Устройство для электрической тяги Советский патент 1934 года по МПК B60L15/04 H02P7/68 

При пуске в ход электрических поездов постоянного тока, в частности, трамвайных вагонов, почти всегда применяются пусковые реостаты, поглощающие довольно значительную энергию.

Обычно применяемое последосательно-параллельное включение тяговых дглгателей значительно сокращает потерю энергии. При наличии четырех и более двигателей применяют ряд комбинаций в соединениях двигателей группами последовательно и параллельно, дающих не две ступени, а больще. и тем самым уменьшающих потерю энергии. Применение ослабления поля на положениях с половинной или другими скоростями также собтветствует сокращению потерь. Однако, даже с применением всех указанных приемов потерн в реостатах довольно значительны, состарляя, в зависимости от скорости и других условий движения, от 5% до 30 ч всего расхода энергии.

Предлагаемое устройство для электрической тягн нмеет целью снизить потери энергии до очень малых величин: это достигается, согласно изобретению, применением на одном поезде ряда тяговых двигателей, одни из коих рассчитаны ва полное, а пругие на половинное линейное напряжение, с тем чтобы помимо полной И половинной скорости можно было получить также ходовые скорости, равные одной трети и 4вуы третям от нормальной, а в некоторых случаях даже одной четверти и одной щестой. При этом можво устанавливать не отдельные двигатели на То и другое напряжение, а применять двигатели с двумя независимыми якорными обмотками, рассчитанными на разные напряжения; каждая из этих обмоток должна быть изолироЕана от другой и иметь свой отдельный коллектор.

На чертеже фиг. 1-4 изображают различные возможные схемы соединений двигателей вноез(217)

де, имеющем два двигателя, расчитанры на полное линейно напояжение, и два-на половинное, фиг. 5-8 изображают такие же схемы соединений якорных обмоток HlH 1:аличии к поезде дьух тяговых Д1 игатолей, яз коих каждый снабжен двумя якорными обмотками, и фиг. 9-12 изображают аналогичные схемы соединений двигателей в поезде, имеющем три двигателя, из котопых один имеет две я;:орных обмотки.

Если (фил 1-4) поезд имеет два тяговых двигателя MI и Мз, рассчитанные, каждый, на полное линейное напряжение, и два двигателя MB н Mj, рассчитанные, кажаый на половинное напряже---ие, то, соединяя дви;ятели в той или -иной комбинации, можно получить ряд скоростей. При поел догательном соединении всех двигателей фиг. 1) получаем скорость, равную одной трети нормальной; при переключении ДЕИгателей MI и Мз на параллельное соединение (фиг. 21 скорость повышается до половины нормальной; на третьем положении (фиг. 3), когда дригателн будут соединены в дг;е параллельные цепи, в каждой по одному двигателю на полное напряжение, и одному на половинное, скорость достигнет третей нормальной; эта последняя, т. е. нормальн-я, скорость получится при соединении двигателей в три па-аллельных цепи по фиг. 4.

Надо при этом отметить, что если двигатели Мд н М4 на половинное напрйженне будут рассчитаны а тот же ток, что и двигатели MI н Мз, то ско ости в одну треть и дсе трети но шальной будут вполне нормальными, а на скорости в полоиину нормальной токи распределятся нера номерно; если же двигатели половинного нач-яжения рассчитаны на одинаковую Мощность с двигателями полного напряжения и, ательно, на удвоенный ток, то скорость в половину нормальной будет также вполне

нормалыюй, 3 на скоростях в одну треть н две трети нормальней-ускорение будет несколько ослаблено из-за ненормального распределения токов.

Согласно ф| ё выподнення, для вагона вли поезда- с Думя Двигателями мо/као ка,.аьай ка Д1игателей AI Bi MI н Аа Ва Ма снабди.ь дьуыя якорнымц обмотками, из коих одна Aj (или, соoTLeTCTBeHHo, Аа) дает при полном линейном напряженийЯйняиноймавьау Р скорость, а другая BI (или, сЬотвётствейво, БЗ), имеющая роьно вдвое меньшее число витков, дЬет ту же скорость йрЙГ половиннон напряжении. Фиг. 5-8 показывают получаемые с такими двигателями положения. На первом положении (фиг. 5) все обмотки ьключены последовательно-это. ходовое положение на одну треть от полной скорости. На втором положении (фиг. 6) большие якорные обмотки двигателей AI и Аа и полюсные катушьн Mj и Ма обоих двигателей включены параллельно, и эта система соединена последовательно с обеими малыми якорными обмбтками дви,гателей BI и Ва; давая полввиннуко ско оСть. Надо отметить, что это положение безреостатное, но не вполне нйрыопЬКбе; так кяч ток в-обмотках AI и Аа, равен только подвьнне от тока в якорных обмотках BI и Ва и, следовательно, получается уМеНЬШенйое усилие ТЯ1 н; однако, в качестве переходного это положер.не может быть использовано.

Далге, на третьем положении (фиг. 7) оба двигателя включены параллельно на полное линейное напряжение н в каждом обе его якорные обмотки вкдиочаны последовательяо с магшпныш катушками,девая скорость раьную двум третям от нолной. Наконец на четвертом положении (фиг. 8) имеем три параллельные цепи: ь первой-катушка. MI и обмотка- AI первого ДБигителяу во второй-катушка Мд и обмотка Аа второго двигателя, в третьей-обе малых- об1йотки Bi и Вг последовательно. Это есть положение полной сквростн. Ьсли в этой системе использовать- ослабление поля, то можна получить восемь безреостатных положений, позволяющих переходить с положения на положение без помощи реостатов.которыегребуются только в начйдеп ска.

Яля-получения еще-большею числа оезреостатных сгуиеней предлагаемую систему можно комбинировать с перемагничиванием индукторов.

ПУИ- наличии в. поезде трех двигателей (фнг. 9-12) AI MI, АЗ. MS-H Аз MS тот же результат может быть достигнут, если снабдить дьа двигателя AV MI н АЗ М по одкой- только якорной обмотке на полное линейное нап яжение, а в третьем дънгат.-ле Аз А-в Мз разделить якорь на две отдельные обмотки Ав и А з, с двумя коллекторами, каждую на половиное напряжение. Включая на первом положенишвсе обмотки последовательно, получаем скорость, pasttyjo- одной трети ог полной (фн. 9), Вклк4чая на втором лоложенин оба одноякораых двн.а теля А MI и Аз М параэтяельно между гобой

в вместе послндовательно с обеимя якорвымн

обмотками Аз и катушками MB третьего двигателя (фиг. 10), получаем половинную скорость. На третьем пол-женин (фиг. 11) последоьательно с . катущка..1И MS- Д ухколлекторного дьи,отеля ьключ ны две -параллельные цени, в каждой из KOiOjibix включены после до 1ательно HKOjb AI или АЗ и катушки MI или Ма одноколлекторного двигате.1я и одна я ко рьая обмотка Ag иди А двухколлекториого, что дает скорость, равную двум третям от полной. На четвертом положении получаем полную скорость, включая вее двигатели параллельно на полнее напряжение. -Получаемые, в этой системе ступени те же, чго в случае с двумя двигателями.

Ьсли при четырех д и ателях в поезде якорь каж;1ого дьигателя разбить на две обмотки, из коих одн будет разссчитана на пол :ое, другая на половинное нап яжени j, то мы можем получить следующие.сгуиени. ско игти: одна шестая, одна четверть, одна реть, поло ина и дье трети от ПОЛ) ой скорости.

11риме..ение это.о метода, требуя зат;;аты капи.ала на ооле ; до.огие моторы, но сооб .-ажеНШ1М автора, быстро оп а дывается экономией электрической энергии.

Предмет изобретения.

1.Устройство для электрической тяги, снабженное тяговыми электродвигателями перекяючаема1ми при регулировании скорости с последовательного на смешанное и затгм параллельное соединение, отличающееся тем, что, с целью уменьше; ия ингер алов между ступенями скорости по сравнению с теми интервалами, которые получаются при последовательно-параллельном переключении тяговых двигателей, рассчитанных на одно и то же напряжение, некоторые из названных дви.ателей рассчитаны на меньшее напряжение, чем остальные двигатели.

2.Форма гыполнеяия устройства по п. 1, отличающаяся тем, что юе или часть тягоьых дьигателей снабжены двумя неза исимыми яко.ными обмотками, рассчитанными на разное капряжение.

3. -оома выполнения устройства по пп. 1 и 2 с применением на локомтиве двух ила четырех тяговых двигателей, отличающаяся тем, что у каждого из д; игателей одна нз обмоток рассчит: иа на напряже ие сети, а д.-jyгая- на половинное.

4.Форма выполнения уст ойстЕа по п.п. 1 и 2 с применением на локомотиве трех тяговых двигателей, отличающаяся тем, что якорь одного из э,нх тгеигателей снабжен двумя обмотками, рассчитанными каждая на полоьн ное напряжение сети.

5.Форма Выполнения устройства по п. 1 с применением на локомоти-ве четырех тяговых двигателей, отличающаяся тем, что двадви ателя рассчитаны на полисе напряжение сети, а два-на половинное. к авторскому свидетельству А. X. Зильберталя № 37740.

ФИГ 3

yv, «,

fv r-@ Or

4

.

«, А Л

А,

Д м м. -ft л

-v)..-.-.,

Mgyv

ИГ 9

j Ms л; Л5

м, ф. и г 11

л ;

0-1

Л-L

«Ф-ИПЕ

-L

Mr

..,