Способ рекуперативного торможения группы тяговых двигателей

 

Класс 201, 2

М 65780

СССР у АрторскО ду СЗИДЕТ ЛС Бу

Зарегистрировано е Б:оро иеобретений.Где л г=

K. И„Шенфер

СПОСОБ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ГРУППЫ

ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Заявлено 6 апреля 1944 года в Наркомэлектропром за Ме 412 (332416) Опубликовано 28 февраля 1946 г.

Как известно, электрическое торможение электропоездов переводом тяговых двигателей на генераторный режим имеет ряд преимуществ перед механическим (колодочным) т. рможением.

Если тяговыми машинами являются двигатели последовательного возбуждения, то они не могут быть непосредственно переведены í;. reIlcp2Toðíóþ работу без изменения схемы возбуждения.

Для перевода тяговой машины последовательного возбуждения на генераторную работу с отдачей энергии в сеть (рекуперация) обычно осуществляют в такой машине замену по" ледовательного возбуждения шунтовым, независимым или смешанным возбуждением.

На фиг. 1 чертежа показана очень распространенная схема электрического торможения, при которой осуществляется возвращение электрической энергии в сеть (так называемая рекуперация).

На фиг. 1 обозначено: 1 — 2 — 8—

- -4 — якори тяговых машин по|стоянного тока; 1 — П вЂ” 1!! — IU — их обмотки возбуждения,  — якорь возбудителя, р — стабилизирующее сопротивление.

Как видно из этой фигуры, обмопки возбуждения 1 — !1 — 111 — IV получают питание от возбудителя В, приводимого во вращение от специального двигателя (не показанного на фиг. 1) илп от оси вагона.

Недостатком схемы фиг. 1 является наличие возбудительной машины В, усложняющей и удорожаюгцей установку. Можно избавиться от этого недостатка путем использования одного из тяговых двигателей в качестве возбудителя.

На фиг. 2 показана такая — тоже известная — схема реостатного торможения, где в качестве возбудителя применена тяговая машина е якорем 4 и последовательной обмоткой возбуждения IV.

Ток возбуждения 1в в замкнутом контуре, состоящем из обмоток возбуждения I — IV, якоря 4 и сопротивления о, может быть найден из следующего выражения: е — ар уе =р .У где: е — э. д. с. возбудительной машины 4, I и — ток рекуперации, R †суммарн сопротивление контура, p — стабилизирующее сопротивление.

Уравнение показывает, что при возрастании силы тока рекуперацни."Ж 65789 а Возрастает произведение 1 - t, вследствие чего числитель !выражения уменьшается и. следовательно, сила тока Возбуждения 1з В соот tIf TñTâèè с этим делается меньше; последнее влечет за сооой уменьшение э. д.с. в якорях 1 — 2 — 3 и со тветственное ограничение тока рекуперации 1а

Регулировку тока возбуждс.-н я 1н на схеме фпг. 2 можно осущестВлять путем изменения сопротивления г реостата, шунтпру!Ощсго сб,.отку Возбун(дення 1 ? возбсуди-гльной машины.

Изменяя величину тока возбуждения lв получаем возможность изменения в якорях 1 — 2 — 3 тока 1а те кущего в нагрузочном реостате R.

Недостатком схемы фнг. 2 является то, что тяговая машина 4 — IV, работающая а качестве возбу дителя, будет прги торможении нсдогружена.

Зтот недостаток можно устра.— н! ть, если, согласно данному изсб етению, параллельно машине 4--Л включить нагрузочный реостат, повышающий нагрузку зтсй маши«ы до величины, Одинаковой с нагрузкой машин, работаюших нагрузочными генераторами.

Сущность изобретения поясняетс!! ф»;. "— 10 гчертсжа.

Схема фиг. 3 от фиг. 2 отличается способс. I Вклю !ення реостата 1-.

На фиг. 3 реостат г Включен:a краиние зажимы ъ!Яшины

1 Л . ола?одаря этому ток в якоре этой машинь1 равен cy ûúIÎ то!(а Возоу»(?!" !Ня 10 и теtKB 1Г В pccerc;Tc г, т. е. Оавен lв -l- Ir В зтсм случае, l машина 4- — 11 будет работать ка. ! озбудитель и как нагрузочный гс-! !ератор.

Изменяя Величину р -oeта- а

1?олучаем Возможность дать машипс

4 дополнительный нагрузочный ток

lr такой величины, чтобы при электрическом торможении суммарная нагрузка машины 4 была приб,тизительно равна нагрузке каждой из отдельных машин 1 — 2 — 3.

В этом случае все машины будут нагружены !в одинаковой степени, благодаря чему:все ведущие оси вагона или электровоза !будут использованы при электрическом торможении в равно?! мере.

Для раздельного регулирования магнитного потока возбуждения и гока якоря 4 можно предусмотреть реостат rtt для шунтировки якоря

4, как показано на фиг. 4.

HB фиг. 0 — 0 7 I?oKBBBIIB ИРимеРная последовательность переключе-! ния тяговых машин в момент рекуtt(. pации 11pII постепенном по:!и»:си! и скорости злект!.овоза.

Рекуперация на большой cêeðe TH происходит при параллел; Io .-!к,поченных тяговых машинах 1—

2 — 3, причем тяговая машина 4 работает в качестве возбудителя (фиг. 5).

Для того чтобы обеспечить пpaÿтически одинаковую нагрузку параллельно работающих машин 1 —2 — 3, I? IILIIh HI(opEÉ последних могут быть включены небольшие сопротивления х.

Как видно HB фиг. 5, оомотки возбуждения 1 — ll — 11 соединены последоватсльно и получают питание от тяговой машины 4, работаюн;ей ь качестве возбудителя.

Для того чтобы догрузить тягсвую машину 4 ?три электрическом торможении до той же величины.

;то и машины 1 — 2 — 3, в схс(?е

Фиг. 5 предусмотрен реостат г.

По ле того как вследстзие рскуПс, .??IТПВНОГО ТОР. !ОН(ЕНИЯ СКОРОСТЬ поезда начнет п:-?дать, придется усн?и!Вать ток Возбуждения,н! в связи с з?ИВ! во избежание пере:рузки тяговой машины 4„работа:o!IIBI В ь Я1!естве Вс!збудг!Тес?1?, пара; Ic;iLI? () ...:?!!!!!!Не 4 можно полк:;ю ?ить ма-!

«!i:i; 3, нд фпг. О гпсказс?!!а така!1

c с ia со(дипсний, при кото ВОЙ В

-Ячсстве Возбудителя paL Отают две параллельно соединенных машипь.

3 — 4.

При cxe:àå фиг. 6 обмотки возбуждения 1 — О могут быть краткоьременно перегружены большим тоI(OM.

При дальнейшем понижении скорости поезда можно перейти к последовательному соединению якореА тяговых машин 1 — 2, как показано на !фиг. 7. № 65?89

Схему фиг. 7 можно видоизменить, включив в цепь реостата тяговые машины 8 4, как показано на фиг. 8. Здесь машины 8 — 4 будут нагружены суммарным током

Ха+ 1в; таким образом, эти машины будут работать и в качестве возбудителей и в качестве генераторов, осуществляющих рекуперацию.

Когда скорость электропоезда при торможении начнет значительно понижаться,,необходимо перейти к последовательному соединению трех тяговых машин 1 — 2 — 3, причем в качестве возбудителя будет работать одна машина 4 (фиг. 9).

В схеме фиг. 9 предусмотрена возможность электрического реостатного дотормаживания при малых скоростях электропоезда. Эта схема будет работать следующим образом.

При больших скоростях сумма э. д. с., наведенных в обмотках якорей 1 — 2 — 3 потоками обмоток возбуждения 1 — II — III, будет больше вапряжения линии и машины 1 — 2—

3 будут работать в качестве генераторов.

При этом контакты а — а автомата будут замкнуты. так как катушка к, обтекаемая током 1а. втянет железный сердечник т.

При рекуперативном торможении скоро=ть поезда начнет падать, при этом будут уменьшаться э. д. с. »ашин 1 — 2 — 3. и сила тока Ia начнет также падать. Когда значение оилы тока la приблизится к нулю. катушка к перестанет втягивать в себя железный сердечник гп, вследтвие чего сердечник т под влиянием силы тяжести H;IH пружины опустится книзу; при этом окажутся разомкнутыми верхние контакты а — a и замкнутся нижние контакты в — в.

В этом случае машины 1 — 2 — 3 будут отсоединены от воздушного провода и окажутся замкнутыми на реостат R, после чего вместо рекуперативного начнется реостатное торможение тяговых машин.

Автомат к — гп вк.почается при помощи контроллера только при рекуперативном торможении.

Для замыкания ве,хних контактов а — а прп рекуперации в конгроллегHÎI схеме должны быть преду смотрены «проскальзывающие» контакты; прп гсмощи последниx происходит кратковременное короткое замыкание верхних контактов а — а, после чего к"òóø,êà к, обтекаемая током 1а, 8TH?iET сердечник ьч и будет удерживать верхние контакты а — а в состоянии короткого замыкания пока длится процесс рек псрацип.

На фиг. 1 — 9 даны схемы соединений для четы=ехмоторной системы.

Ясно. что описанные здесь схемь: соединений могут также быть npii— менены и для другого числа электродвигателей. например, для шести нли восьми.

B случае двух двигателей (трамВайное 0000удование) pexynepaTIIЗная схема будет иметь вид,. предс авленный на фиг. 10.

Предмет изобретения

CiIo0o5 рекуператпвнoгo торможения группы тяговгях двигателей, из которых |один испо,:ьзуется в качестве возбудителя длч питания обмоток возбуждения остальных машин, 0Tлича ощийся тем, что для повь|шенпя Haãpóçêè машины -!, работа ошей возбуди-,елем, до величины, одинаковой с нагрузкой рекугерир ющпх машин 1 — 8, napaллельно машине 4 включают нагрузочный реостат.