Пристрій регулювання тягового електроприводу постійного струму

Пристрій регулювання тягового електроприводу постійного струму, що містить тяговий електродвигун, якірна обмотка та обмотка збудження якого підключені до контактної мережі за допомогою фільтра та перетворювача напруги, що являє 3 16046 4 в пристрої, що дозволяє використати додатковий регулювання, протікає і по ланцюгах конденсаторів резистор при реостатному гальмуванні, що погір18 та 19. Це відноситься і до всіх розглянутих нижшує масогабаритні показники розглянутого приче режимам роботи електроприводу. строю. При постійності заданого значення струму в Задачею, поставленої в пристрої, що заявляланцюгу якірної обмотки 1 шпаруватість регулюється, є вдосконалення схеми пристрою за рахування транзистора 12 зі збільшенням швидкості нок введення додаткових транзисторів у суміжні руху транспортного засобу також збільшується, і схеми електричного мосту шляхом підвищення при певній швидкості транзистор 12 відкривається ККД перетворювача, що забезпечує поліпшення повністю. Подальша підтримка заданої величини масогабаритних показників і розширення функціоструму якірної обмотки 1 здійснюється ослабленнальних можливостей пристрою. ням магнітного потоку електродвигуна за допомоЗадача вирішується тим, що в пристрої регугою зміни шпаруватості регулювання транзистора лювання тягового електроприводу постійного 6. При включеному стані транзистора 6 струм якірструму, що містить тяговий електродвигун, якірна ної обмотки 1 замикається по ланцюгу: «контактна обмотка та обмотка збудження якого підключені до мережа 15 - діод 17 - транзистор 3 - якірна обмотконтактної мережі за допомогою фільтра та перетка 1 - транзистор 6 - контактна мережа 15», а ворювача напруги, що являє собою електричний струм в обмотці 2 збудження замикається по ланміст, утворений двома паралельними ланцюгами, цюгу: «обмотка 2 збудження - транзистор 12 - тращо складаються із транзисторів і діодів, гальмовий нзистор 6 - діод 9 - обмотка 2 збудження», при резистор, з'єднаний із транзистором, шунтованим цьому зменшуючись із постійної часу цього ланцюзворотним діодом, відповідно до корисної моделі, га. При виключеному стані транзистора 6 складова у суміжні плечі електричного мосту послідовно струму якірної обмотки 1, рівна току обмотки 2 включені додаткові транзистори, шунтовані зворозбудження, протікає по ланцюгу: «контактна меретними діодами, якірна обмотка включена між транжа 15 - діод 17 - транзистор 3 - якірна обмотка 1 зисторами в суміжні плечі мосту, а обмотка збудіод 9 - обмотка 2 збудження - транзистор 12 дження включена між виводами вихідної діагоналі контактна мережа 15», а складова, рівна різниці мосту, при цьому гальмовий резистор приєднаний між струмом якірної обмотки 1 і струмом обмотки 2 до вхідних виводів фільтра. збудження протікає по ланцюгу: «якірна обмотка 1 На Фіг. представлена схема пропонованого - діод 9 - діод 8 - якірна обмотка 1». пристрою. При роботі в розглянутому режимі величина Пристрій регулювання тягового електропривовідносини середнього значення струму обмотки 2 ду постійного струму містить тяговий електродвизбудження електродвигуна до середнього значенгун, у якого якірна обмотка 1 і обмотка збудження ня струму якірної обмотки 1 при збільшенні шпа2 підключені до перетворювача напруги, схема руватості регулювання транзистора 6 зменшуєтьякого виконана у вигляді електричного мосту, у ся. перші два суміжних плечі якого включені транзисПри русі вперед у гальмовому режимі постійно тори, відповідно, 3, 4, 5 і 6, шунтованих зворотнивключений транзистор 4, а регулюванням шпаруми діодами 7, 8, 9 і 10, а в другі два суміжних плечі ватості роботи транзистора 12 забезпечується електричного мосту включені транзистори, відповеличина струму в обмотці 2 збудження, необхідна відно, 11 і 12, шунтованих зворотними діодами 13 і для забезпечення заданої величини струму в якір14. Вхідна діагональ електричного мосту підклюній обмотці 1. При цьому в діапазоні швидкостей, чена до контактної мережі 15 за допомогою еледе величина струму збудження менше величини ментів П-подібного R-C-фільтра, що включає в струму якоря, при виключеному транзисторі 12 і себе резистор 16, шунтований діодом 17, і два наявності підключеного до контактної мережі 15 конденсатори 18 і 19. Гальмовий резистор 20 шунспоживача електроенергії, складова струму якірної тований зворотним діодом 21 і підключений до обмотки 1, рівна току обмотки 2 збудження, протівхідних виводів фільтра за допомогою транзистокає по ланцюгу: «якірна обмотка 1 - транзистор 4 ра 22, також шунтованого зворотним діодом 23. обмотка 2 збудження - діод 13 - резистор 16 - конЕлектропривод працює таким способом. тактна мережа 15 - діод 10 - якірна обмотка 1». У тяговому режимі при русі вперед у режимі Складова струму якоря, рівна різниці між струмом повного магнітного потоку транзистор 3 постійно якірної обмотки 1 і струмом обмотки 2 збудження, включений, а транзистором 12 здійснюється регузамикається по ланцюгу: «якірна обмотка 1 - діод 7 лювання напруги, що прикладається до якірної - резистор 16 - контактна мережа 15 - діод 10 обмотки 1 і обмотці 2 збудження, послідовно з'єдякірна обмотка 1». наної з останньої за допомогою діода 9. При вклюПри включеному транзисторі 12 по ланцюгу: ченому стані транзистора 12 струм протікає по «якірна обмотка 1 - транзистор 4 - обмотка 2 збуланцюгу: «контактна мережа 15 - діод 17 - транзидження - транзистор 12 - діод 10 - якірна обмотка стор 3 - якірна обмотка 1 - діод 9 - обмотка 2 збу1» замикається складова струму якірної обмотки 1, дження - транзистор 12 - контактна мережа 15». рівна току обмотки 2 збудження, а складова, рівна При виключеному стані транзистора 12 струм якіррізниці між струмом якоря й струмом збудження ної обмотки 1 і обмотки 2 збудження протікає по замикається по ланцюгу: «якірна обмотка 1 - діод 7 ланцюгу: «якірна обмотка 1 - діод 9 - обмотка 2 - резистор 16 - контактна мережа 15 - діод 10 збудження - діод 13 - транзистор 3 - якірна обмотякірна обмотка 1». ка 1». Слід зазначити, що, крім зазначених ланцюСлід зазначити, що в розглянутому режимі рогів, змінна складова струму якірної обмотки 1, боти пристрою можливе включення транзистора 5 обумовлена комутацією транзистора, що здійснює під час включеного стану транзистора 12, що може 5 16046 6 сприяти поліпшенню якості регулювання. контактної мережі споживача електроенергії і зниУ розглянутому режимі величина відносини женні, у зв'язку із цим, напруги контактної мережі середнього значення струму обмотки 2 збудження до певної величини, транзистор 22 вимикається по електродвигуна до середнього значення струму відповідній команді системи автоматичного регуякірної обмотки 1 при збільшенні шпаруватості лювання, і електропривод переходить у режим регулювання транзистора 12 збільшується. рекуперативного гальмування. Зі зменшенням швидкості руху транспортного При русі назад робота пристрою аналогічна засобу і постійному значенні струму в ланцюгу його роботі при русі вперед з тією лише різницею, якірної обмотки 1, регульованому за допомогою що в тяговому режимі постійно включений транзизміни струму в обмотці 2 збудження, струм в обстор 6, а регулювання напруги здійснюється третім мотці 2 збільшується й при певній швидкості стає транзистором 11. При русі назад у режимі гальмурівним току в якірній обмотці 1. У цьому режимі вання постійно включений транзистор 5, а регулюроботи електроприводу й режимах, що відповідавання струму обмотки 2 збудження здійснюється ють меншим значенням швидкостей струм якірної третім транзистором 11. обмотки 1 дорівнює току обмотки 2 збудження неРозширення функціональних можливостей залежно від стану транзистора 12. Ланцюг замипропонованого пристрою забезпечується за рахукання цих струмів при включеному транзисторі 12: нок того, що в пропонованому пристрої, поряд з «якірна обмотка 1 - транзистор 4 - обмотка 2 збурозглянутим способом регулювання струму в обдження - транзистор 12 - діод 10 - якірна обмотка мотці 3 збудження, що забезпечує роботу елект1», а при виключеному: «якірна обмотка 1 - транродвигуна в режимі послідовного збудження, можзистор 4 - обмотка 2 збудження - діод 13 - резислива реалізація способу, що забезпечує роботу тор 16 - контактна мережа 15 - діод 10 - якірна обелектродвигуна в режимі незалежного збудження. мотка 1». Так, робота електродвигуна в пусковому режимі При подальшому зменшенні швидкості шпарупри незалежному регулюванні струму збудження ватість регулювання транзистора 12 збільшується може бути забезпечена, наприклад, при регулюй при певній швидкості, при якій ЕДС якірної обмованні струму якірної обмотки 1 зміною шпаруватотки 1 стає рівної сумарному спаданню напруги на сті регулювання транзистора 3 і регулюванні струелементах ланцюга: «якірна обмотка 1 - транзисму обмотки 2 збудження зміною шпаруватості тор 4 - обмотка 2 збудження - транзистор 12 - діод роботи транзистора 4. Такий спосіб регулювання 10 - якірна обмотка 1» транзистор 12 відкриваєтьможе мати певні переваги, у порівнянні зі спосося повністю. Потужність, вироблювана електродбом регулювання електродвигуна в режимі послівигуном у цьому режимі, не передається в контакдовного збудження, наприклад, при експлуатації тну мережу, а гаситься на активних опорах транспортного засобу в умовах обмеженого зчепвнутрішніх електричних кіл електродвигуна. При лення його коліс із опорною поверхнею. Це також подальшому зниженні швидкості руху струми якірвигідно відрізняє пропонований пристрій від проної обмотки 1 і обмотки 2 збудження зменшуються тотипу. пропорційно зменшенню швидкості. Таким чином, пристрій регулювання, що заявПри відсутності підключеного до контактної ляється, забезпечує роботу електроприводу в тямережі споживача електроенергії система автомаговому й гальмовому режимах, причому, у будьтичного регулювання по певному сигналі, наприякий момент роботи перетворювача кількість напіклад, сигналу датчика напруги контактної мережі, впровідникових елементів, по яких протікає струм включає транзистор 22, за допомогою якого забезякірної обмотки і струм обмотки збудження електпечується ланцюг замикання струму якірної обмотродвигуна не перевищує трьох, дозволяє підвищики 1 через резистор 20 і, тим самим, передачу ти ККД перетворювача, що приводить до поліпелектроенергії, вироблюваної електродвигуном у шення масовантажних показників, а використання процесі гальмування, у гальмовий резистор 20. додаткового резистора, встановленого у фільтрі, При цьому частина електроенергії виділяється, як і не тільки при рекуперативному гальмуванні, але й в раніше розглянутих режимах рекуперативного при реостатному гальмуванні дозволяє розширити гальмування, на резисторі 16. При підключенні до функціональні можливості пристрою. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 16046 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601