УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Устройство для цуска тяговых электродвигателем. Описание полезной модели
1 .Устройство для пуска тяговых электродвигателей относится к электрифицированному транспорту и может быть использовано для пуска тяговых электродвигателей вагонов метрополитена, трамваев и электропоездов.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является устройство для пуска и перегруппировки тяговых двигателей вагонов метро и трамвая по схеме моста / Ефремов И.С., Косарев Г.В. Теория и расчет электрооборудования подвижного состава городского электрического транспорта. М., Высшая школа, 1976, 480 с./. Электросхема аналога получается, если на схеме фиг. 1 контакторы 10 и 11 закорочены, а контактор 12 отсутствует.
Недостатком известного устройства является то, что при переключении тяговых электродвигателей с последовательного на последовательно- параллельное соединение через цепь мостового и линейных контакторов возможно протекание больших токов, которые трудно разомкнуть одному мостовому контактору и которые могут привести к его повреждению, что снижает надежность работы устройства, а также то, что при переключении тяговых электродвигателей с последовательного на последовательнопараллельное соединение направление тока в регулируемых резисторах не меняется, а это ограничивает регулировочные свойства устройства и не позволяет заменять контакторы, используемые в известном устройстве для вывода ступеней регулируемых сопротивлений, тиристорами, сохраняя при этом последовательность вывода ступеней сопротивлений регулируемых резисторов неизменной.
Цель предполагаемой полезной модели- повышение надежности и регулировочных свойств.
Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя последовательными контакторами, включенными в каждую параллельную цепь тяговых электродвигателей последовательно между тяговыми электродвигателями и регулируемыми резисторами и одним дополнительным мостовым контактором, соединяющим друг с другом контакты последовательных контакторов.
2. Устройство по пЛ, отличающееся тем, что его линейные и последовательные контакторы заменены тиристорами, мостовые контакторы заменены диодами, а параллельно регулируемым резисторам подключены шунтирующие тиристоры и диоды.
3. Устройство no П.2, отличающееся тем, что регулируемый резистор и последовательный тиристор каждой параллельной цепи шунтированы дополнительными тиристорами, а общие точки регулируемых резисторов и последовательных тиристоров параллельных цепей соединены между собой разделительным диодом.
На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства по п. 1.
Устройство по п. 1 содержит две параллельные группы тяговых электродвигателей 1,2 , каждая из которых подключена через регулируемый резистор 3,4 и линейный контактор 5,6 к источнику 7 питания. Тяговые электродвигатели 1,2 , регулируемые резисторы 3,4 и линейные контакторы 5,6 соединены между собой и с источником 7 питания по мостовой схеме, общие точки тяговых электродвигателей 1,2 и включенных в их цепи регулируемых резисторов 3,4 соединены между собой мостовым контактором 8, а общие точки регулируемых резисторов 3,4 и линейных контакторов 5,6 соединены между собой сериесным контактором 9. Последовательные контакторы 10, 11 включены последовательно между тяговыми электродвигателями 1,2 и регулируемыми резисторами 3,4 , а дополнительный мостовой контактор 12 включен между контактами последовательных контакторов 10,11.
Устройство работает следующим образом. После включения сериесного контактора 9 и мостовых контакторов 8,12 тяговый ток протекает от источника 7 питания по цепи: 7, 1, 8,4, 9, 3, 12, 2, 7. Происходит пуск тяговых электродвигателей 1,2 на последовательном соединении путем выведения регулируемых резисторов 3,4. Когда процесс выведения регулируемых резисторов 3,4 заканчивается замыкаются контакторы 10, 11 , а контактор 9 размыкается. Для перехода с последовательного соединения тяговых электродвигателей 1,2 на последовательно-параллельное замыкаются линейные контакторы 5,6 и размыкаются мостовые контакторы 8,12. Направление тока в регулируемых резисторах 3,4 меняется на противоположное и токи тяговых электродвигателей 1,2 начинают протекать по двум параллельным цепям : 7,1, 10, 3, 5,7 и 7, 6, 4,11,2,7. Регулируемые резисторы 3,4 оказываются вновь включенными в цепи тяговых электродвигателей 1,2. Выведением регулируемых резисторов 3,4 завершается пуск тяговых электродвигателей 1,2 при их последовательно-параллельном соединении.
На фиг. 2 изображена принципиальиая электрическая схема устройства по п. 2.
Устройство по П.2 содержит две параллельные группы тяговых электродвигателей 1,2. Группа тяговых электродвигателей 1 подключена через регулируемый резистор 3 и линейный тиристор 5 к источнику 7 питания, а группа тяговых электродвигателей 2 подключена через регулируемый резистор 4 и линейный тиристор 6 к источнику 7 питания. В цепь тяговых электродвигателей 1 включен последовательный тиристор 10, соединяющий регулируемый резистор 3 с тяговыми электродвигателями 1 , а в цепь тяговых электродвигателей 2 включен последовательный тиристор 11, соединяющий тяговые электродвигатели 2 с регулируемым резистором 4. Аноды и катоды последовательных тиристоров 10,11 соединены друг с другом мостовыми диодами 8,10, а общая точка регулируемого резистора 3 и линейного тиристора 5 соединена с общей точкой регулируемого резистора 4 и линейного тиристора 6 сериесным контактором 9. Регулируемые резисторы 3,4 разбиты на ступени, которые шунтированы шунтирующими тиристорами 13-22 и шунтирз ощими диодами 23-26 для облегчения и упрощения процесса их выведения. Количество стзппеней выбирается произвольно и зависит от требуемой плавности пуска.
Устройство по п. 2 работает следующим образом. После включения сериесного контактора 9 ток от источника 7 питания протекает по цепи: 7, 1, 8, 4, 9, 3,12, 2, 7. Последовательным отпиранием шунтирующих тиристоров 13-20 в порядке возрастания их порядкового номера осуществляется ступенчатый вывод регулируемых резисторов 3,4 из цепи тяговых электродвигателей 1,2 и их пуск на последовательном соединении. Когда пуск на последовательном соединении заканчивается , отпираются последовательные тиристоры 10,11, а сериесный контактор 9 размыкается. Тяговый ток от источника 7 питания начинает протекать по цепям : 7,1, 8, 11, 2, 7 и 7, 1, 10, 12, 2, 7, минуя регулируемые резисторы 3,4. Шунтирующие тиристоры 13-20 при этом обесточиваются и восстанавливают свои запирающие свойства. Для пуска на последовательно-параллельном соединении отпираются линейные тиристоры 5,6 . Мостовые диоды 8,12 при этом запираются. Пуск параллельных групп тяговых электродвигателей 1,2 при их последовательно-параллельном соединении осуществляется за счет повторного поочередного отпирания уже восстановивших свои запирающие свойства шзштирз ющих тиристоров 13-19 и шунтирующих тиристоров 21,22.
Поскольку направление тока в регулируемых резисторах 3,4 при переключении тяговых электродвигателей 1,2 с последовательного на последовательно-параллельное соединение поменялось на обратное, при пуске на последовательно-параллельном соединении /в отличие от пуска на последовательном соединении/ отпирание шунтирующих тиристоров 13-19 должно осуществляться в обратной их порядковому номеру последовательности : отпираются шунтирующие тиристоры 15, 14, 13 и 19,18, 17, а затем шунтируюпще тиристоры 22,21. Перемена направления тока в регулируемых резисторах 3,4 и обратный порядок выведения ступеней сопротивлений позволяет при пуске на параллельном соединении повторно использовать те же ступени резисторов и те же шунтирующие их тиристоры, которые использовались при пуске на последовательном соединении. Это сокращает количество необходимого оборудования, повышает надежность работы устройства, его регулировочные свойства и позволяет при тиристорном выведении ступеней сопротивлений получить точно такую же пусковую диаграмму, как и при выведении ступеней сопротивлений контакторами электромеханического реостатного контроллера с серводвигательным приводом при обычно используемом двустороннем вращении его вала: в прямом направлении при последовательном соединении тяговых электродвигателей и в обратном направлении при параллельном соединении тяговых электродвигателей. В результате вагоны с тиристорным выведением ступеней сопротивлений оказываются легко сцепляемыми в пределах одного состава с вагонами с электромеханическим контакторным выведением ступеней сопротивлений поскольку диаграммы выведения сопротивлений оказываются у них полностью совпадающими.
Па фиг.З изображена принципиальная электрическая схема устройства по п.З.
Устройство по п.З содержит две параллельные группы тяговых электродвигателей 1,2, подключенных через регулируемые резисторы 3,4 , последовательные тиристоры 10,11 и линейные тиристоры 5,6 к источнику 7 питания. Последовательный тиристор 10 и регулируемый резистор 3 шунтированы дополнительным тиристором 27, а последовательный тиристор 11 и регулируемый резистор 4 шунтированы дополнительным тиристором 28. К общим точкам последовательного тиристора 10 и регулируемого резистора 3 подключен анод, а к общим точкам последовательного тиристора 11 и регулируемого резистора 4 подключен катод разделительного диода 29.
iif f
Устройство по п.З работает следующим образом. После отпирания дополнительных тиристоров 27, 28 тяговый ток протекает по цепи: 7, 1, 27, 3, 29, 4, 28, 2, 7. Происходит пуск тяговых электродвигателей 1,2 на последовательном соединении за счет выведения регулируемых резисторов 3,4. Когда выведение регулируемых резисторов 3,4 заканчивается отпираются последовательные тиристоры 10,11 и тяговый ток начинает протекать по цепи: 7, 1, 10, 29,11,2, 7, минуя дополнительные тиристоры 27, 28 и регулируемые резисторы 3,4. При этом тиристоры 27, 28 и , если это предусмотрено схемой, шунтирующие тиристоры 13-20 /см. устройство по п. 2 / восстанавливают свои запирающие свойства. Для перехода с последовательного на последовательно- параллельное соединение отпираются линейные тиристоры 5,6. Разделительный диод 29 при этом запирается и тяговый ток от источника 7 питания начинает протекать по двум параллельным цепям: 7, 1, 10, 3, 5,7 и 7, 6, 4, 11, 2,7. Пуск тяговьБс электродвигателей 1,2 на последовательнопараллельном соединении обеспечивается за счет повторного выведения регулируемых резисторов 3,4 .Если схемой предусмотрено ступенчатое выведение регулируемых резисторов 3,4 путем их шунтирования шунтирующими тиристорами 13-22 / например, аналогично устройству по п.2 /, то к моменту отпирания линейных тиристоров 5,6 шунтирующие тиристоры 13-20 уже полностью восстановят свои запираюпще свойства и будут готовы к повторному отпиранию и выведению ступеней регулируемых резисторов 3,4.