Привод электровоза Советский патент 1976 года по МПК B60L9/04 

(54) ПРИВОД ЭЛЕКТРОВОЗА

Изобретение относится к электрооборудованию электроподвижного состава, преимущественно магистральных железных дорог с тяговыми электродвигателями постоянного тока,

Известен привод электровоза, содержащий тяговые электродвигатели постоянного тока, обмотки якорей которых через контакты реверсора включены между токоприемником и первым полюсом возбудителя, и об- мотки возбуждения которых включены между вторым полюсом возбудителя и контактами тормозного переключателя, а также последовательно соединенные токоограничиваю- щие реактор и резистор, шунтированный

быстродействующим контактором.

Известное устройство обладает следующими недостатками. Включение в цепь обмотки якоря тягового электродвигателя то- коограничивающего реактора приводит к снижению к. п. д. электровоза за счет электрических потерь в токоограничивающем реакторе. Необходимо обязательное применение специального устройства регулирования магнитного потока тяговых электродвига-

телей как в режиме тяги, так и в рекун&радии. В связи с тем, что быстродействующие контакторы включены только в цепи якорей, при возникновении короткого замыкания необходимо применение гашения поля тяговых электродвигателей, что накладь вает повьпиенные требования к коммутационной устойчивости тяговых электродвигателей и требует применения специальных быстродействующих датчиков, Возмо;-;ио применение только статических возбудителей, так как при элекгромащинных возбудителях защита электрооборудования в аварийных режимах не обеспечивается.

Целые изобретения является повыщение к. п. д. электровоза и эффективности его защиты.

Это достигается тем, что один вывод токоограничивающего резистора подключен к первому полюсу возбудителя, а другой вывод токоограничивающего резистора и выводы токоограничивающего реактора подключены к противоположным от обмоток воэбуждения контактам тормозного переключатля. j-la чертеже приведен пример принципиальной электрической силовой схемы электровоза постоянного тока с двумя тяговыми двигателями. Привод электровоза содержит тяговые электродвигатели постоянного тока, обмотки 1 и 2 якорей которых через контакты 3-6 реверсора включены между токоприемником 7и отрицательным полюсом возбудителя 8, а обмотки 9 и 10 возбуждения включены между иэлогштельным полюсом возбудителя 8и контакт-ъ-.1и 11 и 12 тормозного переключателя. Электровоз имеет также последоелтельно соединенные токоограничивающие реактор 13 и резистор 14, шунтированный быстро действующим контактором 15, Возбуцитель 8 может быть электромашинным или статическим , В последнем случае полюсы постоянного тока шy iтиpoвaны резистором (на чертеже не показан), В рабочем тяговом режиме ток обмоток 1 и 2 якорей тяговых электродвигателей замыкается по цепи: токоприемник 7, контакты 3 реверсора, обмотки 1 и 2 якорей тяговых электродвигателей, контакты 4 реверсора, быстродействующий контактор 15, токоограничивающий реактор 13 и на землю. Ток обмоток 9 и 10 возбуждения TS говых электродвигателей замыкается по цели: положительный полюс возбудителя 8, обмотки 9 и Ю возбуждения тяговых электродвигателей, контакты 11 тормоазюго переключателя, токоограничивающий реактор J-.3, быстродействзчощий контактор 15 и от- р щательлый полюс возбудителя 8„ В быстродействующем контакторе 15 и токоограничивающем реакторе 13 ток якорей и ток возбуждения тяговых электродви- гателей направлены навстречу друг другу и вычитаются В рекуперативном режиме об мотки 1 и 2 якорей тяговых электродвигателей переключаются на противоположное направление (по сравнению с тяговым режи мом) посредством контактов 5 и 6 реверсо а контакты 3 я 4 реверсора при этом раэмыкаются. К.роме того, размыкаются контак ты 11 тормозного переключателя и замыка ся его же контакты 12. ТягоЕые З1гектродвигатели,работая в рек перативном режиме, отдают электрическую энергию в тяговую сеть через токоприемник 7. При Боапишовении авари11ного процесса в тяговом режиме, например, при внешнем коротком замыкании тяговых электродвигателей, последние переходят в ге11ераторный (аварийный) режим, характеризующийся изанением направления и ростом тока в о мотках 1 и 2 якорей. Изменяющийся ток обмоток 1 и 2 якорей создает э, д« с, самоиндукции в токоограни- чивающем реакторе 13, под действием коорой ток в обмотках 9 и 1О возбуждения ачинает y7v eньшaтьcя. Таким образом, за чет нелинейной гибкой обратной связи между оками якоря и возбуждения удается совмесить начало переходного процесса с началом гащения поля электродвигателя. В после- д тощий момент времени срабатывает быстродействующий контактор 15 и в цепи якорей и возбуждения вводится токоограничивающий резистор 14, Это приводит к ограничению тока якоря и уменьщению тока возбуждения практически до нуля. С этого момента времени практически весь ток якоря протекает по обмоткам 9 и 10 возбуждения, размагничивая главные полюсы электродвигателей. Тем самым уменьшается ток и напряженке на обмотках 1 и 2 якорей. В режиме толчка питающего напряжения токоограничивающий реактор 13 работает как индуктивный щунт, обеспечивая необходимое токораспределение между цепью якоря и возбуждения. Поэтому переходной процесс про екает также, как в силовой схеме электровоза с последовательнъш возбуждением тяговых электродвигателей. При возникновении аварийного процесса в режиме рекуперации, например, при уменьшении скачком напряжения в контактной с&ти, происходит рост тока в обмотках 1 и 2 якорей тяговых электродвигателей. Это npiiводит к возникновению э. д. с. самоиндукции в токоограничивающем реакторе 13, к срабатыванию быстродействующего контактора 15 и вводу в цепь якорей и возбуждения тяговых электродвигателей токоогра- ничивающего резистора 14. При этом ток из обмоток 1 и 2 якорей тяговых электродвигателей коммутируется в цепь обмоток 9 и 10 возбуждения, размагничивая тяговые электродвигатели. Происходит чение аварийного тока и последующее его уменьшение. Предлагаемое устройство управления тяговыми электродвигателями дает возможность совместить момент возникновения аварийного процесса с началом ограничения и ликвидации его и тем самым существенно увеличить эффективность защиты. Это осуществлено за счет гибкой обратной свази между цепью якорей тяговых электродвигателей и их возбуждения. Снижены электрические потери в силовой схеме электровоза за счет встречного направления тока якорей и возбуждения тяговых электро двигателей в токоограничивающем реакторе. Исключена необходимость применения сп&циалъных устройств гашения поля тяговых электродвигателей благодаря радионально--му вкгаочению и использованию токоогран чиваюшего реактора и быстродействующего контактора. Формула изобретения Привод электровоза, содержащий тяговые электродвигатеял постоянного тока, обмотки якорей которых черец контакты реверсора

включены между токоприемником и первым полю- теля.

ff

1+ сом возбудителя, обмотки возбуждения которых включены между вторым полюсом возбудителя и контактами тормозного переключателя, а также последовательно соединенные токоограничивающие реактор и резистор, шyнтиpoвajE ный быстродействующим контактором, отличающийся тем, чп-о, с целью повышения к, п. д. электровоза и эффективности его защиты, один вывод токо- ограничивающего резистора подключен к первому полюсу возбудителя, а другой вывод токоограничивающего резистора и выводы токоограничивающего реактора подключены к противоположным от обмоток возбуждения контактам тормозного переключа-