зар дгоН реактор 19 к положительному полюсу источника 2 и св заны с катодами тиристоров 11 и 12 через дополнительные коммутирующие дио ды 20 и 21, аноды которых через дополнительные контакторы 22 и 23 соединены с отрицательным полюсом источ ника 2, причем в диагональ моста включен коммутирующий конденсатор 2 Перезар дные диоды 25 и 26 подключены встречно-параллельно тиристорам 15 и 16 моста. Диод 27 рекуперации соединен катодом с обмотками 3 и корей т говых двигателей, а анодомс отрицательным полюсом источника 2. Дополнительные коммутирующие тиристо ры 28 и 29 подключены соответственно своими катодами к конденсатору 2k, а анодами - к анодам тиристоров 11 и 12. Коммутирующие реакторы 30.и 31 соединены соответственно с катодами тиристоров 17 и 18 моста и анодами диодов 20 и 21 другой фазы преобразовател . Дополнительный перезар дный реактор 32 включен между анодами тиристоров 15 и 16 моста и реак тором 19. Устройство работает следующим образом . В т говом режиме замыкаютс контакторы 1, 22 и 23 и начинает работать импульсный преобразователь, регулиру напр жение на т говых двигател х от нул за счет реализации амплитудно-фазовой модул ции до напр жени источника питани широтно-импульсным методом. После выхода двига телей на автоматическую характеристи ку замыкаютс контакторы 13 и 1. Дл ослаблени пол т говых двигателей поочередно отпираютс тиристоры 18, 28 и 17, 29, что соответствует максимальному ослаблению пол . Уменьшением глубины ослаблени пол дости-гаетс отпирание тиристоров 18,. 28 и 17, 29 соответственно в интервале перезар да конденсатора 2 через тиристор 15(6), диод 26(25) и реактор 32. Дл ocyщectвлeни рекуперативного торможени с независимым возбуждением размыкаютс контакторы .1, 13, 1 22,23 и реверсируютс обмотки 3 и Ц т говых двигателей. Ток возбуждени регулируетс мостовым узлом коммутации . В интервале перезар да конденсатора 2 при отпирании тиристоров 15 или 16 отпираютс тиристоры 18 или 17 соответственно. Ток обмотки З() кор т гового двигател при этом протекает по цепи: обмотка З() диод 7(8) - источник 2 - диод 27Переход в режим рекуперативного торможени с последовательным возбуждением т говых двигателей осуществл етс отпиранием тиристоров 11(12) с последующей коммутацией их мостовым узлом. В отпертом состо нии тиристоров 11 и 12 происходит закорачивание обмоток корей т говых двигателей через диод 27- После запирани тиристоров 11 и 12 происходит отдача энергии источнику 2 по цепи: обмотка ЗС) - диод 7(8) - источник 2 - диод 27. Ток обмоток корей 5(6) возбуждени замыкаетс через диоды 9(10). Введение дополнительных коммутирующего и перезар дного реакторов и соответствующее их подключение позвол ют существенно улучшить услови работы узла коммутации, уменьшить до допустимых пределов величину производной напр жени на тиристорах 15, 16, 17, 18, 28, 29 и перенапр жени на элементах преобразовател . Кроме того, введение дополнительного коммутирующего реактора и другого дополнительного контактора позвол ет исключить произвольное распределение токов по обмоткам возбуждени в тормозном ре))име, повысить надежность и расширить диапазон регулировани скорости в тормозном режиме за счет реализации режима полного пол при независимом возбуждении,чтоThe goal is achieved by the fact that the device is equipped with a recharge reactor, an additional switching reactor and another additional contactor, while the recharge reactor is connected in series with the charging reactor between the positive pole of the power source and the anodes of the switching thyristors, and the cathodes of the charging are connected to the junction of these reactors diodes, and switching reactors are connected every 393 between the cathodes of one of the switching thyristors and the connection point of the additional contactor and the anode and an additional switching diode, with additional contactors connected to the negative pole of the power supply. The drawing shows a circuit diagram of the device. The device contains connected through the contactor 1 to the power source 2, the traction motors of the constant-current sequential excitation. Between the windings 3 and 4 of the coil 5 and 6 of the excitation shunted by reverse diodes, the main thyristors 11 and 12 of the interrupters shunted by the contactors are included 13 and 1. Switching thyristors 15-18 of the chopper are connected according to the bridge circuit, connected through the charging reactor 19 to the positive pole of source 2 and connected to the cathodes of thyristors 11 and 12 through additional switching diodes 20 and 21, the anodes of which ithout additional contactors 22 and 23 are connected to the negative pole SOURCE nick 2, wherein in the bridge diagonal enabled switching capacitor overcharge 2 dnye diodes 25 and 26 connected in anti-parallel thyristors 15 and 16 of the bridge. The recovery diode 27 is connected to the cathode with the windings 3 and the Korean traction motors, and the anode to the negative pole of source 2. Additional switching thyristors 28 and 29 are connected by their cathodes to the 2k capacitor, and to the anodes of the thyristors 11 and 12, respectively. Switching reactors 30. and 31 are connected respectively to the cathodes of the thyristors 17 and 18 of the bridge and the anodes of the diodes 20 and 21 of the other phase of the converter. An additional recharge reactor 32 is connected between the anodes of the thyristors 15 and 16 of the bridge and the reactor 19. The device operates as follows. In the traction mode, the contactors 1, 22 and 23 are closed and the pulse converter starts operating, regulating the voltage on the traction motors from zero by implementing amplitude-phase modulation to the voltage of the power source by the pulse-width method. After the motor starts to automatically act, contactors 13 and 1 are closed. To weaken the traction motors, the thyristors 18, 28 and 17, 29 are alternately unlocked, which corresponds to the maximum field weakening. By decreasing the depth of the attenuation of the field, the thyristors 18, can be unlocked. 28 and 17, 29, respectively, in the recharging interval of capacitor 2 through the thyristor 15 (6), diode 26 (25) and reactor 32. For regenerative braking with independent excitation, the contactors are disconnected. 1, 13, 1 22.23 and the windings 3 are reversed and ct th engines. The excitation current is controlled by a bridge switching node. In the recharge interval of capacitor 2, when unlocking the thyristors 15 or 16, the thyristors 18 or 17 are unlocked, respectively. The winding current () of the motor rut thus flows through the circuit: winding 3 () diode 7 (8) - source 2 - diode 27 Switching to regenerative braking with sequential excitation of the traction motors is performed by unlocking the thyristors 11 (12) followed by switching their bridge node. In the unlocked state of the thyristors 11 and 12, the windings of the Korean traction motors through the diode 27 are short-circuited. After the thyristors 11 and 12 are locked, the energy is transferred to the source 2 via a circuit: the winding CS) - the diode 7 (8) - source 2 - diode 27. Current the windings of the core 5 (6) of the excitation is closed through the diodes 9 (10). The introduction of additional switching and recharging reactors and their corresponding connection make it possible to significantly improve the operating conditions of the switching node, reduce the derivative voltage on thyristors 15, 16, 17, 18, 28, 29 and overvoltage on converter elements to permissible limits. In addition, the introduction of an additional switching reactor and another additional contactor eliminates the arbitrary distribution of currents across the excitation windings in the brake mode), increase reliability and extend the speed control range in the braking mode by implementing the full field mode with independent excitation, which

дает возможность реализовать регулирование тормозного режима на низких рабочих частотах с прерывистой формой тока корей и обмоток возбуждени .It makes it possible to realize the regulation of the braking mode at low operating frequencies with a discontinuous shape of the current of the Koreas and the excitation windings.

Claims

The technical and economic advantages of the proposed device consist in expanding the functionality of the circuit in the mode of electric braking with independent excitation, extending the limits of regulation in the traction mode and increasing the reliability of the elements of the power circuit by reducing the level of overvoltages. The invention is a device for controlling the speed of an electric rolling stock, containing connected through a contactor to a power source and parallel to each other direct current motors of sequential excitation, the windings of Korea and the excitation of which are shunted by reverse di. the main thyristors of the chopper and their shunting contactors, switching thyristors of the chopper connected according to the bridge circuit, the diagonal of which includes a switching capacitor, additional switching thyristors connected between the anodes of the main thyristors and the plates of the switching capacitor, recharge diodes, charge and switching reactors, additional switching diodes connected by their cathodes with cathodes of main thyristors, additional contactor and diode Operation, characterized in that, in order to increase reliability by reducing overvoltages on the elements of the chopper, it is equipped with a rechargeable reactor, an additional switching reactor and another additional contactor, while the recharging reactor is connected in series with the charging reactor between the positive pole of the power supply and anodes commuting thyristors, and to the point of connection of these the reactors are connected to the cathodes of the recharge diodes, and the switching reactors are each connected between the cathodes of one of the switching thyristors and the connection point of the additional contactor and the anode of the additional switching diode, with the additional contactors connected to the negative pole of the power source. Sources of information taken into account in the examination 1. Application number 27570bЗ / 2 -P, cl. In 60 L 15/08, 1979, according to which the decision to issue the author's certificate was made (prototype).