МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть применена на транспортных средствах с тяговыми электродвигателями постоянного тока.
Известен многодвигательный электропривод постоянного тока, который содержит источник питания, выключатель, четыре тяговых электродвигателя постоянного тока, три тиристора, один диод, пусковые резисторы, переключающий элемент (RU 2110420, B 60 L 15/08, 1998).
Недостаток устройства: повышенный расход электроэнергии в связи с отсутствием режима рекуперативного торможения.
Известен многодвигательный электропривод постоянного тока, который содержит источник питания, выключатель, два тяговых электродвигателя постоянного тока, два тиристора, четыре резистора, коммутирующий конденсатор, два контактора (RU 2208530, B 60 L 15/08, 2001 - прототип).
Недостаток устройства: повышенный расход электроэнергии в связи с отсутствием режима рекуперативного торможения.
Задача полезной модели - повысить экономию электроэнергии устройства за счет возврата в контактную сеть энергии, вырабатываемой тяговыми электродвигателями при рекуперативном торможении.
Технический результат достигается тем, что в многодвигательный электропривод, содержащий последовательно соединенные источник питания, выключатель, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, первый, второй датчики тока, землю, последовательно соединенные первый резистор и конденсатор, последовательно соединенные первый контактор, второй, третий и четвертый резисторы, к общему выводу первого контактора и второго резистора подключен второй контактор, его второй вывод соединен с общим выводом второго и третьего резисторов, в него дополнительно введены третий
и четвертый тяговые электродвигатели постоянного тока, два двухоперационных тиристора, два резистора, шесть контакторов, возбудитель, к свободному выводу якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока подключены последовательно соединенные якорные обмотки третьего и четвертого тяговых электродвигателей постоянного тока, третий контактор, обмотки возбуждения третьего и четвертого тяговых электродвигателей постоянного тока, свободные выводы обмоток возбуждения первого и четвертого тяговых электродвигателей постоянного тока соединены, к общему выводу первого и второго датчиков тока подключен общий вывод второго и третьего резисторов, к общему выводу первого и второго контакторов подключен возбудитель, его свободный вывод через четвертый контактор соединен с общим выводом третьего, пятого контакторов и обмотки возбуждения третьего тягового электродвигателя постоянного тока, свободный вывод первого контактора соединен с свободным выводом конденсатора и общим выводом шестого контактора, катода первого двухоперационного тиристора и анода второго двухоперационного тиристора, свободный вывод первого резистора соединен с анодом первого двухоперационного тиристора, катодом второго двухоперационного тиристора и общим выводом якорной обмотки четвертого тягового электродвигателя постоянного тока и третьего контактора, свободный вывод шестого контактора соединен с свободным выводом пятого контактора и общим выводом пятого резистора и седьмого контактора, к общему выводу третьего и четвертого резисторов подключены свободные выводы пятого резистора и седьмого контактора, свободный вывод четвертого резистора через последовательно соединенные восьмой контактор и шестой резистор подключен к общему выводу выключателя и якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока.
На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.
В соответствии с чертежом многодвигательный электропривод, содержащий последовательно соединенные источник питания 1, выключатель
2, якорные обмотки первого 3 и второго 4 тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого 5 и второго 6 тяговых электродвигателей постоянного тока, первый 7, второй 8 датчики тока, землю, последовательно соединенные первый резистор 9 и конденсатор 10, последовательно соединенные первый контактор 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 резисторы, к общему выводу первого контактора 11 и второго резистора 12 подключен второй контактор 15, его второй вывод соединен с общим выводом второго 12 и третьего 13 резисторов, к свободному выводу якорной обмотки 4 второго тягового электродвигателя постоянного тока подключены последовательно соединенные якорные обмотки третьего 16 и четвертого 17 тяговых электродвигателей постоянного тока, третий контактор 18, обмотки возбуждения третьего 19 и четвертого 20 тяговых электродвигателей постоянного тока, свободные выводы обмоток возбуждения первого 5 и четвертого 20 тяговых электродвигателей постоянного тока соединены, к общему выводу первого 7 и второго 8 датчиков тока подключен общий вывод второго 12 и третьего 13 резисторов, к общему выводу первого 11 и второго 15 контакторов подключен возбудитель 21 (Б.К.Просвирин. Электропоезда постоянного тока. Москва, 2001 год, стр.306-308), его свободный вывод через четвертый контактор 22 соединен с общим выводом третьего 18, пятого 23 контакторов и обмотки возбуждения 19 третьего тягового электродвигателя постоянного тока, свободный вывод первого контактора 11 соединен с свободным выводом конденсатора 10 и общим выводом шестого контактора 24, катода первого двухоперационного тиристора 25 и анода второго двухоперационного тиристора 26, свободный вывод первого резистора 9 соединен с анодом первого двухоперационного тиристора 25, катодом второго двухоперационного тиристора 26 и общим выводом якорной обмотки 17 четвертого тягового электродвигателя постоянного тока и третьего контактора 18, свободный вывод шестого контактора 24 соединен с свободным выводом пятого контактора 23 и общим выводом пятого резистора 27 и седьмого контактора 28, свободный вывод четвертого резистора 14 через
последовательно соединенные восьмой контактор 29 и шестой резистор 30 подключен к общему выводу выключателя 2 и якорной 3 обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока.
Многодвигательный электропривод постоянного тока работает следующим образом. В режиме тяги при замкнутых выключателе 2 и контакторе 18, первый 25 и второй 26 двухоперационные тиристоры выключены. Питание тяговых электродвигателей осуществляется по цепи -источник питания 1, выключатель 2, якорные обмотки тяговых электродвигателей 3, 4, 16, 17, контактор 18, обмотки возбуждения 19, 20, 5, 6 тяговых электродвигателей, датчики тока возбуждения 7 и тока якоря 8, земля. Тяговые электродвигатели работают в режиме полного возбуждения. При включении первого двухоперационного тиристора 25 и контактора 28 тяговые электродвигатели переходят в режим ослабленного возбуждения так, как параллельно обмоткам возбуждения 19, 20, 5, 6 тяговых электродвигателей подключается резистор 13 ослабления возбуждения. Это приводит к увеличению тока якорей тяговых двигателей и скорости.
В режиме электрического торможения многодвигательный электропривод постоянного тока работает следующим образом. Контактор 18 выключается, а контакторы 11, 15 и 22 включаются. Ток возбуждения тяговых электродвигателей протекает по цепи: «плюсовой» вывод возбудителя 21, замкнутый контактор 22, обмотки возбуждения тяговых электродвигателей 19, 20, 5, 6, датчик тока возбуждения 7, контактор защиты 15, «минусовой» вывод возбудителя 21. Ток якорей тяговых двигателей замыкается по цепи: земля, датчик тока якоря 8, контактор защиты 15, контактор 11, второй двухоперационный тиристор 26, якорные обмотки тяговых двигателей 17, 16, 4, 3, выключатель 2, источник питания 1. После того, как ток возбуждения достигнет максимального значения, рекуперативное торможение становится неэффективным, многодвигательный электропривод постоянного тока переключается на реостатное торможение с самовозбуждением. Выключатель 2 и контактор 22 отключаются, включаются контакторы 23, 28 и 29. Ток якорных
обмоток тяговых электродвигателей протекает по цепи: якорные обмотки тяговых двигателей 17, 16, 4, 3, резистор 30, контактор 29, резистор 14 и далее по двум параллельным цепям: первая - контакторы 28, 23, обмотки возбуждения 19, 20, 5, 6 тяговых электродвигателей, датчик тока возбуждения 7, контактор защиты 15, контактор 11, второй двухоперационный тиристор 26; вторая - резистор 13, контактор защиты 15. Контактор 15 защищает силовую цепь от токов короткого замыкания в режиме рекуперативного торможения. Резисторы 12 и 27 уменьшают нагрузку на контакторы 15 и 28 соответственно, при размыкании в аварийных режимах. Демпфирующая цепь резистор 9 и конденсатор 10 предназначена для защиты двухоперационных тиристоров от перенапряжений.
Таким образом, в предлагаемом многодвигательном электроприводе постоянного тока реализуется экономия электроэнергии за счет возврата в контактную сеть энергии, вырабатываемой тяговыми электродвигателями при рекуперативном торможении, что повышает коэффициент полезного действия.