УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА ДИЗЕЛЯ ТЕПЛОВОЗА Российский патент 2003 года по МПК F02N11/08 

Изобретение относится к тепловозостроению.

Известны устройства, состоящие из аккумуляторной батареи, пусковых контакторов, сопротивления пуска и тягового генератора, имеющего независимую обмотку, которая во время запуска дизеля тепловоза выполняет функцию пусковой обмотки [1, 2].

Однако эти устройства являются довольно сложными, так как имеют дополнительные пусковые контакторы и сопротивления. Кроме того, имеется опасность перехода генератора с двигательного в генераторный режим из-за увеличения его напряжения и тока в обмотке возбуждения.

Известно также устройство для запуска дизеля тепловоза ТЭ10, содержащее аккумуляторную батарею, тяговый генератор с пусковой и включенной ей встречно независимой обмотками, имеющими общую магнитную систему, и с контактором возбуждения, возбудитель с якорем, стабилизирующий трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с регулировочным сопротивлением и включена параллельно якорю возбудителя. Устройство имеет пусковые контакторы, контактор возбуждения тягового генератора с силовым контактом, а также сопротивление гашения поля тягового генератора, которое предназначено для шунтирования якоря возбудителя во время отключения возбуждения тягового генератора [3].

Пусковая и независимая обмотки тягового генератора включены встречно и расположены на одних и тех же полюсах. Поэтому во время запуска при протекании тока по пусковой обмотке наводится трансформаторная ЭДС в независимой обмотке. Она создает ток, который наводит в ней магнитный поток одинакового направления с магнитным потоком пусковой обмотки. Но при разомкнутом контакторе возбуждения тягового генератора наводимая трансформаторная ЭДС в независимой обмотке гасится на сопротивлении гашения поля, и ток в ней достигает весьма малой величины. При этом теряется часть суммарного магнитного потока.

Это устройство (прототип) является недостаточно эффективным. Для него характерно высокое динамическое сопротивление, состоящее из сопротивления силовой цепи и внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи, что снижает КПД батареи. Кроме того, увеличить пусковой ток тягового генератора можно, только увеличив мощность конденсаторной батареи.

Поэтому решаемой задачей является повышение эффективности схемы запуска дизеля тепловоза.

Это достигается тем, что в устройстве для запуска тепловоза типа ТЭ10, содержащем аккумуляторную батарею, тяговый генератор с пусковой и включенной ей встречно независимой обмотками, имеющими общую магнитную систему, и с контактором возбуждения, возбудитель с якорем, стабилизирующий трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с регулировочным сопротивлением и включена параллельно якорю возбудителя, а также сопротивление гашения поля тягового генератора и пусковые контакторы, один из пусковых контакторов, включаемый первым, выполнен с нормально-открытым блок-контактом, включенным параллельно сопротивлению гашения поля тягового генератора.

Такое устройство с шунтированием сопротивления гашения поля тягового генератора нормально-открытым блок-контактом позволяет увеличить пусковой ток тягового генератора не за счет увеличения мощности аккумуляторной батареи, а за счет использования (вместо рассеивания на сопротивлении) ЭДС взаимоиндукции, возникающей во время запуска в независимой обмотке, так как она включена встречно-пусковой, и их токи направлены согласно, а магнитные потоки складываются. Такое выполнение позволяет уменьшить динамическое сопротивление внешней цепи аккумуляторной батареи, что увеличивает ее КПД, а также улучшить условия работы аккумуляторной батареи.

На чертеже приведена электрическая схема запуска дизеля тепловоза типа ТЭ10.

Устройство имеет аккумуляторную батарею 1, тяговый генератор 2 с пусковой обмоткой 3 и включенной ей встречно независимой обмоткой 4. Обмотки 3 и 4 имеют общую магнитную систему. Тяговый генератор 2 имеет контактор возбуждения с силовым контактом 5.

В устройство входит возбудитель 6, имеющий якорь, параллельно которому включена первичная обмотка 7 стабилизирующего трансформатора, которая выполнена с регулировочным сопротивлением 8. В устройство входит сопротивление 9 гашения поля тягового генератора 2. Устройство выполнено с двумя пусковыми контакторами 10 и 11. Контактор 10 выполнен с нормально-открытым блок-контактом 12, включенным параллельно сопротивлению 9, и с силовым контактом 13. Пусковой контактор 11 имеет силовой контакт 14.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на катушку контактора 10 замыкается его силовой контакт 13 и блок-контакт 12, который шунтирует сопротивление 9 гашения поля тягового генератора 2. После этого включается пусковой контактор 11. Создается цепь: плюс аккумуляторной батареи 1, тяговый генератор 2, пусковая обмотка 3, силовой контакт 14 контактора 11, минус аккумуляторной батареи 1. В независимой обмотке 4 наводится трансформаторная ЭДС. Создается цепь тока: независимая обмотка 4, возбудитель 6, замкнутый нормально-открытый блок-контакт 12, независимая обмотка 4. Одновременно создается цепь: первичная обмотка 7 стабилизирующего трансформатора, регулировочное сопротивление 8 первичной обмотки 7 стабилизирующего трансформатора, возбудитель 6, первичная обмотка 7 стабилизирующего трансформатора. Силовой контакт 5 контактора возбуждения тягового генератора 2 во время запуска разомкнут. Так как пусковая обмотка 3 и независимая обмотка 4 намотаны встречно и имеют общую магнитную систему, общий магнитный поток складывается из магнитного потока обмоток 3 и 4, а магнитный поток обмотки 4 не будет гаситься на сопротивлении 9 гашения поля тягового генератора 2. Сопротивление же цепей: возбудитель 6, сопротивление первичной обмотки 7 стабилизирующего трансформатора, возбудитель 6 и независимая обмотка 4, возбудитель 6, замкнутый контакт 12, независимая обмотка 4 мало по сравнению с сопротивлением 9 гашения поля. Поэтому импульс тока в цепи: плюс аккумуляторной батареи, силовой контакт 13, тяговый генератор 2, пусковая обмотка 3, силовой контакт 14, минус аккумуляторной батареи 1 будет больше по сравнению с таковым, когда нормально открытый блок-контакт 12 отсутствует.

Обработка осциллограмм (см. акт экспериментальных исследований) показала, что эффективность устройства запуска для тепловозов типа ТЭ10 составила:
по секундам, %:
в первую - 11,7
во вторую - 5,5
в третью - 7,8
в четвертую - 6,4
в пятую - 1,5
Соответственно нарастающий поток:
по секундам, %:
в первую - 11,7
во вторую - 8,7
в третью - 8,4
в четвертую - 7,8
в пятую - 7,0
Источники информации
1. Рудая К. И. Электрическое оборудование тепловозов. М.: Транспорт, 1968, с. 223-225.

2. Пассажирский тепловоз ТЭП 60 ВИПО, МПС. М.: 1963, с. 129-131.

3. Тепловоз 2ТЭ10Л. Инструкция по устройству и эксплуатации. М.: Транспорт, 1967.

Изобретение относится к тепловозостроению. Сущность изобретения: устройство для запуска дизеля тепловоза содержит аккумуляторную батарею, тяговый генератор с пусковой и включенной ей встречно независимой обмотками, имеющими общую магнитную систему, контактор возбуждения, возбудитель с якорем, стабилизирующий трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с регулировочным сопротивлением и включена параллельно якорю возбудителя, а также сопротивление гашения поля тягового генератора и пусковые контакторы. Один из пусковых контакторов, включаемый первым, выполнен с нормально-открытым блок-контактом, включенным параллельно сопротивлению гашения поля тягового генератора. Техническим результатом является повышение эффективности схемы запуска дизеля тепловоза. 1 ил.

Устройство для запуска дизеля тепловоза, содержащее аккумуляторную батарею, тяговый генератор с пусковой и включенной ей встречно независимой обмотками, имеющими общую магнитную систему, и с контактором возбуждения, возбудитель с якорем, стабилизирующий трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с регулировочным сопротивлением и включена параллельно якорю возбудителя, а также сопротивление гашения поля тягового генератора и пусковые контакторы, отличающееся тем, что один из пусковых контакторов, включаемый первым, выполнен с нормально-открытым блок-контактом, включенным параллельно сопротивлению гашения поля тягового генератора.