Устройство для обнаружения боксования колесных пар тепловоза с последовательно соединенными тяговыми электродвигателями

 

Использование: электрооборудование транспортных средств и, в частности, тепловозов с электропередачей. Сущность изобретения: устройство включает в себя последовательно соединенные резисторы, подключенные к якорным обмоткам тяговых электродвигателей по схеме измерительного моста, диодный мостовой выпрямитель, конденсатор с разрядным резистором, реле, полупроводниковый ключ, разделительные диоды. Новизна характеризуется наличием разделительных диодов и полупроводникового ключа, который выполнен на основе динистора или на основе транзистора и стабилитрона. Когда напряжение на конденсаторе достигает уставки реле, ключ замыкает цепь обмотки реле и оно включается. Таким образом, устройство реализует чувствительность, равную чувствительности реле. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств с электроприводом (электровозы, тепловозы).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты от боксования колесных пар электроподвижного состава, содержащее цепь из резисторов, подключенную к якорным обмоткам тяговых электродвигателей по схеме измерительного моста, диодный мостовой выпрямитель, который входом соединен с выходом измерительного моста. К выходу измерительного моста подключены пульсатор, который выполнен на основе поляризованного реле, накопительного конденсатора с разрядным резистором, стабилитрона, и выходное реле через трансформатор. Схема известного устройства не является оптимальной в отношении чувствительности. Поляризованное реле не является традиционным элементом транспортных средств и поэтому в условиях тряски и вибраций работает не надежно. При использовании известного устройства на транспортном средстве с параллельными цепями тяговых электродвигателей оно имеет большое количество резисторов. Это усложняет устройство и увеличивает электроэнергию, теряемую в устройстве.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство, которое содержит цепь из резисторов, подключенную к якорным обмоткам тяговых электродвигателей по схеме измерительного моста, диодный мостовой выпрямитель, накопительный конденсатор с разрядным резистором и выходное реле, дополняют управляемым напряжением полупроводниковым ключом и разделительными диодами. Этот ключ выполняют в виде динистора, зашунтированного замыкающим контактом выходного реле, или на основе транзистора, стабилитрона и резисторов, один из которых зашунтирован замыкающим контактом выходного реле. При использовании изобретения на тепловозе с параллельными цепями тяговых электродвигателей, соединенными через контакты контакторов, диодный мостовой выпрямитель выполняют многофазным.

Технический результат изобретения характеризуется упрощением, повышением надежности и уменьшением потерь электроэнергии.

На фиг. 1-3 показаны принципиальные электрические схемы устройства для обнаружения боксования.

На фиг.1 показаны тяговый генератор 1, контактор с силовым контактом 2, последовательно соединенные тяговые электродвигатели с якорными обмотками 3 и обмотками возбуждения 4, контакты 5 реверсивного переключателя. Элементы 1-2-3-5-4-5-1 образуют контур питания тяговых электродвигателей. Устройство для обнаружения боксования содержит резисторы 6, диодный мостовой выпрямитель 7, накопительный конденсатор 8 с разрядным резистором 9, выходное реле 10 и управляемый напряжением полупроводниковый ключ 11. Обмотки 3 и резисторы 6 соединены по схеме измерительного моста. Реле 10 имеет замыкающий контакт 10.1 и контакты, которые задействованы в цепях исполнительного органа устройства и на схеме не показаны. Ключ 11 выполнен в виде динистора, который зашунтирован контактом 10.1 и имеет напряжение включения, большее напряжения срабатывания реле 10.

На фиг.2 показаны элементы 1-11, две параллельных цепи последовательно соединенных тяговых электродвигателей и разделительные диоды 12. Контакторы имеют силовые 2 и блокировочные замыкающие 2.1 контакты. Использование контактов 2.1 и диодов 12 позволяет уменьшить количество резисторов 6 и теряемую в них электроэнергию.

Схема на фиг. 3 имеет элементы 1-11. Ключ 11 состоит из транзистора 11.1, резисторов 11.2 и 11.3, стабилитрона 11.4. Напряжение включения и выключения транзистора 11.1 превышает соответственно напряжение срабатывания и отпадания реле 10. Усложненный ключ 11 на транзисторе позволяет при помощи резисторов 11.2 и 11.3 плавно регулировать напряжение включения и выключения транзистора 11.1 и, соответственно напряжение срабатывания и отпадания реле 10. Это обеспечивает точную настройку и упрощает обслуживание устройства для обнаружения боксования.

Устройство на фиг.1 работает в следующей последовательности.

При отсутствии боксования колесных пар напряжения обмоток 3 равны, измерительный мост находится в равновесии, конденсатор 8 разряжен, цепь ключа 11 разомкнута, реле 10 выключено. При боксовании колесных пар нарушается равенство напряжений обмоток 3, измерительный мост выходит из равновесия, на выходе выпрямителя 7 и на конденсаторе 8 появляется напряжение, которое изменяется пропорционально разности напряжений обмоток 3. Появившееся напряжение достигает напряжения включения динистора ключа 11, динистор замыкает цепь, реле 10 срабатывает, его контакт 10.1 замыкается, шунтирует динистор и он выключается. Изменение положения не показанных на схеме контактов включившегося реле 10 приводит в действие исполнительный орган устройства для обнаружения боксования. После этого боксование прекращается, выходное напряжение выпрямителя 7 уменьшается, реле 10 отпадает, меняет положение своих контактов и конденсатор 8 разряжается через резистор 9. Устройство переходит в исходное состояние и при следующем возникновении режима боксования работает в описанной последовательности.

Устройство на фиг.2 работает следующим образом.

При исправном состоянии тяговых электродвигателей контакты 2 и 2.1 контакторов замкнуты и измерительный мост собран из обмоток 3. При этом диоды 12 препятствуют протеканию тока между параллельными цепями тяговых электродвигателей. Когда возникает режим боксования, то на входе выпрямителя 7 появляется напряжение. Последующая работа устройства на фиг.2 не имеет особенностей по сравнению с работой устройства на фиг.1.

При неисправном состоянии тяговых электродвигателей одной из параллельных цепей соответствующий контактор выключен и его контакты 2, 2.1 разомкнуты. Контактом 2 отключают от контура питания цепь с неисправными электродвигателями. Размыкание контакта 2 предотвращает ложные срабатывания реле 10. При разомкнутых контактах 2 и 2.1 измерительный мост образован обмотками 3 оставшихся в работе электродвигателей и резисторами 6. При боксовании колесных пар нарушается равновесие измерительного моста и устройство на фиг.2 работает в описанной последовательности.

В устройстве на фиг.3 при отсутствии боксования колесных пар транзистор 11.1 и реле 10 выключены. При боксовании колесных пар на выходе выпрямителя 7 и на конденсаторе 8 появляется напряжение, большее уставки включения транзистора 11.1, которая определяется элементами 11.2, 11.3 и 11.4. Транзистор 11.1 включается, срабатывает реле 10 и меняет положение своих контактов. Замкнувшийся контакт 10.1 шунтирует резистор 11.2. Изменение положения остальных контактов (на схеме не показаны) реле 10 обеспечивает срабатывание исполнительного органа. После этого боксование прекращается, выходное напряжение выпрямителя 7 уменьшается, достигает уставки выключения транзистора 11.1, которая задается элементами 11.3 и 11.4. После этого транзистор 11.1 выключается, реле 10 отпадает, конденсатор 8 разряжается через резистор 9 и устройство переходит в исходное состояние.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ БОКСОВАНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР ТЕПЛОВОЗА С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ ТЯГОВЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ, содержащее цепь из резисторов, подключенную к якорным обмоткам по схеме измерительного моста, диодный мостовой выпрямитель, вход которого соединен с выходом измерительного моста, накопительный конденсатор, подключенный к выходу выпрямителя и снабженный разрядным резистором, выходное реле, обмотка которого первым выводом соединена с одним из полюсов выпрямителя, отличающееся тем, что в него введен управляемый напряжением полупроводниковый ключ, включенный между вторым выводом обмотки реле и другим полюсом выпрямителя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полупроводниковый ключ выполнен в виде детектора, зашунтированного замыкающим контактом выходного реле.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полупроводниковый ключ выполнен с транзистором и последовательно включенными в его базовую цепь стабилитроном и резисторами, один из которых зашунтирован замыкающим контактом выходного реле.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в него введены разделительные диоды, а мостовой выпрямитель выполнен многофазным, причем разделительные диоды соединены с цепью из резисторов с возможностью подключения ее к параллельным цепям последовательно соединенных тяговых электродвигателей, каждая из которых связана с контуром питания через силовой контакт контактора, а с выпрямителем - через его блокировочный контакт.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3