Патент ссср 154295

 

Мо 1 54295

Класс В 61п; 20l, 28

CCClJ

ЕС ;Со. Озвя ф,ц,к//// j г; -.

I ! (-,—., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 85

В. Д. Тулупов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОРМОЗНОЙ СИЛЫ ПРИ РЕОСТАТНОМ ТОРМОЖЕНИИ

ПОДВИЖНОГС СОСТАВА

Заявлено 1 марта 1962 r. за № 766797/24-7 в Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюлетене изобретений и товарных знаков» № 9 за 1963 г.

Система электрической тяги iHB однофазном токе промышленной частоты с подвижным составом, оборудованным полупроводниковыми выпрямительными установками, не позволяет использовать рекупе1эативное торможение, вследствие чего весьма актуальным становится реостатное торможение.

Известно, что при реостатном торможении следует стремиться к максимальному использованию тормозных возможностей подви>кного состава.

Так как проблема создания малогабаритных, достаточно мощных тормозных сопротивлений решена, обеспечивается возможность развивать тормозную мощность, равную или даже превышающую часовую мощность подвижной единицы в тяговом режиме. В этом случае тормозная область подвижного состава ограничивается последовательно по мере снижения скорости движения по условию надежной коммутации тяговых двигателей по максимальной мощности тормозного сопротивления, по максимальной тормозной силе и по допустимому току возбуждения. Ручное регулирование тормозной силы на участке огр»,ничения по коммутации неприемлемо вообще и в особенности во время езды по спуску с переменным профилем при использовании для стабилизации скорости характеристик с резким ростом тормозной силы при увеличении скорости движения выше установлен ной машинистом. Ручное управление на других участках ограничения тормозной обласги также нежелательно. № 154295

Известны устройства для автоматического регулирования тормоза;ой силы при реостатном торможении подвижного состава с электрическим приводом движущих осей при нерегулируемом тормозном сопротивлении. В частности, предлагалось выполнягь эти устройства в виде следящей системы, обеспечивающей непрерывное изменение падения напряжения на тормозном сопротивлении в соответствии с изменением задающего напряжения, снимаемого с выхода задающего усилителя.

Основной задачей изобретения является улучшение использования мощности локомотива при движении под уклон без опасных перегрузок оборудования, достигаемое путем реализации предельной тормознои силы по условиям коммутации тяговых двигателей, мощности тормозного сопротивления по условиям сцепления и максимальному току возбуждения.

Для решения поставленной задачи предлагается устройство для автоматического регулирования тормозной силы при реостатном торможении подвижного состава выполнить подобно известным устройствам того же целевого назначения, в виде следящей системы, но применить в ней задающий усилитель, снабженный тремя управляющими элементами, IHB один из которых подается IIocTQHIHHbIH сигнал, соответствующий максимальному значению задающего напряжения по условиям ограничения по мощности тормозного сопротивления, а два других элемента включены через запирающие вентили на разность между опорными напряжениями и .напряжением, пропорциональным скорости движения. Величины указанных опорных напряжений выбираются соответственно равными напряжению, пропорциональному скорости движения в моменты перехода с регулирования по одному виду ограничения на другое.

На чертеже представлена принципиальная схема физической модели предлагаемого устройства.

Тормозной двигатель ТД приводится приводным двигателем ПД.

На одном валу с ними находится тахогенератор ТГ. Обмотка возбуждения тормоз ного двигателя ТД включена на выход магнит ного усилителя с тремя каскадами МУ1, МУ2 и МУЗ. В состав устройства входят также два реле — реле РПП прямого перехода и реле РОП ооратного перехода, включенные на выходы соответствующих магнитных усилителей МУ-РПП и МУ-РОП. Контакты TP-1 и TP-2 тормозной рукоятки показаны в положении «Остановка». Если рукоятка находится в положении «Спуск» и на задающем сопротивлении Я„д. „ спуска имеется неко орое задающее напряжение спуска U„q«., то ток в обмотке W>, 1,„равен нулю до тех пор, пока напряжение тахогенератора ТГ меньше напряжения U,cä. „. Поскольку цепи обмоток

Ж,,„1 И +ytocm раЗОрнаНЫ, тО тОК 1 ВОЗбуждЕНИя ИМЕЕТ МИНИМаЛЬНОЕ значение и, следовательно, минимальные значения имеют тормозная сила и напряжение U iHa тормозномсопротивлении R111. При наличии напряжения на задающем сопротивлении Raaa. Ocm остановки обмотка управления В,,„„усилителя МУ-РПП не обтекается током до тех пор, пока U (l,„д. „„,. Поэтому по достижении скоростью значения, определяемого напряжением на сопротивлении Я,,1, „, происходит резкий рост тормозной силы до тех Нор, пока напряжение U íå преВЗОйдЕт HattpS.itieHHH Ua«ct ocm KHtt TOabKO U СтаНОВИтея OOZtbttte

U,„„д „„„срабатывает реле РПП, которое в рассматриваемом режиме остается включенным до тех пор, пока включено реле РОП, срабатывающее в начальный период увеличения тормозной силы. После сраМ 1542% батывания реле РПП замыкаются цепи обмотки управления остановКИ» > )исm И W< i И раЗМЫКаЕтСя ЦЕПЬ ОбМОтКИ W>, ), В рЕЗуЛЬтатЕ чего схема переходит в режим поддержания на тормозном сопротивлении напряжения, определяемого напряжением на сопротивлении

R зид. ocrn Если тормозная рукоятка находится В поло)кении <<Спуск», то после, небольшого уменьшения скорости движения реле РОП отпадает, размыкается его контакт РОП1 в цепи катушки реле РПП и по следнее также отпадает, что вызывает возврат схемы в режим стабилизации скорости. Если рукоятка находится в положении «Остановка», -о замкнут ее контакт TPI, шунтирующий контакт РОП-1, вследствие чего после отпадания реле РОП не происходит возврата схемы в режим стабилизации скорости.

При наличии такой системы, обеспечивающей следование напряжекия на тормозном сопротивлении за напряжением на сопротивлении Я„). „„задача регулирования тормозной силы в соответствии со всеми ее ограничениями сводится к соответствующему регулирова нию задающего напряжения остановки U„„), „„,. г(ля получения требуемого изменения задающего напряжения последнее снимаегся с выхода задающего магнитного усилителя МУ и,) с линейной характеристикой вход — выход, снабженного тремя 00»Отна. !И УJIPBBJICHHSI. Oдпа !.:; НИХ Ь „ц a (TIOrICI B iePeB РЕГУЛИ()ОВО 1ное сопротивление 1(, 1спосредстзенно на полное напряжение программирующего сопротивления Я„ри обтекаегся постоянным током 1„,, Другая W>, включена на разность напряжения тахогенератора ТГ и части падения напряжения на сопротивлении R p. Напряжение между «+» 1(и вентилем Bl выбивается равным напряженшо тахогенсратора ТГ при скорости персхо,.а с регулирования по ко>:мутационкому ограничению,на регулирование на постоянство мощкосги.

Тогда при максимальной скорости движения создается цепь от «+»

)ахогенератора ТГ через вентиль Bll, вторую обмотку К,, усилителя

Л1У>и,) сопротивления R „и R»p и вентиль В111 к « — » тахогенератора

ГГ. та IieITb обтекBPTCSI i>IBI(CHXIB;IbHbIXI TOI(0>I iipH IBKCH:rl 3 IbHOIi CKO рости движения, вследствие чего уста>!авливается минимальное для данного участка регулирования задающее, напряжение, которое линейНо растет с уменьшением скорости и B конце участка регулирования по коммутационному ограничению достигает величины, определяемой напряжением, необходимым для поддержания максимальной (или любсй другой, наперед заданной) мощнсст1л тормозного coiipoTHBлепия.

При дальнейшем уменьшении скорости движения задающее напряже ние остается неизменным до тех пор, пока напряжение тахогенератора TI не станет меньп1е напряжения между «+» сопротивления и вентилем BIII. В эпот момент образуется цепь от «+» сопротивления Rrp через сопротивление Р),, третью обмотку W )ri усилителя

МУ.,иг), вентиль BIV, тахогенератор ТГ, вентиль Bl к сопротивлени:о

RrIp. B обмотке W„8 появляется ток управления i,, который линей O растет с падением скорости, что вызывает линейное уменьшение задающего напряжения.

По мере уменьшения скоросги происходит рост тока I8 до максимальной величины, определяемой рабочим напряжением Ур, усилителя МУЗ. Рост тока I сопровождается уменьшением тока i> ««».

Как только прекращается рост тока I, начинается линейное уменьшение напряжения на тормозном сопрогивлении.

Во время работы на характеристиках стабилиза!ции скорости система регулирования задающего напряжения остансвки остается вклюЛо 154295 ченной, вследствие чего происходит аь1оматическое ограничение тормозной силы той величиной, которая соответствует скорости, с которой происходит движение по спуску.

При использовании на подвижном составе система должна быть дополнена очевидными устройствами, обеспечивающими ее работу при реверсировании движения. В качестве программирующего сопротивления могут быть использованы два независимых сопротивления.

Таким образом, в описанном устройстве обеспечивается такое регулирование тока возбуждения двигателей, что на каждом из участков регулирования происходит линейное изменение напряжения U па тормозном сопротивлении Р„„в зависимости от скорости движения

V по следующим законам.

На участке регулирования по коммутационному ограничению

U mc — — à — bV, на участке поддержания постоянства мощности U,„c=ñ, на участке регулирования на постоянство тормозной силы U mr — d+åV и на участке максимума тока возбуждения U mc=f. V, где а, b, с, e, f — постоянные, определяемые положениями в координатах U,, V прямых, апроксимирующих в рабочих диапазонах расчетную зависимость U m, V), полученную в предположении, что обеспечено точное регулирование тормозной силы по всем перечисленным выше ограниreниям.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического регулирования тормозной силы при реостатном торможении подвижного сосгава с электрическим приводом движущих осей при нерегулируемом тормозном сопротивлении, выполненное в виде следящей системы, обеспечивающей непрерывное изменение падения напряжения на тормозном сопротивлении в соответствии с изменением задающего напряжения, снимаемого с выхода задающего усилителя, отличающееся тем, что, с целью реализации предельной тормозной силы по условиям коммутации тяговых двигателей, мощности тормозного сопротивления по условиям сцепления и максимальному току возбуждения, указанный задающий усилитель снабжен тремя управляющими элементами, на один из которых подается постоянный сигнал, соответствующий максимальному значению задающего напряжения по условиям ограничения по мощности тормозного сопротивления, а два других элемента включены через запирающие вентили на разносгь опорных напряжений и .напряжения, пропорционального скорости движения, причем величины указанных опорных напряжений выбираются соответственно равными напряжению, пропорциональному скорости движения в моменты перехода с регулирования по одному виду ограничения на другое.

Редактор В. М. Парнес Техред А. А. Камышникова

Корректор М. И. Эльм с

Подн. к печ. 6/IX — 63 г. Формат бум. 70;к, 108 /iq Объем ОЛ-. нзд. л.

Зака. 2179/3 Тираж 500 Цена 4 к )ii.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.