устройство для регулирования скорости электроподвижного состава

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее источник питания, последовательно соединенные якорную обмотку и обмотку возбуждения тягового двигателя постоянного тока, к общему выводу которых подключен первый резистор, последовательно соединенные первый тиристор, второй резистор и первый датчик тока, блок управления, первый выход которого через первый согласующий блок соединен с электродом управления первого тиристора, второй выход блока управления через второй согласующий блок соединен с электродом управления второго тиристора, конденсатор, второй датчик тока, отличающееся тем, что в него дополнительно введен преобразователь напряжения с гальванической развязкой, свободный вывод якорной обмотки тягового двигателя постоянного тока через второй датчик тока подключен к минусовой клемме источника питания, свободные выводы первого датчика тока и обмотки возбуждения тягового двигателя постоянного тока подключены к плюсовой клемме источника питания, выходы первого и второго датчиков тока соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, свободный вывод первого резистора соединен с первым выходом преобразователя напряжения с гальванической развязкой, вход которого предназначен для подключения к источнику питания, его второй выход соединен с анодом второго тиристора и через конденсатор с общим выводом первого резистора и анода первого тиристора, катод второго тиристора соединен с общим выводом катода первого тиристора и второго резистора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговыми двигателями постоянного тока, в частности на электровозах переменного тока с тяговыми двигателями пульсирующего тока.

Известно устройство для регулирования скорости электроподвижного состава, которое содержит источник питания, тяговый двигатель постоянного тока, два резистора, десять контакторов, индуктивный шунт (Электровоз ВЛ80С: Руководство по эксплуатации. / Н.М.Васько и др. - 2-е изд.. М.: Транспорт, 1990, с.200).

Недостаток устройства для регулирования скорости электроподвижного состава: низкая надежность из-за большого числа дополнительных элементов.

Известно устройство для регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее источник питания, выключатель, два тяговых двигателя постоянного тока, регулятор тока возбуждения, в состав регулятора тока возбуждения входят главный и коммутирующий тиристоры, конденсатор, два контактора и четыре резистора, два согласующих блока, масштабирующий усилитель, компаратор, блок управления, блок защиты от юза и боксования, два датчика тока (RU 2208530, B60L 15/08, Бюл. № 20, 20.07.2003 - прототип).

Недостаток устройства для регулирования скорости электроподвижного состава: низкое напряжение на коммутирующем конденсаторе, что снижает надежность запирания главного тиристора.

Задача изобретения - повысить надежность тягового электропривода.

Технический результат достигается тем, что в устройство для регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее источник питания, последовательно соединенные якорную обмотку и обмотку возбуждения тягового двигателя постоянного тока, к общему выводу которых подключен первый резистор, последовательно соединенные первый тиристор, второй резистор и первый датчик тока, блок управления, первый выход которого через первый согласующий блок соединен с электродом управления первого тиристора, второй выход блока управления через второй согласующий блок соединен с электродом управления второго тиристора, конденсатор, второй датчик тока, в него дополнительно введен преобразователь напряжения с гальванической развязкой, свободный вывод якорной обмотки тягового двигателя постоянного тока через второй датчик тока подключен к минусовой клемме источника питания, свободные выводы первого датчика тока и обмотки возбуждения тягового двигателя постоянного тока подключены к плюсовой клемме источника питания, выходы первого и второго датчиков тока соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, свободный вывод первого резистора соединен с первым выходом преобразователя напряжения с гальванической развязкой, вход которого предназначен для подключения к источнику питания, его второй выход соединен с анодом второго тиристора и через конденсатор с общим выводом первого резистора и анода первого тиристора, катод второго тиристора соединен с общим выводом катода первого тиристора и второго резистора.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для регулирования скорости электроподвижного состава.

В соответствии с чертежом устройство для регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее источник питания 1, последовательно соединенные якорную обмотку 2 и обмотку возбуждения 3 тягового двигателя постоянного тока, к их общему выводу подключен первый резистор 4, и последовательно соединенные первый тиристор 5, второй резистор 6 и первый датчик тока 7, первый выход блока управления 8 (например, ADAM-5510, Прософт краткий каталог продукции 6.0, 2001, с.47) через первый согласующий блок 9 (например, M57917L, Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, характеристики, применение. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Издательский дом Додэка-ХХI, 2005, с.368) соединен с электродом управления первого тиристора 5, второй выход блока управления 8 через второй согласующий блок 10 (например, M57917L, Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, характеристики, применение. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М: Издательский дом Додэка-ХХI, 2005, с.368) соединен с электродом управления второго тиристора 11, свободный вывод якорной обмотки 2 тягового двигателя постоянного тока через второй датчик тока 12 подключен к минусовой клемме источника питания 1, свободные выводы первого датчика тока 7 и обмотки возбуждения 3 тягового двигателя постоянного тока подключены к плюсовой клемме источника питания 1, выходы первого 7 и второго 12 датчиков тока соединены с первым и вторым входами блока управления 8 соответственно, свободный вывод первого резистора 4 соединен с первым выходом преобразователя напряжения с гальванической развязкой 13 (например, ECL15, журнал «Современные технологии автоматизации» № 4, 2007, с.105), вход которого предназначен для подключения источника питания, его второй выход соединен с анодом второго тиристора 11 и через конденсатор 14 с общим выводом первого резистора 4 и анодом первого тиристора 5, катод второго тиристора 11 соединен с общим выводом катода первого тиристора 5 и второго резистора 6.

Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава работает следующим образом. В режиме ослабления возбуждения блок управления 8 подает сигнал управления на первый согласующий блок 9, который формирует отпирающий импульс на первый тиристор 5. Тиристор 5 открывается и параллельно обмотке возбуждения 3 включается второй резистор 6. При возникновении аварийных режимов отношение напряжений на выходах первого 7 и второго 12 датчиков тока становится меньше установленной величины, и блок управления 8 подает сигнал управления на вход второго согласующего блока 10, который формирует отпирающий сигнал на второй тиристор 11. Тиристор 11 подключает коммутирующий конденсатор 14 параллельно открытому первому тиристору 5. Полярность заряженного конденсатора 14 - обратная приложенному к первому тиристору 5, и ток разряда конденсатора 14 запирает первый тиристор 5. При этом тяговый двигатель переходит в режим полного возбуждения. Запираясь, первый тиристор 5 разрывает цепь разряда конденсатора 14 через второй тиристор 11, и тиристор 11 также запирается. Конденсатор 14 начинает заряжаться от преобразователя напряжения с гальванической развязкой 13 через первый резистор 4. После устранения аварийного режима работа тягового двигателя возвращается в режим ослабления возбуждения с установленной задержкой равной постоянной времени переходного процесса в обмотке возбуждения тягового двигателя.

Предлагаемое устройство для регулирования скорости электроподвижного состава реализует поставленную задачу - повышает надежность за счет заряда конденсатора от преобразователя напряжения с гальванической развязкой и за счет уменьшения числа элементов.