Электропередача постоянного тока для теплоэлектротранспорта

 

Ос

pkl (:- . . - .. .:.:иФЯ бйбд ис тфна i. æ À

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 481475 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25.07.73 (21) 1948433/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.75 Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 22 О1 7 (51) М. Кл.

В 60 t 9/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

{63) УДК 621.316. . 7 22 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Беляков и А. Я. Беляков

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА ПОСТОЯННОГО ТОКА

ДЛЯ ТЕПЛОЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА

Изобретение относится к транспортной теплоэнергетике и направлено на улучшение тяговых и весогабаритных .характеристик перецачи момента от вала теплового цвигателя к цвижущим осям. 5

Известны электроцифференциальные перецачи, позволяющие осуществлять безреостат-! ный пуск и рекуперативное торлюжение и состоящие из цифференциального рецуктора, вхоц которого механически соециняется с тяговым цвигателем, выхоц — с цвижушей осью, а боковое звено со вспомогательной машиной — генератором. Эти перецачи применяются на шахтных электровозах, на трол лейбусах.

Такие электроперецачи характеризуются оцнорежимностью работы и циркуляцией мощности машин в их контуре, вслецствие чего перецача работает лишь в небольшом циапазоне скоростей и установленная мощность машин превышает рабочую в три (шахтные электроводы) или в полтора раза в улучшен+ ной перецаче (троллейбусы).

Большая установленная мощность, вес и габариты мнтции являтп7с!я препят-

25 ствием к распространению этих перецач на электропоцвижном составе с питаниел от контактной сети. На теплоэлектропоцвижном составе эти перецачи не применяются по тем же причинам.

В известных электроперцачах постоянногс тока, работающих по системе "Г-Д" на теплоэлектротранспорте, наряцу с их высокими . преоб разуюшими свойствами, имеются сушест» венные недостатки, связанные с необходимостью применения тяговых генераторов с р гулированием напряжения более чем вдвое выше номинального и тяговых двигателей со скор остным диапазоном более двух. В результате расчетнйе мощности генераторов и двигате. лей существенно превышают необходимые рабо чие мощности. Кроме того, тяговые цвигатели в этих перецачах имеют жесткую ме,ханическую связь с цвижущими осями, что ограничивает их быстрохоцность. Все это вецет к увеличению весогабаритных .характеристик и затруцняет применение электроперецачи на мошном перспективном теплоэлектротранспорте, особенно на безрельсо481475 вом, с весьма стесненными возможностями вписывания электромашин на хоцовых частях.

В известных электромеханических перецачах с применением планетарного рецуктора с цвумя регулировочными электрическими машинами имеется еще один нецостатокотсутствие цистанционности расположения оборуцования перецачи, в результате чего ее привоц цолжен. быть групповым, .что считается устаревшим. 0

Цель изобретения - уменьшение весогабаритных характеристик, расширение циапаэона регулирования скорости, увеличение перегрузочной способности, упрощение оборудования и управления. 15

Это цостигается применением цвухрежимной электроцифференциальйой передачи, улучшающей не только весогабаритные характеристики, но также и тяговые с оцновременнным, упрощением системы управ- 20 ления теплоэлектротранспортом. Особенностью этой перецачи является применение на кажцой оси цвух тяговых цвигателей с гибкой механической связью межцу собой и с цвижущей осью посрецством трех- 25 звенного цифференциального механизма.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема цвухрежимной электроцифференциальной перецачи; на фиг. 2— схематически изображено конструктивное 0 оформление привоца (оцин из вариантов).

Тепловой цвигатель 1 (см. фиг. 1) привоцит во вращение тяговый генератор 2, питающий тяговые электроцвигатели 3 и 4, имеюшие.обмотки как независимого 5,6> так и послецовательного 7, 8 возбужцения, Тяговые электроцвигатели 3 н 4 сочленены через цифференциальный редуктор 9. Тяговый генератор 2 имеет обмотку возбужцения 1 О. 40

Описываемая электроцифференциальная перецача позволяет осушествляч ь цва режима работы тяговых цвигателей с разным и направлениям и вра щения в режимах: а) в режиме циркуляции мощности - 45 встречное вращение с потреблением мошности от тягового генератора, равной разности Р =Р -Р, искоростьюврашения г 1 2

К

1 2

50 †. мошность первого двигателя;

I — мощность второго цвигателя;

Щ - скорость вращения выходного вых вала передачи;

К - главное перецаточное отношение цифференциального механизма; 60

 — скорость вращения вала звена

I гце 5< и! и — максимальные скорости вращения на звеньях

"присоединения машин к рецуктору в режиме параллельных потоков; момент на выхоце перецачи в установившемся периоце работы при согласном вращении.

М вых — ° .

Равенство расчетной и рабочей мощностей - одно из новых свойств опнсываеМ05 электропередачи.

Регулирование скорости на выхоце перецачи произвоцится путем изменения токов механизма, к которому поцсоецинен тяговый электроцвигатель 3;

Ь - скорость вращения вала звена, к которому поцсоецинен тяговый электродвигатель 4; б) в режиме параллельных потоковсогласное врашение с потреблением мощности от тягового генератора, равной сумме мощностей тяговых цвигателей P P + г 1

+Р, и скрростью вращения выхоцного ва2

-. (а ла 6 „= + „)в результате максимальная скорость цвижения получается значи тельно большей чем в режиме циркуляР, ции, что увеличивает и общий циапазон регулирования скорости без какого-либо регулирования напряжения у тягового генеpampa. 2.

Режим циркуляции мощности является режимом высокой экономичности. Он позволяет произвести запуск машин на холоI стой хоц и.осушествить разгон в самом тяжелом периоце нагрузки с минимальным потреблением энергии от генератора 2 (P P Р ) . .Перехоц с режима циркуляг 1 2 ции мощности на режим параллельных потоков цроисхоцит быстро, без разрыва цепи и без потери силы тяги.

При применении второго режима цостигается не только увеличение циапазона регулирования скорости цвижения при постоянстве напряжения генератора, но также увеличение отцаваемой мощности на выхоце. Причем мощность тяговых цвигателей благоцаря введению второго режима опрецеляется по цлительному рабочему периоцу работы при согласном их вращении:

/ и М, 2

К )

1 Х + Т вых 2:7+7 вых

481475

5 в независимых обмотках 5 и G.âîàáóæàå- ния электроцвигателей 3 и 4.

Если во втором режиме регулировать скорости машин так, чтобы все время

6 =й = Л, то в зацеплениях цифференци6ЫХ 1 2 ального рецуктора потери буцут равны нулю.

При изменении токов в независимых обмотках 5 и 6 в,направлении,обратном режиму тяги, машины перехоцят в генераторный режим и используются цля осушеств- щ ления электроцинамического торможения практически цо полной остановки.

Снижение расчетной мощности машин и воэможность применения машин новы шенной быстрохоцности благоцаря гибкой 16 связи цвигателей с цвижущей осью позволяют применять их (оцин из вариантов конструктивного оформления) в вице оцной машины в общем корпусе (см. фиг. 2).

При этом первый тяговый электроцвигатель Qp

3 выполнен с полым валом 11. Такая сцвоенная машина компактнее и легче тяго- вых машин обычного исполнения, работающих через редуктор с жесткой связью.

Такие свойства описываемой электро- 25 ( перецачи целают ее универсальной, поэ тому помимо основного использования рекомендуется ее применение на транспорте с комбинированным питанием (циэель6 генератор и аккумуляторная батарея), особенно при работе на малых и срецних скоростях цвижения, а также цля электроавтомобилей, Предмет изобретения

1. Электроперецача постоянного тока цля теплоэлектротранспорта, соцержащая генератор постоянного тока, тяговый электроцвигатель и редуктор, механически связывающий его с цвижушей осью, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения весогабаритных характеристик, расширения циапазона регулирования скорости, увеличения перегрузочной способности и упрощения оборудования и управления, она снабжена цругим тяговым электродвигателем на кажцую движущую ось, а рецуктор выполнен трехзвенным цифференциальным с цвумя степенями свобоцы и включен межцу цвумя тяговыми электроцвигателями. Ф

2. Электроперецача по п. 1, р т л и— ч а ю ш а я с я тем, что, с целью компактности, оба тяговых электроцвигателя кажцой оси размещены в общем корпусе.

Составитель Я.1 у у,доц

Редактор Т.Загребелънам;"рея И.Карандашсва K op pe KTo p Н. лебедева

Заказ ДД g Изд. 3Æ,) t$ Тираж 782 (а11

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 11303о, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24