система запуска дизеля тепловоза

Формула изобретения

1. Система запуска дизеля тепловоза, содержащая аккумуляторную батарею, устройство отключения аккумуляторной батареи от бортовой сети тепловоза, тяговый генератор, пусковые контакторы, через которые напряжение при запуске поступает на тяговый генератор, емкостной накопитель энергии, в цепь заряда которого включены тиристор и токоограничивающий резистор, диод, шунтирующий цепь заряда при протекании тока разряда емкостного накопителя энергии, и контактный элемент для включения тиристора, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным контактным выключателем цепи питания емкостного накопителя энергии, индикатором заряда накопителя энергии и разрядным резистором, подключенным к емкостному накопителю, причем контактный элемент для включения тиристора выполнен в виде отдельного выключателя, расположенного на одной панели с индикатором заряда и выключателем цепи питания накопителя энергии, а упомянутая панель выполнена с возможностью ее установки в высоковольтную камеру тепловоза.

2. Система запуска по п. 1, отличающаяся тем, что емкостной накопитель энергии выполнен в виде параллельно или параллельно-последовательно соединенных конденсаторов с двойным электрическим слоем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использовано для модернизации отечественных тепловозов серий ТЭМ 2, ЧМЭЗ и др.

Известна система запуска дизеля тепловоза с использованием батареи конденсаторов сверхвысокой энергоемкости, в которой участок зарядной цепи конденсаторов выполнен в виде токоограничивающего резистора и замыкающего контакта дополнительного электромагнитного контактора, срабатывающего одновременно с контактором масляного насоса, а участок разрядной цепи выполнен в виде диода (см. Аникеев И.П., Корнеев А.Н. "Повышение надежности конденсаторной системы пуска дизеля тепловоза ЧМЭЗ", журнал Локомотив 12, 1999 г., стр.17, рис.2).

Недостатком этой системы является быстрый износ контактов дополнительного электромагнитного контактора и, как следствие, повышенная трудоемкость обслуживания системы и ее низкая надежность. Кроме того, при выходе из строя зарядной или разрядной цепи может произойти выход из строя конденсаторов - наиболее дорогой части системы. В случае ошибки в настройке реле времени масляного насоса или при преднамеренном сокращении времени его работы эффект от использования накопительных конденсаторов может быть потерян.

Наиболее близкой к изобретению является система запуска дизеля тепловоза с использованием батареи конденсаторов сверхвысокой энергоемкости, содержащая участок зарядной цепи конденсаторов с резистором и тиристором, в цепь управления которого включен замыкающий контакт штатной кнопки КНДП 1 пуска дизеля тепловоза (см. рис.1 указанной выше статьи).

Основным недостатком этой системы является возможность самопроизвольного включения тиристора от воздействия электромагнитных помех или повторного, случайного нажатия на кнопку КНДП 1, в результате которого напряжение на конденсаторах, заряжающихся при работающем дизеле от генератора, становится выше номинального. Это приводит к уменьшению срока службы конденсаторов и может стать причиной выхода их из строя.

Задачей данного изобретения является повышение надежности и ресурса системы запуска дизеля тепловоза.

Поставленная задача решается путем того, что система запуска дизеля тепловоза, содержащая аккумуляторную батарею, устройство отключения аккумуляторной батареи от бортовой сети тепловоза, тяговый генератор, пусковые контакторы, через которые напряжение при запуске поступает на тяговый генератор, емкостной накопитель энергии, в цепь заряда которого включены тиристор и токоограничивающий резистор, диод, шунтирующий цепь заряда при протекании тока разряда емкостного накопителя энергии, и контактный элемент для включения тиристора, согласно изобретению снабжена дополнительным контактным выключателем цепи питания емкостного накопителя энергии, индикатором заряда накопителя энергии и разрядным резистором, подключенным к емкостному накопителю, причем контактный элемент для включения тиристора выполнен в виде отдельного выключателя, расположенного на одной панели с индикатором заряда и выключателем цепи питания накопителя энергии, а упомянутая панель выполнена с возможностью ее установки в высоковольтную камеру тепловоза.

Емкостной накопитель энергии, входящий в состав системы, выполнен в виде параллельно или параллельно-последовательно соединенных конденсаторов с двойным электрическим слоем.

Наличие в системе дополнительного контактного выключателя цепи питания емкостного накопителя энергии дает возможность оперативно отключать конденсаторы при выходе из строя элементов зарядной или разрядной цепи и исключает возможность их случайного соединения с бортовой сетью. Выполнение контактного элемента для включения тиристора в виде отдельного выключателя, конструктивно не совмещенного с другими органами управления, обеспечивает гарантированный полный заряд накопителя энергии перед запуском дизеля, так как операции заряда конденсаторов и запуска могут быть смещены по времени. Это позволяет также устранить возможность самопроизвольного включения тиристора от электромагнитных помех, так как цепь его управления не имеет электрической связи со схемой электрооборудования тепловоза.

Индикатор заряда емкостного накопителя энергии дает возможность получать информацию о нормальном функционировании системы и сигнализирует об отказах ее элементов при неправильных действиях машиниста.

В перерывах между запусками дизеля конденсаторы накопителя энергии разряжаются, что сокращает суммарное время их нахождения под напряжением и позволяет повысить ресурс.

Конструктивное расположение новых элементов системы на одной панели, выполненной с возможностью ее установки в высоковольтную камеру тепловоза, позволяет максимально упростить процесс модернизации штатной системы запуска.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемой системы запуска дизеля тепловоза.

Система содержит аккумуляторную батарею 1, устройство 2 отключения аккумуляторной батареи 1 от бортовой сети тепловоза, тяговый генератор 3, штатные пусковые контакторы с замыкающими контактами 4, 5, через которые напряжение при запуске поступает на тяговый генератор 3, емкостной накопитель энергии 6, состоящий в частном случае из двух параллельно соединенных конденсаторов с двойным электрическим слоем. В цепь заряда конденсаторов включены тиристор 7 и токоограничивающий резистор 8. Диод 9 шунтирует цепь, состоящую из последовательно соединенных тиристора 7 и резистора 8, при протекании тока разряда емкостного накопителя энергии 6. Система также содержит отдельный кнопочный выключатель 10 для открывания тиристора 7, дополнительный контактный выключатель 11 цепи питания емкостного накопителя энергии 6, индикатор 12 заряда накопителя 6, который может быть выполнен в виде порогового элемента на стабилитроне (не показан). Последовательно с пороговым элементом включен светодиод 13. Параллельно емкостному накопителю энергии 6 подключен разрядный резистор 14. Ток в цепи управляющего электрода тиристора 7 задается с помощью резистора 15. Кнопочный выключатель 10, индикатор 12 со светодиодом 13, выключатель 11 цепи питания накопителя энергии и резистор 15 конструктивно размещены на одной панели, содержащей крепежные элементы для ее установки в высоковольтную камеру тепловоза.

Предлагаемая система запуска работает следующим образом.

Аккумуляторная батарея 1 подключается к бортовой сети с помощью устройства 2. Перед запуском дизеля машинист, выполняя обычные подготовительные операции, дополнительно замыкает выключатель 11 и нажимает кнопку 10, в результате чего тиристор 7 открывается и накопитель энергии 6 заряжается от аккумуляторной батареи 1. Затем осуществляется штатный запуск дизеля, в процессе которого замыкаются контакты 4 и 5, и накопитель энергии 6 через упомянутые контакты, диод 9, выключатель 11 и контакты устройства 2 разряжается на тяговый генератор 3. После того как дизель запустился, машинист размыкает выключатель 11 и конденсаторы накопителя энергии 6 разряжаются через резистор 14.

При нормальном функционировании системы светодиод 13 индикатора 12 заряда накопителя энергии загорается через 10-15 секунд после нажатия кнопки 10 и гаснет через 20-30 минут после запуска дизеля тепловоза.