ЭЛЕКТРОВОЗНЫЙ МОСТОВОЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ
ELECTRIC LOCOMOTIVE BRIDGE RECTIFIER

Относится к области электрооборудования железнодорожного транспорта. Широко известный /1/ многозонный выпрямитель содержит трансформатор с отпайками, соединенный с плечами выпрямителя, образованного транзисторами с последовательно включенными диодами. Недостаток такого устройства состоит в сложности и больших потерях энергии на двух последовательно включенных полупроводниковых приборах. Наиболее близким по сути и свойствам является электровозный мостовой выпрямитель /2/, содержащий трансформатор с сетевой и тремя последовательно соединенными вентильными обмотками к выводам которых подключены разноименные выводы пар тиристоров, а одноименные выводы тиристоров объединены в полюса, обмотки выполнены с соотношением витков: две по 25%, одна -50%. Недостаток такого устройства состоит в малом тяговом усилии на первой позиции. Это ухудшает показатели электропоезда мощности. Техническая задача, решаемая в данном предложении, состоит в увеличении тягового усилия на первой позиции и повышение к.п.д.
Технический результат обеспечивается тем, что выводы обмоток расположены в порядке 25%, 50%, 25%, причем в цепи обмотки 50% установлен вакуумный выключатель, где в качестве базы (100%) принято суммарное напряжение обмоток. На чертеже приведена схема устройства, где обозначено: 1 - первичная обмотка трансформатора,2, 3, 4 - вентильные обмотки, 5 - тиристоры, 6 - вакуумный выключатель,7 - блок управления, 8 - нагрузка (двигатели).
Выпрямитель работает следующим образом. Он предназначен для питания тяговых двигателей 8 регулируемым постоянным напряжением. Обмотка 1 трансформатора подключается к контактной сети 25 кВ. На вентильных обмотках 2-4 образуется более низкое напряжение (350-700 В), которое регулируется и выпрямляется тиристорами 5 по сигналам блока 7 управления. Регулированию и выпрямлению подвергается на разных ступенях напряжение, подаваемое от одной обмотки (2, 3, 4) или от двух-трех (и так далее соседних в общем случае). С этой целью блок 7 управления фазово-импульсным способом подает управляющие импульсы только на часть тиристоров (4-6) причем пары тиристоров принадлежат смежным плечам. Как и ранее выпрямитель обеспечивает четыре диапазона регулирования напряжения. На первой позиции выключатель 6 отключен и две крайние обмотки 2 и 4 работают параллельно на выход. То есть выходной ток на малой скорости может быть увеличен вдвое, что важно в режиме трогания. С другой стороны в каждой обмотке протекает половина тока нагрузки, что снижает потери в обмотках и тиристорах. Это доказывает положительный эффект предложения.
Источники информации:
1. Патент РФ на изобретение №. 2498490,2013.
2. Основы электротранспорта. Под ред. М. Слепцова. М., Академия,2006 стр. 171 рис. 3-25