УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРАЦИИ СКАЧКОВ НАПРЯЖЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ РЕКУПЕРАТИВНОМ ТОРМОЖЕНИИ В КОНТАКТНУЮ СЕТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Полезная модель относится к электроподвижному составу (ЭПС) с возможностью рекуперации тяговых электродвигателей в контактную сеть постоянного тока, а точнее к устанавливаемому на этом электроподвижном составе устройству фильтрации скачков напряжения тяговых электродвигателей в режиме рекуперативного торможения. Это должно обеспечить снижение колебаний напряжения от тяговых электродвигателей, вследствие этого в контактной сети снижаются колебания тока.
Известно устройство фильтрации скачков напряжения контактной сети постоянного тока, содержащее дроссель и конденсатор, соединенные по Г-образной схеме и подключенные к токоприемнику и заземляющему устройству электроподвижного состава. Дополнительно предусмотрена обмотка подмагничивания дросселя, которая соединена с операционным усилителем, на вход которого подается сигнал от алгебраической разности напряжения контактной сети, полученного от датчика напряжения, и заданного номинального значения напряжения контактной сети (см. патент на полезную модель №208900 RU, опубл. 21.01.2022, заявка 2021127834 от 21.09.2021 г.).
Недостатком данного технического решения является то, что в режиме рекуперативного торможения ток, протекаемый от двигателей в контактную сеть, имеет колебательный характер. Это создает дополнительные ЭДС в контактной сети постоянного тока, что приводит к неудовлетворительному входному напряжению для локомотивов, питающихся на этом участке.
Техническим результатом заявляемого технического решения является снижение скачков напряжения в контактной сети при рекуперативном торможении электровоза. Это приводит к тому, что токи электровозов, питающихся от контактной сети на этом же участке, не превышают своего предельного значения благодаря снижению скачков напряжения.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве фильтрации скачков напряжения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении в контактную сеть постоянного тока, содержащем дроссель и конденсатор, соединенные по Г-образной схеме и подключенные к токоприемнику, силовой цепи и заземляющему устройству электроподвижного состава. Дополнительно предусмотрена обмотка подмагничивания дросселя, которая соединена с операционным усилителем, на вход которого подается сигнал от алгебраической разности напряжения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении, полученного от датчика напряжения, и заданного номинального значения напряжения при рекуперативном торможении.
Эффект заключается в снижении колебаний тормозного тока тяговых электродвигателей, что уменьшает скачки напряжения в контактной сети.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, где:
На фиг. 1 приведена схема устройства фильтрации скачков напряжения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении в контактную сеть постоянного тока.
Устройство фильтрации скачков напряжения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении в контактную сеть постоянного тока состоит из Г-образного фильтра, включающего в себя дроссель 1, подключенный с одной стороны к токоприемнику 2 и с другой к силовой цепи ЭПС, конденсатора 3 и обмотки подмагничивания дросселя 4. Якоря двигателей 8, 9 и обмотки возбуждения 10, 11 в режиме рекуперативного торможения создают электродвижущую силу, превышающую по значению напряжение контактной сети, поэтому ток направлен от двигателей в контактную сеть. Разница значения датчика напряжения 6 и сигнала заданного номинального напряжения при рекуперативном торможении 5 формирует сигнал скачка напряжения двигателей, который передается на операционный усилитель 7, где инвертируется по фазе. Полученный сигнал поступает на обмотку подмагничивания 4 в качестве входного напряжения. Сформированный этим напряжением ток создает магнитный поток, который своим действием сглаживает скачки напряжения от тяговых электродвигателей. Поэтому в контактную сеть подается напряжение с минимальными колебаниями.
При номинальном значении напряжения двигателей разница датчика 5 и датчика 6 равна нулю, следовательно, операционный усилитель формирует нулевой сигнал на вход обмотки подмагничивания.