СПОСОБ ПЛАВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯТОРМОЗНОЙ CHJlbi Советский патент 1969 года по МПК B60L7/08 

Указанный способ обеспечивает плавное автоматическое регулирование тормозной силы реостатно-рекуперативного торможения электроподвижного состава с двигателями постоянного тока по предельно допустимому или любому наперед заданному значению максимального мелсламельного напряжения на коллекторах тяговых двигателей, что обеспечивает реализацию максимальных тормозных сил при одновременной защите тяговых двигателей от возникновения круговых огней из-за превышения допустимых значений максимального межламельного напряжения на коллекторах тяговых двигателей.

Известны устройства для плавного автоматического регулирования тормозной силы реостатного тормоза по предельному значению максимального межламельного напрялсения, основанные ,на функциональном изменении сигнала, пропорционального току возбуждения, в сигнал, пропорциональный требуемому значению тока якоря при данном значении тока возбуждения.

Такой способ регулирования тормозной силы дает удовлетворительные результаты при реостатном торможении и при рекуперативном торможении на контактную сеть со стабильным напряжением. Однако, реально рекуперативное торможение осуществляется гфи значительных изменениях и резких колебаниях напряжения в контактной сети. В этих условиях способ, основанный на функциональном преобразовании тока возбуждения, не может обеспечить точного регулирования тормозной силы по границе допустимых потенциальных условий на коллекторах тяговых двигателей.

В предложенном способе регулирование тормозной силы рекуперативно-реостатного тормоза осуществляется путем сравнения истинного и заданного значений межламельного напряжения с помощью счетно-решающего устройства, на входы которого подаются значения токов якоря и обмоток возбуждения и

напряжения на коллекторе тяговых двигателей, а на выходе снимается сигнал, пропорциональный текущему значению максимального межламельного напряжения на коллекторах тяговых двигателей и этим сигналом

воздействуют на ток возбуждения.

Известно, что тяговые двигатели постоянного тока устойчиво работают при величинах максимального- межламельного напряжения на коллекторах тяговых двигателей порядка

30-45 в в зависимости от их конструктивных параметров. Превышение этих значений недопустимо, так как ведет к образованию круговых огней и выходу двигателей из строя. Поэтому максимальное использование тормозмол ет быть получено в том случае, если в процессе изменения скорости движения и изменения величин токов якоря и возбуждения, а также лри колебании в (контактной сети обеспечивается стабилизация величины максимального межламельного нацрял ения. В общем случае величина максимального межламельного напряжения определяется напряжением на коллекторе тягового двигателя и степенью искажения аюля возбуладения реакцией якоря машины. Точное вычисление мелсламельного нанрял ения затруднительно. Но для машин с расходящимся воздушным зазором, которым в «астояшее время снабжаются практически все тяговые двигатели, величина максимального межламельного напряжения с достаточной для практических целей степенью точности может быть вычислена по предложенной А. Б. Иоффе формуле /„. 1 + 0.45 где р - число пар полюсов тягового двигателя;К. - число коллекторных пластин; UK- напряжение на коллекторе; а - коэффициент иолюсного перекрытия; N - число стержней обмотки якоря; а - число пар параллельных ветвей обмотки якоря; /я -ток якоря; /в -ток обмотки возбуждения; WB - число витков обмотки возбуждения. Поскольку в выражение (1) входят цараметры тягового двигателя, остающиеся постоянными, а изменяются только величины тока якоря, тока возбуждения и напряжения на коллекторе, то оно молчет быть представлено в виде /„ :: /Cif/K + К Уравнение (2) может быть решено с помощью счетно-решающих устройств. Имея величину максимального мел ламельного напряжения можно обеспечить регулирование тормозной силы на иостоянство этой величины, т. е. обеспечить реализацию максимальной тормозной силы При изменении скорости движения и напряжения в контактной сети. На чертеже изображена схема регулирования тормозной силы по предельному значению максимального межламельного напряжения согласно данному способу. Якорь тягового двигателя 1 в режиме реостатного тормолсения с помощью контакта 2 подключается к тормозному сопротивлению 3, а в режиме рекуперативного тормол :ения подключается к контактной сети с ломощью контакта 4. Обмотка возбуждения 5 тягового двигателя питается от возбудителя-усилителя 6. Последний представляет собой выпрямительный управляемый одно- или многофазный мост или любой другой тип усилителя с выходом иа постоянном токе. Импульсы, управляющие возбудителем 6, вырабатываются генератором импульсов 7, который управляется напряжением Ну и представлять собой либо фазорегулятор, вырабатывающий импульсы неизменной величины, но с изменяющейся относительно питающего напряжения возбудителя фазой, либо фазорегулятор, вырабатывающий имлульсы с минимальной фазой в случае наличия напрял-сения управления и не вырабатывающий их вообще в случае отсутствия управляющего напряжения. В зависимости от того или другого типа осуществляется либо ллавное фазовое, либо релейное регулирование тока возбуждения. По предлагаемому способу напряжение управления Uy генератора является разностью заданного напряжения t/зд, поступающего на элемент сравнения 8 с выхода задающего элемента 9, и напряжения выхода решающего устройства 10. На входы решающего устройства подаются сигналы датчика тока возбуждения 11 и тока якоря 12 и датчика напряжения на коллекторе 13 тягового двигателя. Сигналы Всех датчиков пропорциональны, соответственно, токам возбуждения и якоря и напряжению на коллекторе. В блоке решающего устройства 10 решается уравнение (2) и на выходе его появляется напряжение , пропорциональное текущему значению максимального межламельного напряжения на коллекторе тягового двигателя 1. Это напряжение сравнивается с заданной величиной межламельного напряжения и их разность управляет генератором импульсов 7. Если максимальное межламельное напряжение меньше заданной величины, то на вход генератора импульсов 7 подается максимальный сигнал. При этом устанавливается максимальное напряжение выхода возбудителя 6 и ток возбуледения начинает расти со скоростью, определяемой постоянной времени обмотки возбуждения. При этом растет и ток якоря и напряжение на коллекторе и, следовательно, напряжение выхода решаюшего устройства 10. Как только последнее достигнет заданного значения, снимается сигнал со входа генератора имнульсов 7 (или уменьшается при фазовом регулировании) и ток возбуждения уменьшается или прекращается его рост. С изменением скорости движения или напряжения сети происходит соответствующее регулирование тока возбуждения и система подерживает неизменное значение максимального межламельного напрял ения на коллекорах тяговых двигателей, обеспечивая макимальное использование тормозных возможПредмет изобретения

Способ плавного автоматического регулирования тормозной силы реостатно-рекуперативного торможения электроподвижного состава с тяговыми двигателями постоянного тока с независимым возбуждением в режиме торможения путем изменения тока возбуждения, отличающийся тем, что, с целью максимального использования тормозной силы с ограничением по межламельному напряжению, сравнивают истинное и заданное значения максимального межламельного напряжения и полученным сигналом воздействуют на ток возбуждения.

.rv

k, U +

° v, 1

;зФ f