Предлагаемое изобретение относится к уже известным устройствам для указания неисправной группы электрических тяговых двигателей в поездах электрических железных дорог и состоит в особой схеме включения обмоток максимальных реле, управляющих цепью указательного прибора, и блокировочного коммутатора.
Применение такого устройства для определения места повреждения в силовой цепи поезда имеет целью не только облегчение управления поездом, но и сохранение двигателей; известно, что лучше всего выключать неисправную группу после первого выбрасывания реле перегрузки; при отсутствии же указательного прибора повторное включение поврежденной группы двигателей или даже работа этой группы (вследствие неправильного определения машинистом места повреждения), может привести к тому, что незначительное вначале повреждение (например, отскакивание кабеля на щеткодержателе двигателя и соприкосновение его при тряске с заземленными частями) доводится до больших размеров: до сгорания проводников, оплавления коллекторов и т.п. Вследствие этого предлагаемое устройство, в котором указательный прибор при наличии в силовой цепи повреждения точно указывает место повреждения, имеет значение не только в отношении эксплоатации подвижного состава, но и в отношении экономики.
На чертеже фиг. 1 изображает схему включения реле, управляющих указательным прибором, в цепь двух групп двигателей, составляющих одну секцию (именно - установку одного моторного вагона); фиг. 2 - схему электрических соединений между приборами поезда, состоящего из двух моторных и четырех прицепных вагонов.
Электрические тяговые двигатели поезда образуют секции, состоящие, каждая, из двух групп, которые могут быть соединяемы последовательно или параллельно. На фиг. 1 одна секция двигателей образует силовую установку одного моторного вагона. Здесь 1 и 2 - тяговые двигатели первой группы, 3 и 4 - тяговые двигатели второй группы, 41…44 - их обмотки возбуждения.
Ток в двигатели 1…4 поступает от контактного провода 40 через токоприемник 8, обмотки максимальных реле 5 и 6, управляющих указательным прибором 12 (фиг. 2), линейные контакторы 25…28, служащие для переключения групп с последовательного соединения на параллельное. Для реверсирования двигателей служат переключатели 9, для выключения групп - выключатели 7. Для выключения секций пусковых сопротивлений и для шунтирования обмоток 41…44 возбуждения применены контакторы 10, 10…
В каждом из моторных вагонов I, II… (фиг. 2) расположен блокировочный коммутатор 29-36, неподвижные контакты 29-34 которого электрически соединены с неподвижными контактами 37, 38 реле 5 и 6, а подвижные контакты 35 и 36 сблокированы с линейными контакторами, соответственно, - 25, 26 и 27, 28. Блокировка осуществлена таким образом, что когда контакторы 25-28 разомкнуты, то контакты 35 и 36 осуществляют электрическое соединение между контактами 29, 30 и соответственно 32, 34, а когда контакторы 26-28 замкнуты, то контакты 35 и 36 находятся в показанном на фиг. 2 положении, т.-е. осуществляют электрическое соединение между контактами 29, 31 и, соответственно, - 32, 33. Контакты 30, 31, 33, 34, 37 и 38 электрически соединены с проводами 14, 16 и 17 магистрали, состоящей из пяти проводов 13-17 и проходящей вдоль всего поезда; провода 13-16 образуют цепь служебного тока, причем провод 14 присоединен к одному полюсу источника тока (к минусу), а провод 16 - к другому (к плюсу); провода 16 и 17 введены специально для управления указательным прибором; в эти провода включены секционированные сопротивления 18, 18…
Реле 5 и 6 снабжены механизмом для блокирования подвижных частей в рабочем положении; для деблокирования же реле 5 и 6 предусмотрен электромагнит 19, управляемый дистанционно посредством выключателя 45. Реле 5 и 6 имеют, кроме контактов 37 и 38, также по две пары обычно замкнутых контактов, расположенных в цепи служебного тока.
К проводам 15-17 присоединена катушка возбуждения указательного прибора 12; катушка имеет две обмотки, действующие на неподвижную часть прибора таким образом, что когда возбуждается обмотка, присоединенная к проводам 15, 16, то стрелка прибора 12 отклоняется вправо, а когда возбуждается обмотка, присоединенная к проводам 15, 17, то стрелка отклоняется влево. Угол отклонения стрелки зависит от силы тока, протекающего по обмотке; сила же тока зависит от числа секций сопротивления 18, 18…, расположенных между указательным прибором 12 и тем из реле 5, 6, которое сработало, т.-е. в конечном счете - от того, в каком моторном вагоне произошло повреждение. Соответственно этому проградуирована шкала прибора 12; вид шкалы изображен на фиг. 2. Для включения приборов 12 в цепь служебного тока служат выключатели 21, 21… Посредством этих выключателей в магистраль 13-17 включается указательный прибор 12 лишь той кабины, откуда производится управление поездом.
Устройство работает следующим образом. При установке контроллера машиниста в первое положение (последовательное соединение групп) замкнутся контакторы 23, 24; если при этом в первой группе двигателей 1, 2 моторного вагона 1 имелось повреждение, например, замыкание обмотки 41 индукторов на корпус или т.п., то ток повреждения потечет по следующей цепи: контактный провод 40, пантограф 8, обмотка максимального реле 6, линейные контакторы 23, 24, линейное сопротивление 22, выключатель 7, якоря двигателей 1 и 2, реверсирующий переключатель 9, обмотки 42 и 41, земля. Реле 6 сработает и замкнет контакты 38. При этом образуется следующая цепь управления: полюс источника тока, провод 15, выключатель 21, обмотка указательного прибора 12, провод 17, одна секция сопротивления 18, контакты 34, 36, 32, 38, провод 14, второй полюс источника тока. При этом, как уже указывалось выше, стрелка указательного прибора 12 отклонится влево и остановится против знака 1 вагон шкалы, так как сопротивление цепи управления будет минимальным. Если бы повреждение было в первой группе двигателей других моторных вагонов II, III…, то в цепь управления оказались бы включенными три, пять… и т.д. секций сопротивления 18, вследствие чего сила тока в обмотке прибора 12 была бы соответственно меньше и отклонение стрелки прибора соответствовало силе тока.
Если бы повреждение было во второй группе двигателей, т.-е. в двигателях 3, 4, то при первом положении контроллера максимальное реле не пришло бы в действие, так как сила тока в силовой цепи была бы приблизительно такова, какой она бывает при работе лишь одной группы двигателей (в том случае, когда вторая группа бывает выключена). Такое повреждение приведет максимальное реле в действие на втором положении контроллера, когда часть сопротивления в силовой цепи будет выключена. Ток повреждения потечет по следующей цепи: пантограф 8, обмотка реле 5, контакторы 25, 26, первая группа двигателей, пусковые сопротивления первой группы, контактор 46, пусковые сопротивления второй группы, земля во второй группе двигателей. Сработавшее реле 5 замкнет контакты 37 и образует следующую цепь: провод 15, выключатель 21, вторая обмотка прибора 12, провод 16, одна секция сопротивления 18 (три секции - при повреждении в моторном вагоне II, пять - при повреждении в моторном вагоне III и т.д.), контакты 30, 35, 29, 37, провод 14. Стрелка прибора 12 отклонится вправо на угол, соответствующий силе протекающего через прибор 12 тока, т.-е. укажет, в каком из вагонов повреждена вторая группа двигателей.
При параллельном соединении обеих групп двигателей цепь тока повреждения - в случае замыкания на корпус в первой группе - образуется следующим порядком: пантограф 8, обмотка максимального реле 5, контакторы 25 и 26, земля в первой группе двигателей. Реле 5 сработает и замкнет контакты 37; образуется следующая электрическая цепь: провод 15, выключатель 21, обмотка прибора 12, провод 17, одна, три… или т.д. секций сопротивления 18, контакты 31, 35, 29 (так как контакторы 27 и 28 замкнуты, образуя параллельное соединение групп), контакты 37, провод 14. Стрелка прибора отклоняется влево на соответствующий угол, указывая, в каком из вагонов повреждена первая группа.
В случае, если при параллельном соединении двигателей (контакторы 23-28 замкнуты, контактор 46 разомкнут) повреждение произойдет во второй группе, то сработает реле 6 и замкнет в контактах 38 цепь второй обмотки прибора 12. Реле 5 в этом случае не сработает, так как сила тока в нем будет ограничена сопротивлением 22.
Предлагаемое устройство имеет следующий недостаток: в случае включения двигателей 1-4 при заторможенном поезде сработает какое-либо из максимальных реле 5, 6 и прибор 12 даст неверное показание о наличии повреждения в какой-либо группе двигателей. Для предотвращения этого можно применить максимальное блокировочное реле, включенное в конце силовой цепи (напр., в провод 47); контакты этого реле надлежит расположить в проводе 48, соединяющем контакты 37, 38 реле 5 и 6 с проводом 14, таким образом, чтобы в рассматриваемом случае блокировочное реле разомкнуло провод 48 и тем самым предотвратило действие прибора 12. В качестве такого блокировочного реле можно использовать существующее реле ускорения 49, снабдив его для этой цели вспомогательными контактами.
Можно указать еще на один недостаток предлагаемого устройства. Если на втором положении контроллера произойдет замыкание на землю в первой группе двигателей, то прибор 12 может дать неверное показание, так как стрелка отклонится вправо (по той причине, что контакторы 25, 26 будут замкнуты, а 23, 24, 27, 28 разомкнуты, вследствие чего реле 5 замкнет цепь прибора 12 через контакты 30, 35, 29 блокировочного коммутатора). Для предотвращения в этом случае ошибок необходимо ввести следующую инструкцию для машинистов: "при выбрасывании максимального реле на втором положении контроллера надо восстановить максимальное реле и снова вводить контроллер". При этом, если замыкание на корпус действительно произошло в первой группе, то максимальное реле 6 сработает на первом положении контроллера и стрелка прибора 12 отклонится влево; если же замыкание имело место во второй группе, то на первом положении контроллера, как уже было описано выше, максимальное реле не сработает, только на втором положении подействует реле 5 и стрелка прибора 12 отклонится вправо.
Устройство для указания неисправной группы электрических тяговых двигателей, с применением максимальных реле, включенных по одному в каждую группу и служащих для управления цепями обмоток возбуждения указательного прибора, отличающееся тем, что обмотки названных реле 5 и 6 соединены между собой параллельно посредством сопротивления 22 и линейных контакторов 23…26, а цепи, управляемые этими реле, проведены через контакты блокировочного коммутатора 29-36, переключаемого при переводе групп двигателей с последовательного соединения на параллельное, с той целью, чтобы при последовательном соединении групп на первых положениях контроллера включалось реле 6 через сопротивление 22 и могло реагировать на повреждение в первой группе, и на последующих положениях - включалось реле 5 и могло реагировать на повреждение во второй группе, а при параллельном соединении групп могло приходить в действие реле, включенное в соответствующую группу.
