Устройство для рекуперативного торможения электровоза постоянного тока

 

Использование: в электровозах с питанием от контактной сети постоянного тока. Сущность изобретения: в электровозе с тяговыми электромашинами 1-6, стабилизирующими резисторами 7 и 8, регулируемым тормозным резистором 13 и резисторами 14 и 15 связи последние подключены к общему выводу тормозного резистора 13 и обмоток возбуждения тяговых электромашин 1-4. Это позволяет получить механическую устойчивость тормозной системы во всем диапазоне регулирования. 3 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на электровозах с питанием от контактной сети постоянного тока.

Известно устройство для рекуперативного торможения электровоза постоянного тока, содержащее первую и вторую группы тяговых электромашин, включенных по схеме генераторов независимого возбуждения с якорными обмотками, подключенными последовательно через соответствующие стабилизирующие резисторы между токоприемником и узлом заземления, третью группу тяговых электромашин, включенных параллельно по схеме генераторов последовательного возбуждения и подключенных через общий регулируемый тормозной резистор и последовательно соединенные обмотки возбуждения тяговых электромашин первой и второй групп между выводами соответствующих стабилизирующих резисторов, резисторы связи, первые выводы которых соединены с соответствующими общими выводами якорных обмоток и обмоток возбуждения тяговых электромашин третьей группы.

Недостаток этого устройства возможность потери механической устойчивости тормозных характеристик устройства в зоне высоких значений скорости электровоза.

Цель изобретения обеспечение устойчивости тормозных характеристик электровоза.

Эта цель достигается за счет того, что вторые выводы резисторов связи подключены к общему выводу тормозного резистора и обмоток возбуждения тяговых электромашин первой и второй групп.

На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 диаграмма включения рекуперативного тормоза; на фиг. 3 тормозные характеристики.

Устройство содержит тяговые электромашины 1-4, включенные по схеме генераторов независимого возбуждения, и такие же машины 5-6, включенные по схеме генераторов последовательного возбуждения. Якорные обмотки машин 1-4, т. е. Я1-Я4, соединены в две параллельные цепи и при помощи стабилизирующих резисторов 7-8 подключены между токоприемником 9 и узлом заземления 10. В этой же цепи находятся быстродействующий выключатель 11 и линейный контактор 12. Машины 5-6 включены по схеме реостатного тормоза последовательного циклического возбуждения с общим регулируемым тормозным резистором 13, другой вывод которого подключен к обмоткам возбуждения ОВ1-ОВ4 машин 1-4. Предусмотрены также резисторы связи 14-15, один вывод каждого из них подключен к общей точке якорной обмотки и обмотки возбуждения машин 5-6, т.е. к точкам Я5-ОВ6 и Я6-ОВ5, а их другой вывод к общей точке резистора 13 и цепи обмоток ОВ1-ОВ4. В цепи машин 5-6 имеется контактор 16.

Устройство работает следующим образом. Пусть в исходном состоянии при движении электровоза со скоростью V на выбеге выключатель 11 замкнут, контакторы 12 и 16 выключены, все машины обесточены. Включение рекуперативного тормоза производят (фиг. 2) контактором 16, замыкая его в момент t₀ и включая тем самым машины 5 и 6 по схеме реостатного тормоза. По обмоткам ОВ1-ОВ4 протекает ток возбуждения, причем I_B1-4=I_B5-6 I_B1-6<I; β_5-6= I_B5-6/I_Я5-6<1, где Я токи якорных обмоток, а В токи обмоток возбуждения соответствующих машин. В обмотках Я1-Я4 появляетcя ЭДC E_Я1-2 E_Я3-4 CVΦ(I_B1-4) где С постоянная, а Φ(I_В1-4) магнитный поток, соответствующий току I_B1-4.

Машинист электровоза, начиная от момента t₁, постепенно уменьшает R₁₃, увеличивая тем самым ток возбуждения машин 1-4 и их ЭДС. При E_Я1-2+ΔU_ст≈U_кс, Е_Я3-4+ΔV_ст≈U_кс включают контактор 12 (момент t₂) и продолжают снижать R₁₃, увеличивая ток возбуждения и ЭДС машин 1-4, что обеспечивает протекание тока рекуперации: I= , I= , где Σr сумма сопротивлений якорных цепей машин и эквивалентного сопротивления тяговой сети.

Величина тока рекуперации регулируется резистором R₁₃, соответственно изменяется тормозная сила В (фиг. 3). Резисторы 14-15 обеспечивают механическую устойчивость системы, поскольку во всем диапазоне регулирования имеем dB/dV > 0.

Эффективность изобретения по сравнению с устройствами рекуперации, применяемыми на отечественных электровозах, состоит в существенном упрощении электровоза. При рекуперации используют только то оборудование, которое работает в тяговом режиме. Тормозные характеристики отвечают требованиям устойчивости.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее первую и вторую группы тяговых электромашин, включенных по схеме генераторов независимого возбуждения с якорными обмотками, подключенными последовательно через соответствующие стабилизирующие резисторы между токоприемником и узлом заземления, третью группу тяговых электромашин, включенных параллельно по схеме генераторов последовательного возбуждения и подключенных через общий регулируемый тормозной резистор, и последовательно соединенные обмотки возбуждения тяговых электромашин первой и второй групп между выводами соответствующих стабилизирующих резисторов, резисторы связи, первые выводы которых соединены с соответствующими общими выводами якорных обмоток и обмоток возбуждения тяговых электромашин третьей группы, отличающееся тем, что вторые выводы резисторов связи подключены к общему выводу тормозного резистора и обмоток возбуждения тяговых электромашин первой и второй групп.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3