SU1622186A1

SU1622186A1 - Apparatus for controlling speed of d.c.el rolling stock

Info

Publication number: SU1622186A1
Application number: SU894653840A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иосифович Хоменко; Геннадий Георгиевич Рябцев; Владимир Павлович Касаткин; Станислав Сергеевич Бойцов
Original assignee: Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1991-01-23

Abstract

Изобретение относитс к транспорту, в частности к устройствам дл регулировани скорости электроподвижного состава посто нного тока, и направлено на повышение качества регулировани и надежности. Главные тиристоры 1, 2 вместе с фазными реакторами 3, 4 подключены последоваа тельно с корными обмотками 5, 6 к выводам 8, 9 источника питани контактами 7 первого контактора. Коммутирующие тиристоры 11-14 с реактором 15 и конденсатором 16 подключены последовательно с обмотками 23, 24 возбуждени к выводам 8, 9 источника питани . Вспомогательные тиристоры 21, 22 включены между главными тиристорами 1, 2 и коммутирующими тиристорами 11-14. Обратные диоды 29, 30 подключены к одному выводу 8, а обратный диод 31 и контакты 10 второго контактора - к другому выводу 9 источника питани . Регулиру врем включенного состо ни главных тиристоров 1, 2 и задержку включени тиристоров 11,12,в устройстве обеспечиваетс независимое возбуждение т говых электродвигателей во всех режимах работы , что позвол ет измен ть скорость электроподвижного состава в широком диапазоне. 1 ил.The invention relates to transport, in particular to devices for controlling the speed of electric rolling stock of direct current, and is aimed at improving the quality of regulation and reliability. The main thyristors 1, 2 together with the phase reactors 3, 4 are connected in series with the core windings 5, 6 to the terminals 8, 9 of the power source by the contacts 7 of the first contactor. Commuting thyristors 11-14 with a reactor 15 and a capacitor 16 are connected in series with the excitation windings 23, 24 to the terminals 8, 9 of the power supply. The auxiliary thyristors 21, 22 are connected between the main thyristors 1, 2 and the switching thyristors 11-14. The reverse diodes 29, 30 are connected to one output 8, and the return diode 31 and the contacts 10 of the second contactor are connected to another output 9 of the power supply. By adjusting the on time of the main thyristors 1, 2 and the delay of turning on the thyristors 11.12, the device provides independent excitation of the traction motors in all operating modes, which allows changing the speed of the electric rolling stock in a wide range. 1 il.

Description

О ЮO u

эuh

аbut

0000

о about

Изобретение относитс к транспорту, в частности к устройствам дл регулировани скорости электроподвижного состава посто нного тока.This invention relates to a vehicle, in particular, to devices for controlling the speed of direct current electric rolling stock.

Цель изобретени - повышение качества регулировани и надежности.The purpose of the invention is to improve the quality of regulation and reliability.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства.The drawing shows a circuit diagram of the proposed device.

Устройство содержит главные тиристоры 1 и 2, включенные последовательно с фазными реакторами 3 и 4 в цепь корных обмоток 5 и 6 т говых электродвигателей, котора контактами 7 одного из контакторов подключена к одному из выводов 8 источника питани , а с другим выводом 9 соединена непосредственно. К этому выводу 9 контактами 10 другого контактора подключены общие выводы фазных реакторов 3 и 4. Коммутирующие тиристоры 11-14 соединены по мостовой схеме, в диагональ которой подключены последовательно соединенные коммутирующие реактор 15 и конденсатор 16. Перезар дные диоды 17 и 18 последовательно с противозар дными реакторами 19 и 20 подключены параллельно первому и второму коммутирующим тиристорам 13 и 14. Вспомогательные тиристоры 21 и 22 включены между главными тиристорами 1 и 2 и коммутирующими тиристорами 11-14 соответственнс. Последовательно с третьим и четвертым коммутирующими тиристорами 11 и 12 включены обмотки 23 и 24 возбуждени т говых электродвигателей, параллельно с которыми соединены дополнительные тиристоры 2S и 26 и шунтирующие резисторы 27 и 28. Обратные диоды 29 и 30 включены между одним из выводов 8 источника питани и главными тиристорами 1 и 2, а обратный диод 31 - между другим выводом 9 источника питани и одними из выводов корных обмоток 5 и 6.The device contains main thyristors 1 and 2 connected in series with phase reactors 3 and 4 in a circuit of the main windings 5 and 6 of traction electric motors, which are connected by contacts 7 of one of the contactors to one of the terminals 8 of the power supply, and connected to the other terminal 9. To this pin, 9 pins 10 of another contactor are connected to common pins of phase reactors 3 and 4. Switching thyristors 11-14 are connected via a bridge circuit, in the diagonal of which are connected serially connected switching reactor 15 and a capacitor 16. Perezardnye diodes 17 and 18 are connected in series with protivozarodnymi reactors 19 and 20 are connected in parallel to the first and second switching thyristors 13 and 14. Auxiliary thyristors 21 and 22 are connected between the main thyristors 1 and 2 and the switching thyristors 11-14, respectively. Windings 23 and 24 of the drive motors are connected in series with the third and fourth switching thyristors 11 and 12, in parallel with which additional thyristors 2S and 26 and shunt resistors 27 and 28 are connected. Reverse diodes 29 and 30 are connected between one of the power supply terminals 8 and the main thyristors 1 and 2, and the reverse diode 31 between the other output 9 of the power supply and one of the outputs of the core windings 5 and 6.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В моторном режиме дл регулировани тока корных обмоток 5 и 6 замыкают контакты 7 первого контактора и подаюУ сигналы управлени на тиристоры 13 и 22. При этом коммутирующий конденсатор 16 зар жаетс от источника питани чэ« з обмотки 5 и 6 и фазный реактор 4 до напр жени пр мой пол рности (знаки на схеме без скобок). После зар да конденсатора 16 включают главный тмрмстор 1. При его включении протекает ток от источника питани через обмотки 5 и 6 и фазный реактор 3. Дл выключени главного тиристора 1 включают вспомогатзльный тиристор 21 икомму- ткругощий тмристор 14 мостовой схемы.In motor mode, to regulate the current of the crustal windings 5 and 6 close the contacts 7 of the first contactor and supply control signals to the thyristors 13 and 22. At the same time, the switching capacitor 16 is charged from the power source from the winding 5 and 6 and phase reactor 4 to the voltage right polarity (signs on the diagram without brackets). After charging the capacitor 16, the main tmmp stator 1 is turned on. When it is turned on, current flows from the power source through windings 5 and 6 and phase reactor 3. To turn off the main thyristor 1, an auxiliary thyristor 21 and a switching circuit 14 of the bridge circuit are turned on.

Конденсатор 16 начинает перезар жатьс по цепи элементов 14-1-21-15 и выключает главный тиристор 1 (по диоду 17 ток перезар да в начальный момент не протекает из-заThe capacitor 16 begins to recharge along the circuit of elements 14-1-21-15 and turns off the main thyristor 1 (by the diode 17, the recharge current and at the initial moment does not flow due to

наличи противозар дного реактора 19). После выключени тиристора 1 конденсатор 16 будет перезар жатьс через диод 17, а также током корных обмоток 5 и 6, продолжающим протекать через тиристоры 21 и 14the presence of the anti-reactor reactor 19). After the thyristor 1 is turned off, the capacitor 16 will be recharged through the diode 17, as well as with the current of the main windings 5 and 6, continuing to flow through the thyristors 21 and 14

до тех пор, пока кочденос тор 16 не зар дитс от источника питани до напр жени обратной пол рности (нз схеме зчгки в скобках). В следуюший .рмод регулировани включают главный тиристор 2, а until the cochdenizer 16 is charged from the power source to the reverse polarity voltage (not shown in brackets). The next regulation mode includes the main thyristor 2, and

5 выключение осуществл етс включением тиристоров 22 и 13 (процесс выключени тиристора 2 аналогичен описанному выше процессу выключени тиристора 1). Измен моменты включени тиристоров 21, 14 и5, the turning off is performed by turning on the thyristors 22 and 13 (the process of turning off the thyristor 2 is similar to the process described above of turning off the thyristor 1). The change in thyristor switching points 21, 14 and

0 20, 13 относительно моментов включени главных тиристоров 1 и 2 обеспечивают ши- ротно-импульсное регулирование напр жени на корных обмотках 5 и 6. Поочередное подключение обмоток 5 и 6 через фазные0 20, 13 with respect to the switching points of the main thyristors 1 and 2 provide pulse width control of the voltage on the core windings 5 and 6. The alternate connection of the windings 5 and 6 through the phase

5 реакторы 3 и 4 к главным тиристорам 1 и 2 обеспечивает двухфазное регулирование тока этих обмоток, это снижает его пульсации , улучша качество процесса регулировани . После увеличени коэффициента5 reactors 3 and 4 to the main thyristors 1 and 2 provide two-phase regulation of the current of these windings, this reduces its pulsations, improving the quality of the control process. After increasing the ratio

0 заполнени импульсного цикла регулировани главных гиоисторов 1 и 2 до максимального значение замыкают контакты 10 другого контактора, обеспечива пр мое подключение корных обмоток к источнику0 filling the impulse control cycle of the main heistors 1 and 2 to the maximum value closes the contacts 10 of the other contactor, ensuring the direct connection of the main windings to the source

5 питани .5 meals.

Регулирование тока обмоток 23 и 24 двигателей по схеме независимого возбуждени осуществл етс с помощью тиристоров 11 и 12 в процессе перезар даCurrent control of motor windings 23 and 24 according to the independent excitation scheme is carried out using thyristors 11 and 12 in the process of overcharging

0 коммутирующего конденсатора 16 при выключении главных тиристоров 1 и 2. Например , при выключении тиристора 1 после подачи управл ющих сигналов на тиристоры 21 и 14 включают с некоторой выдержкой0 switching capacitor 16 when the main thyristors 1 and 2 are turned off

5 времени гиристор 11. Минимальна выдержка даетс на врем выключени тиристора 1, Дл современных тиристоров это врем 10-20 мкс. При включении тиристора 11 обмотка 23 подключаетс через конденсатор5 time of the thyristor 11. The minimum shutter speed is given for the time of turning off the thyristor 1, For modern thyristors this time is 10-20 microseconds. When turning on the thyristor 11, the winding 23 is connected through a capacitor

0 16 к источнику питани (пол рность напр жени на конденсаторе 16 в данном случае соответствует знакам без скобок. Таким образом , на в ,м перезар да конденсатора 16 до напр жени обратной пол рности0 16 to the power source (the polarity of the voltage on the capacitor 16 in this case corresponds to the signs without brackets. Thus, in, m recharge of the capacitor 16 to the reverse polarity

5 (знаки в скобках) обмотка 23 подключена к источнику питани . Аналогичным образом при выключении тиристора 3 включают тиристор 12, и обмотка 24 оказываетс подключенной к источнику питани . Увеличением выдержки времени на включение тиристоров 11 и 12 относительно моментов включени тиристоров21,14 и 22, уменьшают длительность подключенного состо ни обмоток 23 и 24 к источнику питани . Таким образом, происходит регулирование тока возбуждени , Например, дл т говых двигателей ДК-117А вагонов метрополитена предлагаема схема обеспечивает изменение тока обмоток возбуждени в пределах 600-40 А, при уставке тока корных обмоток 400 А, т.е. реализуютс режимы и полного, и ослабленного пол т говых электродвигателей.5 (signs in parentheses) winding 23 is connected to a power source. Similarly, when the thyristor 3 is turned off, the thyristor 12 is turned on, and the winding 24 is connected to a power source. By increasing the time delay for turning on the thyristors 11 and 12 relative to the switching points of the thyristors 21,14 and 22, the duration of the connected state of the windings 23 and 24 to the power supply is reduced. Thus, the excitation current is regulated. For example, for the DK-117A traction motors of metro cars, the proposed scheme provides a variation of the excitation windings current in the range of 600-40 A, with the current setting of the main windings 400 A, i.e. Both full and weakened traction electric motors are implemented.

В моторном режиме при регулировании тока корных обмогок 5 и 6 моменты включени тиристоров 11 :i 12 поддерживаютс на уровне, обеспечивающем полное поле т говых двигателей. После выхода главных тиристоров 1 и 2 на максимальное значение коэффициента заполнени импульсного цикла и замыкани контактов 10 контактора начинаетс ослабление пол т говых двигателей уменьшением времени открытого состо ни тиристоров 11 и 12, что осуществл етс , как было указано выше, задержкой включени этих тиристоров относительно моментов включени тиристоров 21, 14 и 22 и 13.In the motor mode, when adjusting the current of core 5 and 6, the switching points of the thyristors 11: i 12 are maintained at a level that ensures the full field of the traction motors. After the main thyristors 1 and 2 reach the maximum value of the pulse duty cycle and close the contacts of the contactor 10, the field motors begin to weaken by decreasing the open state of the thyristors 11 and 12, which, as mentioned above, is delayed by the switching of these thyristors thyristor switches 21, 14 and 22 and 13.

В режиме рекуперативного торможени контакторов контакты 7 и 10 первого и второго контакторов размыкают, корные обмотки 5 и 6 реверсируют, а обмотки 23 и 24 возбуждени поочередно подключаютс к источнику питани путем поочередного включени тиристоров 11, 14 и 12, 13. Главные тиристоры 1 и 2 выключены. В зоне высоких скоростей торможени рекупераци осуществл етс за счет регулировани тока обмоток 23 и 24 возбуждени двигателей . Величина тока этих обмоток регулируетс изменением выдержки времени на включение тиристоров 11 и 12 относительно моментов включени тиристоров 14 и 13. Ток корных обмоток 5 и 6 замыкаетс на источник питани через диоды 29, 30 и 31. По мере снижени скорости подвижной единицы ток возбуждени двигателей увеличивают до значени , соответствующего полному полю, и задают импульсный режим работы главных тиристоров 1 и 2. При работе тиристоров 1 и 2 происходит импульсна отдача энергии к источнику питани . Работа тиристоров 1 и 2 и регулирование тока обмоток 23 и 24 аналогична моторному режиму.In the regenerative braking mode of the contactors, contacts 7 and 10 of the first and second contactors are opened, the main windings 5 and 6 are reversed, and the excitation windings 23 and 24 are alternately connected to the power source by alternately turning on the thyristors 11, 14 and 12, 13. Main thyristors 1 and 2 off In the zone of high deceleration rates, the recovery is carried out by adjusting the current of the motor windings 23 and 24. The magnitude of the current of these windings is controlled by varying the time delay for turning on thyristors 11 and 12 relative to the switching times of thyristors 14 and 13. The current of the main windings 5 and 6 is closed to the power source through diodes 29, 30 and 31. As the speed of the mobile unit decreases, the motor excitation current increases to the value corresponding to the full field, and set the pulsed mode of operation of the main thyristors 1 and 2. When the thyristors 1 and 2 are operating, a pulsed energy is delivered to the power source. The operation of thyristors 1 and 2 and the current control windings 23 and 24 is similar to the motor mode.

Дополнительные тиристоры 25 и 26, шунтирующие обмотки розбуждени двигателей , в нормальном режиме работы играют роль диодов, через которые замыкаетс токAdditional thyristors 25 and 26, shunt motor excitation windings, in normal operation, play the role of diodes through which current is closed

5 обмоток при их отключении от источника питани . Эти тиристоры включаютс в моменты , когда выключаютс тиристоры 11 и 12. В случае аварийного режима, когда требуетс резкое снижение тока обмоток5 windings when they are disconnected from the power source. These thyristors are turned on at times when thyristors 11 and 12 are turned off. In the event of an emergency mode, when a sharp decrease in the winding current is required

Ю возбуждени , тиристоры 25 и 26 не включаютс . В результате этого ток обмоток возбуждени замыкаетс на резисторы 27 и 28, сопротивление которых на пор док выше сопротивлени обмоток возбуждени , чтоWhen excited, thyristors 25 and 26 are not included. As a result, the excitation winding current closes on the resistors 27 and 28, whose resistance is an order of magnitude higher than the excitation winding resistance, which

15 приводит к резкому спаданию тока обмоток возбуждени .15 leads to a sharp decrease in the current of the field windings.

Claims

Apparatus of the Invention A device for regulating the speed of an electric rolling stock of a constant

20 current, containing the main thyristors connected in series with the main windings of the traction motors and the contacts of one of the contactors in the power supply circuit, the switching capacitors and the reactor included in the diagonal of the switching thyristors of the bridge circuit and connected through auxiliary thyristors to the anard of the main thyristors and the anodes of the first and second reverse

30 diodes, a third reverse diode connected to one of the terminals of the main windings of electric motors and one of the outputs of the power source, rechargeable cyodes connected in series with the first and second switching thyristors, and the contacts of the second contactor, characterized in that improving control quality and reliability, it is equipped with phase and anti-discharge reactors and additional thyristors connected in parallel with the excitation windings of the traction motors and connecting the anodes of the third and the fourth switching thyristors with another output of the power source in a non-conducting direction, while the phase reactors are connected by some conclusions to one of the conclusions of the main windings of the traction electric motors and through the contacts of the second contactor to the first output of the power source, and the other conclusions with the anodes of the respective main thyristors, and the recharging reactors are connected in series with the corresponding resetting diodes.