Устройство для повышения силы тяги моторного вагона Советский патент 1978 года по МПК B60L3/10 B61C15/14 

Изобретение относится к электрообо рудованию транспорта с тяговыми.двига телями последовательного возбуждения и индивидуальным приводом колесных Известны, различные устройства для повышения силы тяги электровозов и моторных вагонов, учитывающие перерас пределение сцепного веса тяговой единицы по колесным парам под действием опрокидывающих моментов, приложенных к кузовуИ тележк-ам 1, 2, На моторвагонном подвижном составе происходит перераспределение сцепного веса: разгрузка первой (по ходу движения) и догрузка четвертой колесных пар равны между собой , так же равны, но несколько меньше по величине разгрузка третьей и догрузка; второй колесных пар. Для моторного вагона выбор максимальной силы тяги, которую можно устойчиво реализовать при данных условиях сцепления, производится исходя ИЗ нагрузки передней по ходу движения колесной пары. При этом недоиспользуется сцепной вес остальных более нагруженных колесных пар моторного вагона. Контакторное регулирование поля тяговых электродвигателей обладает тем недостатком,что процесс регулирования начинается уже после срыва сцепления одной или нескольких осей. Аппаратура контроля скорости скольжения и регулирования крайне громоздка, поэтому более перспективны бесконтактные устройства. Известно также устройство для повышения силы тяги электроподвижного состава, концевые и средние колесные пари которого рборудованы параллельно-последовательно соединенными тяговыми двигателями последовательного возбуждения, содержащее последовательно с.оединенные электрические вентили и шунтирующие резисторы, подключенные параллельно обмоткам возбуждения двигателей Г31. Это устройство не обеспечивает поосного выравнивания коэффициента тяги электроподвижного состава, поскольку все четыре колесные пары моторного вагона нагружены различно. Целью изобретения является поосное выравнивание коэффициента тяги. Цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными электрическими вентилями, включенными в цепь резисторов, шунтирующих обмотки возбуждения двигателя средних колесных пар, а электрические вентили передних и задних подвижных колесныгг пар включены соответственно встречно и согласно.

Кроме того, с целью повышения эффективности, параллельно дополнительным электрическим вентилям подключены дополнительные резисторы.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для повышения силы тяги моторного вагона с последовательным соединением тяговых двигтелей; на фиг. 2 - то же, с последовательно-параллельным соединением.

Обмотки 1-4 тяговых якорей и обмоки 5-8 возбуждения тяговых двигателе соединены либо последовательно (фиг. 1), либо последовательно-параллельно (фиг. 2). Параллельно обмоткам 5-8 возбуждения, тяговых двигателей подключены последовательно соединенные электрические вентили 9-12 и резисторы 13-16. Устройство снабжено дополнительными резисторами 17, 18, поключенными параллельно вентилям 10 и

11.

Параллельно обмотке 5 возбуждения первого .по направлению движения тягового двигателя с обмоткой 1 якоря (наиболее разгруженная лимитирующая колесная пара) через, вентиль 9 согласной проводимости подключен резистор 13. Параллельно обмотке 8 возбуждения последнего по направлению движения тягового двигателя с обмоткой 4 якоря (наиболее нагруженная колесная пара) подключен резистор 16 через вентиль 12 встречной проводимости. Параллельно обмоткам б и 7 возбуждения подключены резисторы 14, 17 и 15, 18. Вентили 10 ,11 подключены параллельно резисторам 17 18. Для менее нагруженной колесной пары с тяговым двигателем с обмоткой 2 якоря и обмоткой 6 возбуждения вентиль 10 имеет встречную проводимость, а для менее разгруженной колесной пары с тяговым двигателем с обмоткой 3 якоря и обмоткой 7 возбуждения вентиль 11 имеет согласную проводимость.

Сопротивления резисторов 13-18 выбраны так, что обеспечена различная степень ослабления поля тяговых двигателей, т.е. они выбраны из условия равенства скоростей скольжения при шунтировании обмоток 5-8 возбуждения тяговых двигателей. Сумма сопротивлений резисторов 14 и 17 больше сопротивления резистора 13,

Устройство работает следующим образом.

Известно, что при реализации силы тяги (например при движении первой колесной пары вперед) изменение .нагрузки всех колесных пар осуществляется следующим образом:

1 -ЛП

- ЛП ,

л п,

кп + ДП-г, А Пкп 2 -ДП

йпкп 3 -f +дП| - йп ,

йПцп 4 +&П« + дИ,

где 1, 2, uOj 3, ДП, 4 - изменение нагрузки соответствующей колесной пары;

ДП|(ДП -разгрузка колесной пары от действия сил на кузов и тележку моторного вагона при реализации силы тяги. .

Исходя из приведенных зависимостей выбраны величины шунтирующих резисторов, которые обеспечили различную степень ослабления поля тяговых двигате лей и выравняли коэффициенты тяги всех колесных пар. Параллельно обгмотке возбуждения тягового двигателя передней (по направлению движения) колесной пары (наиболее рагруженной) резистор подключен через электрический вентиль согласной проводимости, параллельно обмотке возбуждения тягового двигателя задней колесной пары (наиболее нагруженной) резистор подключен через электрический вентиль встречной проводимости . Параллельно обмоткам -возбуадения тяговых двигателей средних колесных пар электрические вентили подключены параллельно шунтирующим резисторам согласной проводимости для менее разгруженной колесной пары и встречно проводимости для менее нагруженной колесной пары, т.е. каждая обмотка возбуждения.тяговых двигателей шунтирована, в разной степени и в зависимости от нагрузки.

При этом обеспечена максимально возможная по условиям сцепления сила тяги для каждой колесной пары. Вентили 9-12 обеспечивают автоматическое бесконтактное изменение степени ослабления поля тяговых двигателей при изменении направления движения при реверсировании обмоток 58 возбуждения. Так,например, при движении моторного вагона вперед первой колесной парой наибольшая сила тяги реализуется тяговым двигателем с обмоткой 4 якоря, а наименьшая соответственно тяговым двигателем с обмоткой 1 якоря - лимитирующая колесная пара.

Устройство позволяет осуществить реализацию максимальных по условиям сцепления сил тяги (торможения) и за счет этого повысить технико-экономические показатели моторных вагонов ,

в зависимости от режимов работы устройство позволяет повысить суммарную силу тяги на 10-13%.

Формула изобретения

1. Устройство для повышения силы тяги электроподвижного состава, концевые и средние колесные пары которого оборудованы параллельно-последовательно соединенными тяговыми двигателями последовательного -возбуждения, содержащее последовательно соединенные электрические вентили и шунтирующие резисторы, подключенные параллельно обмоткам возбуждения двигателей, отличающееся тем что, с целью поосного выравнивания коэффициента тяги, оно снабжено дополнительными электрическими вентилями, включенными в цепь резисторов , шунтирующих обмотки возбуждения двигателя средних колесных пар, а электрические вентили передних и задних подвижных колесных пар включены соответственно встречно и согласно. ..

2. Устройство по п. 1, о т л и чаю-щееся тем, что, с целью

повышения его эффективности, параллельно дополнительным электрическим вентилям подключены дополнительные резисторы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бычковский А.В. Тяговые свойства электровозов ВЛ19, ВЛ22, Сс-11 и их улучшение. Канд. диссертация ЦНИИ МПС, 1946, с. 208-221.

2.Минов Д.К. Повышение тяговых свойств электропоездов и тепловозов

с электрической передачей. М., Транспорт, 1965, с. 248.

3.Авторское свидетельство СССР №413592, кл. Н 02 Р 5/06, 1971 (прототип).

S

.;x.

/3

Т

Фиг..