устройство для защиты от соединения с корпусом двухпроводных силовых цепей тепловоза с тяговым генератором постоянного напряжения

Формула изобретения

Устройство для защиты от соединения с корпусом двухпроводных силовых цепей тепловоза с тяговым генератором постоянного напряжения, содержащее двухобмоточное реле с включенными согласно обмотками, одна из которых подключена к одной из диагоналей однофазного диодного моста, один выход другой диагонали которого связан через параллельно включенные диод и резистор с корпусом тепловоза, а другой со средней точкой резисторного делителя напряжения, подключенного к якорной обмотке тягового генератора крайними точками, отличающееся тем, что оно снабжено регулятором тока, входом подключенным к якорной обмотке тягового генератора, а выходом к другой обмотке двухобмоточного реле, при этом регулятор тока выполнен с возможностью уменьшения или увеличения выходного тока при увеличении или уменьшении входного напряжения соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты от соединения с корпусом двухпроводных силовых цепей тепловоза с тяговым генератором постоянного напряжения, содержащее двухобмоточное реле с включенными согласно обмотками, одна из которых подключена к одной из диагоналей однофазного диодного моста, один вывод другой диагонали которого связан через параллельно включенные диод и резистор с корпусом тепловоза, а другой со средней точкой резисторного делителя напряжения, подключенного к якорной обмотке тягового генератора крайними точками.

Недостатком известного устройства является то, что его уставка срабатывания больше уставки отключения реле. Увеличение уставки срабатывания устройства ухудшает его защитное действие.

Технический результат изобретения состоит в том, что повышается защитное действие устройства, так как оно позволяет снимать напряжение с защищаемых цепей на начальной стадии повреждения их изоляции, локализовать область ее повреждения и уменьшить количество поврежденных цепей.

Технический результат достигается тем, что устройство для защиты от соединения с корпусом двухпроводных силовых цепей тепловоза с тяговым генератором постоянного напряжения, содержащее двухобмоточное реле с включенными согласно обмотками, одна из которых подключена к одной из диагоналей однофазного диодного моста, один вывод другой диагонали которого связан через параллельно включенные диод и резистор с корпусом тепловоза, а другой со средней точкой резисторного делителя напряжения, подключенного к якорной обмотке тягового генератора крайними точками, снабжено регулятором тока, входом подключенным к якорной обмотке тягового генератора, а выходом к другой обмотке двухобмоточного реле, при этом регулятор тока выполнен с возможностью уменьшения или увеличения выходного тока при увеличении или уменьшении входного напряжения соответственно.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства защиты.

На схеме показан тяговый генератор постоянного напряжения, подключенный якорной обмоткой 1 к тяговым электродвигателям 2 тепловоза по плюсовой 3 и минусовой 4 двухпроводным цепям, изоляция цепей 3, 4 и соединенного с ними электрооборудования тепловоза относительно его корпуса 5, показанная резисторами 6, 7, и устройство защиты. Устройство защиты содержит делитель напряжения из резисторов 8 и 9, однофазный диодный мост 10, реле 11 с обмотками 11.1 и 11.2, резистор 12, зашунтированный диодом 13 и регулятор тока 14. Регулятор 14 состоит из линейного делителя напряжения на резисторах 14.1 и 14.2, нелинейного делителя напряжения, выполненного из резисторов 14.3 и стабилитрона 14.4, транзисторов 14.5, 14.6 и резистора 14.7. Резисторы 8 и 9 имеют разное сопротивление. Реле 11 имеет непоказанный на схеме контакт, который включен в цепь управления контактором возбуждения тягового генератора. Обмотки 11.1 и 11.2 реле 11 включены согласно.

Защита от соединения с корпусом 5 цепей 3, 4 и подключенных к ним тягового генератора, тяговых электродвигателей 2 и иного электрооборудования тепловоза осуществляется следующим образом.

При работающем тяговом генераторе напряжение его обмотки 1 имеет показанную на схеме полярность и по цепям 3, 4 прикладывается к электрооборудованию тепловоза. Под действием этого напряжения через сопротивление изоляции (резисторы 6 и 7) и элементы 8, 9, 10, 11, 12, 13 и 14 протекают токи. Ток обмотки 11.1 имеет величину, которая определяется напряжением обмотки 1, состоянием изоляции (сопротивлением резисторов 6, 7) и протекает в одном направлении, благодаря включению моста 10 при любых соотношениях сопротивления резисторов 6 9. В зависимости от соотношения сопротивления этих резисторов ток обмотки 11.1 протекает по резистору 12 или по диоду 13.

По обмотке 11.2 реле 11 протекает однонаправленный ток, величина которого зависит от напряжения обмотки 1 и изменяется регулятором 14 в такой последовательности. При любом напряжении обмотки 1 тягового генератора напряжения резистора 14.2 и стабилитрона 14.4 имеют показанные на схеме полярности и первое напряжение меньше второго напряжения. Разность этих напряжений прикладывается к эмиттерно-базовому переходу транзистора 14.5 и имеет полярность, которая показана на схеме. При уменьшении (увеличении) напряжения обмотки 1 напряжение стабилитрона 14.4 не меняется, напряжение резистора 14.2 уменьшается (увеличивается) и увеличивается (уменьшается) напряжение эмиттерно-базового перехода транзистора 14.5. Это сопровождается уменьшением (увеличением) сопротивления эмиттерно-коллекторного перехода транзистора 14.5, ростом (убыванием) тока в цепи 14.6 (база-эмиттер) 14.7, уменьшением (увеличением) сопротивления эмиттерно-коллекторного перехода транзистора 14.6 и ростом (уменьшением) тока обмотки 11.2 реле 11. Такая зависимость между этим током и напряжением обмотки 1 позволяет контролировать сопротивление изоляции при любом значении напряжения якорной обмотки тягового генератора, которое изменяется в широких пределах.

При недопустимом снижении изоляции цепи 3 (уменьшении сопротивления резистора 6) под действием напряжения обмотки 1 по цепи 1-3-6-5-12-10-11.1-10-9-4-1 протекает ток, который включает реле 11. Если ухудшилась изоляция цепи 4 (уменьшилось сопротивление резистора 7), то в цепи 1-3-8-10-11.1-10-13-5-7-4-1 ток достигает значения, при котором реле 11 включается. Сопротивление изоляции цепей 3 и 4, при котором включается реле 11, имеет одинаковые значения при сопротивлении резистора 12, равном разности сопротивлений резисторов 8 и 9. Когда имеет место одинаковое снижение изоляции цепей 3 и 4 (сопротивление резисторов 6, 7 уменьшается и имеет одинаковую величину), то благодаря разному сопротивлению резисторов 8 и 9 в обмотке 11.1 появляется ток, достаточный для включения реле 11, которое обеспечивает отключение контактора возбуждения тягового генератора, после прекращения возбуждения которого напряжение обмотки 1 снижается до нуля.