Устройство для электродинамического торможения тягового электродвигателя Советский патент 1977 года по МПК B60L7/04 

1

Изобретение относится к области электрооборудования транснортных средств и предназначено преимун1ествен1ю для троллейбусов.

PIseecTHo устройство для электродннамнческого или реостатного торможения тягового электродвигателя, в котором к обмотке якоря тягового электродвигателя подключен тормозной резистор 1.

Наиболее близким техническим ренюнием является устройство для электродинамического торможения тягового электродвигателя с обмотками носледовательного и параллельного возбуждения, содержащее подключенный к обмотке якоря тягового электродвигателя секнионнрованный тормозной резистор, а также донолнительные резисторы 2.

При торможении подвижного состава возбуждения лингь обмотка параллельного возбуждения, нитаемая от источника питания, т. е. от контактной сети высокого напряжения. С уменьшением скорости движения электроподвижного состава в процессе торможения уменьшается его замедление. Стабилизация замедления достигается за счет того, что в цепь обмотки параллельного возбуждения последовательно введена часть тормозного резистора. Вследствие этого при уменьшении скорости подвижного состава в процессе торможения возрастает ток в обмотке параллельного возбуждения, соответственно возрастает

магнитный поток двигателя, что частично компенсирует спаданне тока в обмотке якоря, поскольку тормозной момент пропорционален произведению магнитного потока двнгателя на ток якоря.

Недостатком известного устройства является то, что намагничивающая сила двигателя создается лишь обмоткой параллельного возбуждения, вследствие чего тормозной момент сравнительно мал. С изменением окружающей и рабочей температур обмоток параллельного возбуждения в дианазоне до 200°С омическое сонрот1 вленне обмоток возбуждения может

меняться почти вдвое. В этой пропорции может меняться намагничнвающая сила обмотки параллельного возбуждения и соответственно будет меняться и замедление подвижного состава. Одновременно вследствие резкого возрастания тормозного тока якоря с понижением окружающей температуры н температуры обмоток существенно ухудщается коммутация тока па коллекторе двигателя, что, в свою очередь, заставляет уменьшать замедленне иодвижного состава.

Цель изобретения заключается в обеспечении стабилизации и повышении тормозного момента прп изменении температуры окружающей среды и рабочей температуры обмоток тягового электродвигателя. Эта цель достигается тем, что одна ветвь обмотки параллельного возбуждения, размещенная на одннх однонменных нолюсах тягового электродвнгателя, подключена через шунтированный дподом дополнительный резистор к конечному выводу секционированного тормозного резистора и полюсу источника питапня, другая ветвь обмоткн параллельного возбуждения, размещенная на других однонменных полюсах тягового электродвигателя, иодключена через другой дополнительный резистор к промежуточному выводу секционированного тормозного резистора и к тому полюсу источника питания, обмотка последовательного возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря тягового электродвигателя через другой диод и третий дополнительный резистор, и концы обмоток якоря и обмотки последовательного возбуждения соединены через параллельно соединенные третий диод и четвертый дополнительный резистор. На чертеже представлеиа принципиальная электрическая схема устройства. Тяговый двигатель 1 имеет обмотку 2 носледовательного возбуждения и две обмотки 3 и 4 параллельиого возбуждения, в каждой из которых включены последовательно катушки одноименных полюсов. Последовательно с обмотками 3 и 4 параллельного возбуждения включены дополнительные резисторы 5 и 6, причем дополнительный резистор 6 обмотки 4 зашунтирован диодом 7. Последовательно с тяговым двигателем 1 включен секционированный тормозной резистор 8, включаемый в торможения последовательно с обмоткой якоря тягового двигателя 1 с помощью контактора 9. День тормозного тока замыкается через резистор 10 и параллельно ему включенную обмотку 2 последовательного возбуждения, диод 11 и резистор 12. Обмотка 4 параллельного возбуждения питается от источника питания, например сети, через контактор 13 и тормозной резистор 8. Обмотка 3 параллельного возбуждения также питается от того же источника питания, т. е. от сети, через тот же контактор 13 и часть тормозного резистора 8. Устройство работает следующим образом. При невысоких скоростях подвижного состава падение напряжения на тормозном резисторе 8, практически равное ЭДС обмотки якоря тягового двигателя 1, меньще напрял ения сети. Ток в обмотке 4 параллельного возбуждения, определяемый разностью напряжения сети и падения напряжения на тормозном резисторе 8, направлен слева направо, как и ток в обмотке 3. Намагничивающие силы обмоток 2-4 последовательного и параллельного возбуждения при этом складываются, и магиптиый поток достигает максимального значения. По мере повышения скорости движения электроподвижного состава ЭДС обмотки якоря тягового двигателя 1 растет, токи обмоток 3 и 4 параллельного возбуждения падают, а ток обмотки якоря возрастает. При этом ток обмотки 4, создаваемый разностью напряжения сети и ЭДС двигателя, надает значительно быстрее тока обмоткн 3. Когда с возрастанием скорости ЭДС тягового двигателя 1, работающего в генераторном режиме, превысит напряжение сети, ток в обмотке 4 изменит свое направление на обратное. Намагничивающая сила этой облютки 4 будет противоположпа по знаку памагпичиваюп 1,ей силе остальных двух обмоток 2 и 3. В результате, несмотря на возрастание скорости электроподвижного состава, тормозной ток обмотки якоря будет возрастать очень медленно. Поскольку в этом режиме с из.менеиием направления тока в обмотке 4 откроется диод 7, шунтирующий доиолиительный резистор 6, то соответственно увеличится размагничивающий ток обмотки 3, препятствуя чрезмерному возрастанию тормозного тока. При понижении рабочей температуры обмоток 3 и 4 это размагничивающее действие возрастет, что способствует стабилизации тормозного тока. Напротив, при повышеини рабочей те.мпературы обмоток размагничивающее действие обмотки 4 уменьшается вместе с уменьИ1ением на.магничивающей силы обмотки 3. В результате достигается высокая стенень стабилизации тормозного тока во всем диапазоне изменения скорости электроподвижного состава и рабочей температуры обмоток двиФормула изобретения Устройство для электродинамического тормол ения тягового электродвигателя с обмотками последовательного и параллельного возбул дення, содерл ащее подключенный к обмотке якоря тягового электродвнгателя секционированный тормозной резистор, а таклсе доиолнптельный резисторы, отличающееся тем, что, с целью обеспечения стабилизации и повьшшиия тормозного момента ири изменении температуры окружающей среды и рабо11ей температуры обмоток, одна ветвь обмотки параллельного возбул дения, размещенная на одних одноименных полюсах тягового электродвигателя, подключена через П1унтированный диодом дополнительный резистор к конечпому выводу секционированного тормозного резистора и полюсу источника иитания, другая ветвь обмотки параллельиого возбуждения, размещеиная на других одноименных полюсах тягового электродвигателя, подключена через другой дополнительный резистор к промежуочному выводу секционированного тормозного резистора и к тому же полюсу источника питания, обмотка последовательного возбужения включена последовательно с обмоткой коря тягового электродвигателя через другой иод и третий дополнительный резистор, и онцы обмоток якоря и обмотки последоваельного возбуждения соединены через паралельно соединенные третий диод и четвертый ополнительный резистор.

Источники информации, принятые во внимаиие ири экспертизе:

1. Петров Б. П. и Стеиаиов А. Д. Электрическое оборудование и автоматизация электрического подвижного состава. М.-Л., ГЭИ, 1963, с. 66-68.

2. Там же, с. 297-298.