УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА ОТ БОКСОВАНИЯ Российский патент 1999 года по МПК B60L3/10 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к электрическим устройствам защиты электроподвижного состава (электровозов, электропоездов, тепловозов и других электроподвижных единиц наземного и подземного транспорта) от боксования.

Известны устройства защиты электроподвижного состава от боксования, содержащие ряд параллельно соединенных цепей тяговых электродвигателей сериесного возбуждения, приводящих во вращение колесные пары локомотивов (а.с. N 770850, B 61 C 15/10 1980).

Недостатками этих устройств являются:
во-первых, их небыстродействие, т.к. они включаются только на момент боксования по сигналу датчика-реле боксования, который регистрирует уже начавшееся и даже развившееся боксование;
во-вторых, датчик боксования подает сигнал на клапаны песочницы, которые для увеличения сцепления колес с рельсами начинают сыпать песок под колеса локомотива, находящегося в стадии развитого процесса боксования.

Ликвидация боксования на этой стадии вызывает удары в зубчатых передачах, соединяющих колесные пары с тяговыми двигателями, повышенный износ механической и электрической части локомотивов, повышенный абразивный износ рельсов, верхнего строения пути и т.д.

Кроме того, применение песка, подсыпаемого под колеса локомотива, в результате его размола оставляет песочную пленку, создающую дополнительное сопротивление движению вагонов состава, что снижает его скорость движения, повышает расход электроэнергии локомотивом, способствует развитию новых очагов боксования.

Таким образом, известные схемы защиты от боксования с применением песка вызывают повышенные эксплуатационные расходы на тягу поездов.

Целью предлагаемого изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков существующих устройств защиты от боксования.

Поставленная цель достигается тем, что в точки соединения якорных обмоток с обмотками возбуждения каждого тягового двигателя (точки 1 - 8) введен постоянно замкнутый электрический контур, лучи которого соединены по схеме "звезда", с количеством лучей, равным количеству параллельно включенных тяговых двигателей.

На приведенном чертеже изображена принципиальная схема заявленного устройства. Устройство содержит ряд (в данном варианте восемь) параллельно включенных тяговых двигателей сериесного возбуждения, имеющих якорные обмотки Я-ЯЯ и обмотки возбуждения К-КК. В точки 1 - 8 соединения якорных обмоток с обмотками возбуждения каждого тягового двигателя подсоединены лучи постоянно замкнутого электрического контура, соединенного по схеме "звезда". Для аварийных отключений в нестационарных режимах в лучах контура установлены отключающие устройства А₁-А₂ (контакторы, управляемые диоды и т.д.).

Устройство работает следующим образом. При нормальной работе и отсутствии боксования частоты вращения всех восьми тяговых двигателей I-VIII, вращающих эти колеса, равны, напряжение на коллекторах и токи в них одинаковы, т.е. токи в обмотках возбуждения КК-К и якорей ЯЯ-Я равны, равны в них и противо-ЭДС.

Токи идут, например, на существующих электровозах в направлении КК-К-ЯЯ-Я.

В момент зарождения боксования, например, первой колесной пары и связанного с ней зубчатой передачей тягового двигателя 1 частота вращения его возрастает, токи в цепи КК₁-К₁, ЯЯ₁-Я₁ уменьшаются, увеличивается и противо-ЭДС, но ввиду наличия постоянно включенного контура "звезда" по нему от точек 2 - 8 происходит незначительный равномерный отбор токов, перетекающих к точке 1, тем самым восстанавливается противо-ЭДС.

В результате уменьшается кратковременно частота вращения начинающего пробуксовывать тягового двигателя, восстанавливая ее, равной остальным тяговым двигателям.

Таким образом, использование постоянно замкнутого контура по схеме "звезда", включенного в равнопотенциальные точки (1 - 8) параллельно включенных тяговых двигателей, позволяет поддерживать в двигателях практически одинаковые противо-ЭДС, предотвращать боксование в самом начале его возникновения, практически не использовать песок для ликвидации боксования. В 1996 году на Юго-Восточной железной дороге прошли успешные испытания на 10-ти электровозах переменного тока серии ВЛ 80^o вышеописанные устройства защиты электроподвижного состава от боксования.

Проведенные испытания подтвердили высокую эффективность и надежность данного устройства защиты от боксования.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к электровозам, тепловозам, электропоездам и другим электроподвижным единицам наземного и подземного транспорта, имеющим ряд параллельно включенных тяговых электродвигателей сериесного возбуждения. Для защиты от боксования точки соединения якорных обмоток с обмотками возбуждения электродвигателей замкнуты между собой. Отличие предложенного устройства от известных заключается в том, что указанное замыкание осуществлено электрическим контуром с лучами, соединенными по схеме "звезда". Количество лучей "звезды" выбрано равным количеству параллельно включенных тяговых электродвигателей. Предложенная защита характеризуется повышенным быстродействием и обеспечивает снижение эксплуатационных расходов на тягу подвижных единиц. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство защиты от боксования электроподвижного состава, например электровозов, тепловозов, электропоездов и других электроподвижных единиц наземного и подземного транспорта, включающих ряд параллельно включенных тяговых электродвигателей сериесного возбуждения, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия защиты от боксования и снижения эксплуатационных расходов на тягу подвижных единиц, в точки соединения якорных обмоток с обмотками возбуждения каждого тягового электродвигателя подключен постоянно замкнутый электрический контур, лучи которого соединены по схеме "звезда". 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество лучей "звезды" равно количеству параллельно включенных тяговых электродвигателй.