Устройство для регулирования тяговых двигателей независимого возбуждения транспортных средств

 

оад® д

И. П. Бородулин; И. П. Аникиев, ° Г.A. ПупыйИ Н ф,4

В.A. Щербаков, В.В. Бардышов и В.А. Лигус д тр»,;„

kkg " ЕК4

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта г г (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Изобретение относится к машиностроению, в частности транспортному машиностроению, и может быть использовано на транспортных средствах с тяговыми двигателями независимого возбуждения.

Известно устройство для регулирования тяговых двигателей независимого возбуждения транспортных средств, преимущественно тепловозов, содержащее включенные в цепь якорей тяговых двигателей трансформаторы постоянного тока, соединенные с входами выпря". мителей, выходы которых соединены че- 15 рез балластные резисторы с соответствующими входами блока выделения наибольшего сигнала, при этом обмотки независимого возбуждения тяговых двигателей соединены с источником пе- 20 ременного напряжения через тиристорные регуляторы с блоком управления, выполненным с обмотками управления, и задатчиком тока якоря (1).

Известное устройство обеспечивает 25 регулирование тяговых двигателей независимого возбуждения в заданном диапазоне изменения скорости движения транспортного средства. Однако в схе ме укаэанного устройства использует- )Q ся контактное электромагнитное реле, что снижает е го н адежност ь .

Цель изобретения — повьыение надежности устройства для регулирования тяговых двигателей независимого возбуждения.

Цель достигается тем, что блок управления снабжен транзистором, резистором, переменным резистором, разделительным диодом, стабилитроном и источником стабилизированного напряжения, к которому подключены одни иэ обмоток управления, другие из которых соединены между выходом блока выделения наибольшего сигнала и точкой соединения .выпрямителей с соответствующими балластными резисторами, а третьи обмотки управления, соединенные последовательно, подключены одними выводами к эмиттеру транзистора, коллектор которого соединен с вы ходом блока выделения наибольшего сигнала, а другим — через переменный резистор и диод к выходу эадатчика тока якоря, причем база транзистора соединена с средним выводом переменного резистора через стабилитрон, а между точкой соединения переменного резистора и разделительного диода и

872332 точкой соединения балластных резисторов включен резистор.

На чертеже показана схема устройства (условно для двухтяговых двигателей,).

К тяговому генератору 1 подключены яйори 2 и Зтяговых двигателей с обмотками 4 и 5 возбуждения. B цепи якорей 2 и 3 двигателей включены тран-,сформаторы 6 и 7 постоянного тока, соединенные через выпрямители 8 и 9 с балластными резисторами 10 и 11. Обмотки 4 и 5 возбуждения через тиристорные регуляторы 12 и 13 подключены к источнику переменного тока 14.

K балластным резисторам 10 и 11 подключен блок управления, содержащий обмотки 15-20 управления тиристорными регуляторами, Обмотки 15 и 16 сое.динены с транзистором 21. Между коллектором транзистора 21 и балластными резисторами 10 и 11 включен блок jQ выделения наибольшего сигнала с диодами 22 и 23, анод каждого иэ которых соединен с соответствующим балластным резистором, а катоды связаны между собой. К эмиттеру транэис- 25 тора 21 подключены одними выводами обмотки 15 и 16 управления, соединенные последовательно. Вторые выводы обмоток 15 и 16 управления через пере менный резистор 24 и диод 25 связаны с задатчиком тока якоря 26, выполненным в виде переменного резистора, к которому подведено напряжение, пропорциональное, например, частоте вращения коленчатого вала дизеля. Общая точка переменного резистора 24 и 35 диода 25 соединена через резистор 27 с общей точкой соединения эадатчика тока якоря 26 и балластных резисторов

10 и 11. Каждая иэ обмоток 17 и 18 управления подключена параллельно дио- 40 дам 22 и 23 соответственно, а обмотки 19 и 20 управления соединены последовательно и подключены к источнику стабилизированного напряжения 28.

База транзистора 21 соединена с средним выводом переменного резистора

24 через стабилитрон 29 и параллельно эмиттер-базовому переходу транзистора 21 включен резистор 30 и ис- О точник напряжения 31.

Устройство работает следующим образом.

Под действием напряжения тягового ..енератора 1 по якорям 2 и 3 тяговых двигателей протекают токи, которые э5 лзмеряются трансформаторами 6 и 7 постоянного тока. Токи рабочих обмоток трансформаторов выпрямляются выпрями телями 8 и 9 и протекают по балластным резисторам 10 и 11. Таким образом, на щ балластных резисторах 10 и 11 выделя- ются напряжения, пропорциональные токам якорей 2 и 3 двигателей, которые сравниваются между собой с помощью диодов 22 и 23 блока выделения наибольшего сигнала, и напряжение в точке А пропорционально наибольшему из токов якорей двигателей. Это напря. жение через транзистор 21 прикладывается к обмоткам 15 и 16 управления.

Если ток якоря имеет такую величину, что напряжение точки меньше напряжения, снимаемого с эадачика 26 тока якоря, к которому подведено напряжение, пропорциональное частоте вращения коленчатого вала дизеля, то диод 25 заперт и ток, протекающий по обмоткам 15 и 16 управления, протекает только по резистору 27. Обмотки 15, и 16 управления включены так, что увеличение тока, протекающего по ним, вызывает увеличение, напряжения на выходах тиристорных регуляторов 12 и

13, а следовательно и тока обмоток возбуждения двигателей.

При определенном значении тока якоря и соответственно, напряжения в точке Д диод 25 открывается и ток, протекающий по обмоткам 15 и 16 управления, теперь протекает, по резистору 27 и по задатчику 26 тока якоря. Так как сопротивление задатчика

26 намного меньше сопротивления резистора 27, то небольшое увеличение тока якоря вызывает значительное увеличение тока, протекающего по обмоткам 15 и 16 управления, и, соответственно, тока возбуждения.

Когда ток обмоток 15 и 16 управления достигает определенного значения,пробивается стабилитрон 29 и при дальнейшем увеличении напряжения точки А начинает увеличиваться сопротивление эмиттер-коллекторного пере— хода транзистора 21. В результате ток обмоток 15 и 16 управления поддерживается на примерно постоянном уровне, эа счет чего ограничивается максимальное значение тока возбуждения, Для выравнивания нагрузок между тяговыми двигателями используются об мотки 17 и 18 управления, включенные так, что увеличение тока, протекающего по ним, вызывает уменьшение напряжения на выходе тиристорных регуляторов 12 и 13. Указанные обмотки подключены параллельно диодам 22 и 23 соответственно, так как к диодам 22 и 23 приложены напряжения, пропорциональные разности между током якоря данного двигателя и двигателя, имеющего наибольший ток якоря, то обеспечивается выравнивание нагрузок между двигателями с точностью, определяемой коэффициентом усиления блока управления.

Обмотки 19 и 20 управления предназначены для выбора начальной рабочей точки тиристорных регуляторов 12 и 13.

Так как в устройстве не используются контактные элементы, то это повыаает его надежность и уменьшает расхо.872332

Формула изобретения ды на эксплуатацию и ремонт транспорт. ного средства.

Устройство для регулирования тяго5 вых двигателей независимого возбужде1 ния транспортных. средств, преимущественно тепловозов, содержащее включенные в цепь якорей тяговых двигателей трансформаторы постоянного тока, соединенные с входами выпрямителей, выходы которых соединены через балластные резисторы с соответствующими входами блока выделения наибольшего сигнала, при этом обмотки независимого возбуждения тяговых двигателей соединены с источником переменного напряжения через тиристорные регуляторы с блоком управления, выпояненным с обмотками управления, и за- 20 датчиком тока якоря, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, что, с целью.повыаения надежности, блок управления снабжен транзистором, резистором, переменным резистором, разделительным диодом,25 стабилитроном и источником стабилизированного напряжения, к которому подключены одни из обмоток управления, другие из которых соединены между выходом блока выделения наибольшего сигнала и точкой соединения выпрямителей с соответствующими балластными резисторами, а третьи обмотки управления, соединенные последовательно, подключены одними выводами к эмиттеру транзистора, коллектор которого соединен с выходом блока выделения наибольшего сигнала, а другим — через переменный резистор и диод к выходу задатчика тока якоря, причем база транзистора соединена с средним выводом переменного резистора через стабилитрон, а между точкой соединения переменного резистора и разделительного диода и точкой соединения балластных резисторов включен резистор.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Доклады научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 1968-1969 r. Секция электрофикации и автоматизации. Подсекция электрического транспорта. М., МЭИ, 1969, с. 46-53.

ВНИИПИ Заказ 8911/30

Тираж 735 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4