Устройство для реостатного торможения автономного локомотива Советский патент 1986 года по МПК B60L7/22 

Изобретение относится к электроприводам, а именно к системам реостатного торможения тепловозов.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже представлена схема устрой- ства для реостатного торможения автономного локомотива.

Устройство содержит две группы тяговых электродвигателей, якоря 1-4 которых включены последовательно-параллельно и сое- динены с индивидуальными тормозными резисторами 5-8. Последовательно соединенные обмотки возбуждения тяговых элект- рОлТ.вигателей 9 подключены к источнику возбуждения, представляющему собой генератор 10 постоянного тока с обмоткой 11 возбуждения и возбудитель 12 с обмотками 13 и 14 возбуждения.

Обмотка 14 возбуждения одним выводом подключена к общей точке якорей 1, 3, а другим - к точке соединения их индивидуальных тормозных резисторов 5, 7. Между точками соединения групп якорей 1, 2 и 3, 4 и соответствующих им индивидуальных тормозных резисторов 5, 6 и 7, 8 подключен неуправляемый выпрямительный мост 15, нагруженный па последовательно соединен- ные резисторы 16 и 17. Причем резистор 17 включен в цепь обмотки 11 возбуждения генератора 10. Количество якорей в группах тяговь1х электродвигателей может быть больншм, чем два, напри.мер три или четыре.

Устройство работает следуюп1им обра- зом.

При отсутствии юза в режиме реостатного торможения подается напряжение на обмотку 13 возбуждения возбудителя 12, в результате чего появляется напряжение на якоре возбудителя 12 и ток в обмотке 1 1 возбуждения генератора 10 постоянного тока. Как следствие, появляется напряжение на якоре генератора 10 постоянного тока и течет ток в об.мотках 9 возбуждения тяговых электродвигателей. Тяговые электродвигатели работают в генераторном режиме, причем величины вырабатываемых ими напряжений примерно равны и потенциалы точек, к которым подключен выпрямительный .мост 15, также приблизительно равны. Незначительное напряжение на его входе за счет разброса характеристик тяговых электродвигателей и бандажей колесных пар не влияет на ток возбуждения генератора 10, поскольку падение напряжения па резисторе 17 от тока возбуждепия генератора 10 устанавливается больн им, чем па- тряжение на входе моста 15. при отсутствии io;ui п препятствует его открытию.

Т()рмоз1П 1с токи якорей 2 и 4 тяговых электродвигателей замыкаются соответст- зенно на свои индивидуальные тормозные Зезисторы 6 и 8. Тормозные токи якорей 1 и 3 протекают через обмотку 14 и соответст- (Зенно индивидуальные тормозные резисторы 5 п 7. Магпитодвижущая сила (МДС)

5

5

о

,

5

0

5

0

обмотки 14 возбуждения направлена встречно МДС обмотки 13 возбуждения и тем самым с ростом тормозного тока размагничивает возбудитель 12 и снижает напряжение па его якоре.

Таким образом осуществляется отрицательная обратная связь по тормозному току и обеспечивается заданный режим торможения. С уменьшением скорости локомотива снижаются частоты вращения тяговых электродвигателей, их ЭДС и тор.мозные токи, уменьщается МДС обмотки 14 возбуждения, увеличиваются напряжение на якоре возбудителя 12, ток возбуждения и нанряже- ние на якоре генератора 10, а также ток возбуждения тяговых электродвигателей. Т.е. торможение будет происходить при постоянстве тормозной силы.

При временных неблагоприятных условиях сцепления колесных пар с рельсами потеря сцепления у колесной пары, связанной с тяговым электродвигателем, якорь которого, например якорь 1, подключен к обмотке 14 возбуждения, вызовет снижение тормозного тока через эту обмотку и повышение напряжения на якоре возбудителя 12. Но увеличение тока возбуждения генератора 10 не произойдет, поскольку снижение оборотов якоря 1 приведет к росту напряжения на входе моста 15, который откроется и через резисторы 16 и 17 потечет ток. Падение напряжения на резисторе 17 от этого тока направлено встречно напряжению на якоре возбудителя 12 и комненсирует его рост, вызванный у.меньшение.м размагничивающей МДС обмотки 14. В зависимости от параметров резисторов 16 и 17 можно не только сохранить ток возбуждения генератора 10 на прежне.м уровне и обеспечить максимальное использование тормозной силы реостатного тор.моза, но и снизить его при длительно ухудшенных условиях сцепления колес с рельсами.

При снижении частоты вращения в результате юза у якоря 2 или 4 тягового электродвигателя размагничивающая МДС обмотки 14 и напряжение на якоре возбудителя остаются неиз.менными. Ток в цепи нагрузки моста 15, вызванный ростом разности потенциалов на его входе, создает падение напряжения на резисторе 17, направленное встречно напряжению на якоре возбудителя 12. В результате этого снижаются ток возбуждепия и напряжение на якоре генератора 10, а также ток возбуждения и тор.мозные .моменты всех тяговых электродвигателей, что способствует восстановлению сцепления у юзующих колесных пар и предотвращает потерю сцепления у неюзую- пшх при неблагоприятных условиях сцепления, т.е. неуправляемый выпрямительный мост 15 и резисторы 16 и 17 осуществляют отрицательную обратную связь по скольжению колесных пар.

Устройство не снижает своей эффективности и при отсутствии соединений между

якорями тяговых электродвигателей и соответствующих индивидуальных тормозных резисторов, т.е. когда последовательно соединенные якоря тяговых электродвигателей в каждой группе соединены через обмотку 14 возбудителя на общий тормозной резистор.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет отрицательной обратной связи по скольжению колесных пар, плавно

воздействующей на ток возбуждения генератора постоянного тока, повышается величина реализуемой тормозной силы, начальное значение скорости торможения и надежность тяговых электродвигателей. Увеличивается ресурс их безотказной работы, уменьщается износ бандажей колесных пар и время тор.можения, исключается возможность образования «лысок и выбоин на бандажах колесных пар.