противобоксовочное устройство

Формула изобретения

Противобоксовочное устройство локомотива с коллекторными тяговыми двигателями постоянного тока последовательного возбуждения, с шунтированием обмоток возбуждения контуром с запираемым тиристором, отличающееся тем, что запираемый тиристор включен последовательно с индуктивным элементом шунта, и последовательно с омическим сопротивлением шунта включен диод.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается усовершенствования локомотивов.

Боксование колесных пар локомотивов ограничивает их тяговые возможности и приводит к повышенному износу бандажей и рельсов.

Несмотря на многочисленные противобоксовочные средства проблема боксования сохраняется [1].

На железных дорогах используется преимущественно коллекторные тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения. Такие машины склонны к разносному боксованию, когда при срыве сцепления колесная пара наращивает частоту вращения до отключения питающего напряжения.

Эффективным противобоксовочным средством является независимое возбуждение тяговых двигателей [2], однако при этом усложняется силовая схема электровозов.

Наиболее близок к предлагаемому устройству патент РФ №2301158 С, опубл. 20.06.2007 г., «Устройство для защиты от боксования». В нем обмотки возбуждения двух тяговых двигателей, включенных последовательно, шунтируются конденсатором большой емкости, подключенным к обмоткам возбуждения через транзистор, открываемый сигналом от реле боксования. Емкость постоянно подзаряжается от напряжения контактной сети через резистор.

Стабилизация магнитного потока за счет емкости при боксовании сохраняется, но для получения этого эффекта конденсатор должен иметь очень большую емкость, чтобы запасенная в нем электрическая энергия равнялась высокой магнитной энергии, накопленной в индуктивности обмоток возбуждения 3 и в индуктивном элементе 6.

В рассмотренном аналоге не устраняются указанные дефекты стабилизации потока как по неравномерности токов по группам тяговых двигателей, так и по повреждаемости коллекторов от круговых огней.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в электроприводе локомотива с коллекторными тяговыми электродвигателями последовательного возбуждения имеется шунтирование обмоток возбуждения контуром с запираемым тиристором, который включен последовательно с индуктивным элементом шунта, а последовательно с омическим сопротивлением, включенным в цепь шунта, включен диод.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства, которое позволяет обеспечить эффект сохранения магнитного потока при снижении тока тяговых двигателей от начавшегося боксования.

Два тяговых двигателя с якорями 2 и обмотками возбуждения 3 подключены к контактной сети с помощью выключателя 1. К обмоткам возбуждения 3 параллельно подключен индуктивный шунт с активным сопротивлением 5 и индуктивным элементом 6 через выключатель 4. В предлагаемом устройстве схема шунтировки обмоток возбуждения дополнена двумя элементами: диодом 7 и управляемым полупроводниковым прибором 8 - тиристором или транзистором.

Принцип действия устройства состоит в следующем. При отключенном выключателе 4 со снижением тока I при боксовании, накопленная магнитная энергия в элементах 3 и 6 создает ЭДС и контурный ток, который обеспечивает медленный спад магнитного потока, чем достигается стабилизация потока подобно независимому возбуждению. Если включен выключатель 4, то при отсутствии элемента 7 элемент 8 был бы шунтирован элементом 5 и устройство было бы неэффективным. Элемент 7, элемент 8 позволяет исключить этот отрицательный фактор.

Предлагаемое устройство имеет значительные преимущества перед независимым возбудителем, в котором из-за постоянства магнитного потока неравномерно распределяются токи двигателей в параллельных группах, имеет место значительное повреждение коллекторов тяговых двигателей от возможных круговых огней [3].

Оба эти недостатка независимого возбуждения в предлагаемом устройстве отсутствуют.

Распределение токов остается таким же, как и при последовательном соединении обмоток, поскольку они шунтируются тиристором 8 только при боксовании. При возникновении кругового огня тиристор 8 может быть закрыт от датчика тока якорей тяговых двигателей, установленного перед обмотками якорей 2.

Источники информации

1. В.Е.Розенфельд, И.П.Исаев, Н.Н.Сидоров. Теория электрической тяги, 1983 г.

2. А.Г.Головатый, И.П.Исаев, Е.В.Горчаков. Независимое возбуждение тяговых двигателей электровозов, 1976 г.

3. А.С.Курбасов. Повышение работоспособности тяговых электродвигателей, 1977 г.

4. А.С.Мазнев, A.M.Евстафьев. Устройство для защиты от боксования, патент B60L 3/10 (2006.01).