Устройство для электропитания вспомогательных нагрузок поезда

 

Использование: рельсовый транспорт, в частности тепловозы. Сущность изобретения: устройство содержит синхронный генератор 1 с двумя электрически сдвинутыми одна относительно другой обмотками 2 и 3, выпрямительные установки 4 и 5, Нулевые выводы обмоток соединены между собой. Фазы генератора 1 включены последовательно с первичными обмотками трансформаторов 14-19 тока, соединенными с их вторичными обмотками и подключенными к разноименным фазам обмоток генератора 1. Вторичные обмотки трансформаторов тока попарно соединены с соответствующими входными выводами выпрямительных мостов 26-28. Выбранные соеди-нения обеспечивают снижение установленной мощности трансформаторов тока, 1 ил. ГИ СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 60 1 1/06

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

Ф

Сд

«О ,6д ! ф (21) 4870491/11 (22) 01.10.90 (46) 30.06.92. Бюл. ¹ 24 (71) Производственное объединение "Лугансктепловоз" (72) В,М, Коровин, Ю.Б, Греков и В.Г, Шмулич (53) 621.335(088.8) (56) Тепловоз 2ТЭ116,М.: Транспорт, 1985, с, 252-259.

Авторское свидетельство СССР

¹ 503333, кл. Н 02 J 7/14, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 865678, кл, В 60! 11/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК ПОЕЗДА. Ы 1743934 А 1 (57) Использование: рельсовый транспорт, в частности тепловозы. Сущность изобретения; устройство содержит синхронный генератор 1 с двумя электрически сдвинутыми одна относительно другой обмотками 2 и 3, выпрямительные установки 4 и 5. Нулевые выводы обмоток соединены между собой, Фазы генератора 1 включены последовательно с первичными обмотками трансформаторов 14 — 19 тока. соединенными с их вторичными обмотками и подключенными к разноименным фазам обмоток генератора

1, Вторичные обмотки трансформаторов тока попарно соединены с соответствующими входными выводами выпрямительных мостов 26-28, Выбранные соединения обеспечивают снижение установленной мощности трансформаторов тока, 1 ил. — -1

1743934

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущественно электроотопительных установок.

Известно устройство для питания вспомогательных нагрузок тепловоза, содержащее двухобмоточный тяговый синхронный генератор, от статорных обмоток которого питаются вспомогательные нагрузки тепловоза.

Недостатком этого устройства является то, что для осуществления питания электроотопления поезда требуется установка специального отопительного генератора, поскольку величина напряжения установленного тягового синхронного генератора намного ниже напряжения, требуемого для электрооборудования поезда.

Установка специального отопительногс генератора существенно увеличивает установленную мощность и ухудшает компоновку тепловоза, Известно устройство для питания нагрузки, содержащее синхронный генератор с системой самовозбу>кдения, выполненной в виде компаундирующего трансформатора, аккумулятор и источник для заряда аккумулятора, С целью упрощения устройства, уменьшения его габаритов и веса, в качестве источника заряда использована дополнительная обмотка компаундирующего трансформатора.

Недостатком этого устройства является то, что оно требует для питания электроотопления поезда установки трансформатора на полную мощность электроотопления, что также существенно увеличивает установленную мощность и ухудшает компоновку тепловоза.

Частично указанные недостатки устранены в устройстве для питания вспомогательных нагрузок тепловоза, содержащем главный синхронный генератор, трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены последовательно с фазными обмотками главного тя гово го синхрон ного генератора, а одна из вторичных через выпрямитель подключена к обмотке возбуждения этого генератора и для повышения надежности оно снабжено полуп роводниковым регулятором отношения величины напряжения вспомогательных нагрузок к частоте, подключенным к другой вторичной обмотке трансформатора тока, через который вспомогательные нагрузки подключены к главному синхронному генератору.

Недостатком этого устройства является то, что оно требует для электроотопления поезда применения трансформаторов тока как вольтодобавочных к напряжению тягового синхронного генератора на значительную установленную мощность, что приводит к снижению экономичности устройства в целом, Цель изобретения — повышение экономичности путем снижения установочной мощности трансформаторов тока, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущественно электроотопительных установок, содержащем тяговый синхронный генератор с двумя трехфазными, соединенными в звезду и сдвинутыми по фазе друг относительно друга статорными обмотками, трансформаторы тока, первичные обмотки которых включеньi последовательно с соответствующими фазными обмотками синхронного тягового генератора и выходами, расположенными со стороны нагрузки последне.о, соединены с первыми выводами вторичных обмоток, выпрямительные мосты, выходы которых предназначены для подключения электроотопительных установок, нулевые выводы трехфазных статорных обмоток тягового синхронного генератора соединены между собой, входы выпрямительных мостов включены между вторыми выводами вторичных обмоток трансформаторов тока, относящихся к разноименным фазам тягового синхронного генератора, а их выходы соединены друг с другом параллельно.

На чертеже представлена схема устройства для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущественно электроотопительных установок.

Устройство для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущественно электроотопительных установок содержит тяговый синхронный генератор 1 с двумя трехфазными соединенными в звезду и сдвинутыми по фазе друг относительно друга статорными обмотками 23, который питает через выпрямительные установки 4, 5 тяговые электродвигатели 6, 7, Нулевые выводы обмоток 2, 3 соединены между собой. Каждая фаза А1, В1, С1, А2, В2, С2 обмоток 2, 3 генератора 1 соединена последовательно с первичными обмотками 8-13 трансформаторов M — 19 тока, первые выводы вторичных обмоток 20 — 25 соединены с первичными обмотками 8-13 соответственно. Выпрямительные мосты 26-28, по переменному напряжению подключены к вторым выводам вгоричных обмоток 20 и 24, 21 и 25, 22 и 23 трансформаторов тока 14 и

18, 15 и 19. 16 и 17 соответственно, а по

1743934 выпрямленному напряжению соединены между собой параллельно и подключены к нагрузке 29 электроотопления поезда со стороны положительного полюса непосредственно, а со стороны отрицательного по-. люса — через заземление.

Устройство работает следующим образом, . При работе обмоток 2, 3 тягового генератора 1 с нагрузкой через выпрямительные установки 4, 5 на тяговые электродвигатели

6, 7 и протекании при этом по первичным обмоткам 8 — 13 трансформаторов 14 — 19 тока в их магнитопроводах создаются магнитные потоки, которые наводят во вторичных обмотках 20 — 25 трансформаторов 14 — 19 напряжение. Поэтому напряжение на выходе вторичных обмоток 20 — 25 трансформаторов тока 14 — 19 состоит иэ геометрической суммыдвух напряжений — напряжения нафазах

А1, В1, С1, А2, В2, С2 генератора 1 и напряжения на вторичных обмотках 20-25 трансформаторов тока 14 — 19. Эти напряжения с выхода вторичных обмоток 20 — 25 трансформаторов 14-19 подаются на вход выпрямительных мостов 26 — 28, соединенных параллельно, которые питают выпрямленным током нагрузку 29 злeктроотопления поезда по цепи: "плюс" выпрямительных мостов 26-28, нагрузка 29 электроотопления, заземление, "минус" выпрямительных мостов 26 — 28.

Симметричное подключение выпрямительных мостов 26 — 28 к вторичным обмоткам 20 и 24, 21 и 25, 2 и 23 трансформаторов тока 14 и 18, 15 и 19, 16 и 17 соответственно обеспечивает равномерную загрузку обмо. ток 2, 3 генератора 1, а параллельное соединение выпрямительных мостов 26 — 28— эффективное выпрямление тока электроотопления (с малой пульсацией).

Вместе с тем подключение выпрямительных мостов 26 — 28 к вторичным обмоткам 20 и 24, 2 и 25, 22. и 23 трансформаторов тока 14 и 18, 15 и 19, 16 и

17 соответственно на разноименные фазы обеих обмоток 2 и 3 генератора 1-А1 и В2, В1 и С2, С1 и А2 дает возможность использовать для питания электроотопления более высокое междуфазное напряжение генератора 1, которое зависит от сдвига обмоток 2 и 3 генератора 1. Так, при сдвиге обмоток 2, 3 генератора 1 между собой на тридцать электрических градусов, что обычно. имеет место на тепловозах, максимальная величина его междуфазного напряжения состави1 в относительных единицах 1,93 фазного против обычного 1,73. Это наглядно изображено на приведенной векторной диаграмме, 5

UA1B1 = 1,730ф

UA1B2 = 1,930ф

6Е

Поскольку напряжение питания электроотопления поезда состоит из геометрической суммы двух напряжений — напряжения генератора 1 и напряжения на вторичных обмотках 20 — 25 трансформаторов 14 — 19, то для получения требуемого выпрямленного напряжения электроотопления поезда при принятом подключении на разноименные фазы обмоток 2, 3, генератора 1 за счет более высокого при этом междуфазного напряжения генератора 1 можно иметь на вторичных обмотках 20-25 трансформаторов тока 14 — 19 более низкое напряжение, а следовательно, меньшую установленную мощность трансформаторов тока 14-19.

Таким образом, подключение выпрямительных мостов 26-28 через вторые выводы вторичных обмоток 20 и 24, 21 и 25, 22 и 23 трансформаторов тока 14 и 18, 15 и 19, 16 и

17 соответственно на разноименные фазы (А1 и В2, В1 и С2, С1 и А2) обмоток 2, 3 генератора 1 приводит к уменьшению установленной мощности трансформаторов тока 14-19, а следовательно, к повышению экономичности устройства.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом за счет связи нулевых выводов обмоток статора генератора между собой и подключения параллельно соединенных выпрямительных мостов к разноименным фазам обмоток генератора через вторые выводы вторичных обмоток трансформаторов тока приводит к снижению установленной мощности трансформаторов тока»а 20%, стоимости на 20О, а следовательно, к повышению экономичности устройства.

Формула изобретения

Устройство для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущестB8Hko электроотопительных установок, содержащее тяговый синхронный генератор с двумя трехфазными соединенными в звезду и сдвинутым. по фазе друг относительно друга статорными обмотками, трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены последовательно с соответствующими фазными обмотками синхронного тягового генератора и выводами, расположенными со стороны нагрузки последнего, соединены с первыми выводами вторичных обмоток, выпрямительные мосты, выходы которых предназначены для подключения электроотопительных установок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения

1743934

15

30

40

Составитель В,Коровин

Редактор И.Касарда Техред М Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 2160 Тираж Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК;-, Г СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат, атент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 установленной мощности трансформаторов тока, нулевые выводы трехфазных статорных обмоток тягового синхронного генератора соединены между собой, входы выпрямительных мостов включены между 5 вторыми выводами вторичных обмоток трансформаторов 10 а, относящихся к разноименным фазам тягового синхронного генератора, а их выходы соединены друг с другом параллельно.