Устройство для регулирования тяговых двигателей независимого возбуждения транспортных средств

 

(72) Авторы изобретения

И.П. Бородулин, И.П. Аникиев и С.Н. Петрущенко

I, 3

Иосковский ордена Ленина и ордена Трудового Крй. його------=.: 2

Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к транс портному машиностроению и может быть использовано на транспортных средствах с тяговыми двигателями независимого возбужде- ния.

По основному авт. св. 11 872332 известно устройство для регулирова" ния тяговых двигателей независимого возбуждения транспортных средств, содержащее включенные в цепь якорей тяговых двигателей трансформаторы постоянного тока, соединенные с выходами выпрямителей, выходы которых соединены ереэ балластные резисторы с соответствующими входами блока выделения наибольшего сигнала, при этом обмотки независимого возбуждения тяговых двигателей соединены с источником переменного напряжения через тиристорные регуляторы и с блоком управления, выполненным с обмот-. ками управления и задатчиком тока якоря, при этом блок управления снаб" жен транзистором, источником стабили-. зированного 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 ооследовательно, подключены одним выводом к эмиттеру транзистора, коллектор которого сое; . динен с выходом блока выделения наибольшего сигнала, а другим через переменный резистор и диод - к выходу задатчика тока якоря, причем база транзистора соединена со средним выводом переменного резистора через стабилитрон, а между точкой соединения переменного резистора и разделительного диода и точкой соединения ,балластных резисторов включен резистор (1).

975470

Яо

55

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Цель достигается тем, что устройство для регулирования тяговых двигателей независимого возбуждения транспортных средств снабжено дополнительными обмотками управления, дополнительными диодами по числу тяговых двигателей и делителем напряжения, соединенным с выходом блока выделения наибольшего сигнала и с общей точкой балластных резисторов, а каждая иэ дополнительных обмоток управления одним выводом подключена к катоду одного из дополнительных диодов, вторым - к общей точке соответствующего балластного резистора и выпрямителя, а аноды всех дополнительных диодов соединены со средней точкой делителя напряжения.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства.

К тяговому генератору 1 подключены якори тяговых двигателей 2 и 3, снабн<енных обмотками 4 и 5 независимого возбуждения. В цепи якорей двигателей включены трансформаторы 6 и 7 постоянного т0ка, соединенные через выпрямители 8 и 9 с балластными резисторами 10 и 11. Обмотки 4 и 5 возбуждения через управляемые выпрямители

12 и 13 подключены к источнику 14 переменного тока. Выпрямители 12 и 13 имеют обмотки 15-20 управления, предназначенные для формирования заданной зависимости между токами возбуждения и якоря и для выравнивания нагрузок между тяговыми двигателями.

Обмотки 15 и 16 соединены между собой последовательно и одним концом через транзистор 21 подключены к точке Авыходу блока выделения наибольшего сигнала„ содержащего диоды, 22 и 23.

Катоды указанных диодов подключены к точке А, а аноды соединены с балластными резисторами 10 и 11, соответственно..Второй конец обмоток через резистор 24 и диод 25 связан с потенциометром 26, а общая точка резистора 24 и диода 25 через резистор 27 подключена к общей точке потенциометра 26 и балластных резисторов 10 и

ll. Каждая из второй группы обмоток

17 и 18 управления включена параллельно диодам 22 и 23, Обмотки 19 и 20 третьей группы соединены между собой последовательно и подключены

50 к источнику 28 напряжения. Эмиттербазовый переход транзистора 21, обмотки 15 и 16 управления и часть резистора 24 зашунтированы стабилитроном 29, а эмиттер-база транзистора через резистор 30 подключен к источнику 31 напряжения. Потенциометр 26 подключен к выходу устройства 32, вырабатывающего напряжение, пропорциональное, например, частоте вращения коленчатого вала дизеля. Делитель 33 напряжения соединен с выходом блока выделения наибольшего сигнала и общей точкой балластных резисторов 10 и 11. К средней точке делителя подключены аноды ограничительных диодов

34 и 35, катоды которых соединены с концами дополнительных обмоток 36 и 37 управления, начала которых соединены с балластными резисторами 10 .

-и. 11, соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение на резисторах 10 и 11 с помощью блока выделения наибольшего сигнала сравниваются между собой и в точке A выделяется напряжение, пропорциональное наибольшему из токов двигателей. Это напряжение наибольшего сигнала используется затем для регулирования, так как тяговый двигатель, работающий с наибольшим, по сравнению с другими двигателями, током связан с небоксующей (или бокI сующей. с наименьшей, по сравнению с остальными, скоростью) колесной парой. Напряжение наибольшего сигнала через транзистор 21, смещенный в насыщенное состояние от источника 31 напряжения, подводится к обмоткам 15 и 16 управления, включенным на раэ" ность между напряжением наибольшего сигнала и напряжением, снимаемым с потенциометра 26, которые формируют заданную зависимость тока возбуждения двигателя в функции тока якоря.

При одинаковом токе управления, протекающем по обмоткам 15 и 16, токи якорей двигателей не одинаковы, вследствие отклонения характеристик выпрямителей l2 и 13 и магнитных характеристик тяговых двигателей, а также наличия разницы в диаметрах бандажей колесных пар.

Для выравнивания нагрузок между тяговыми двигателями используются обмотки 17 и 18. Напряжения, приложенные к диодам 22 и 23, прс,пор70 6 чивающий диод 34 закроется и все уст,ройство переключается на нормальный режим работы. При боксовании колесной пары, с которой связан двигатель 3, устройство работает аналогично, Степень нечувствительности устройства, задаваемая делителем 33 определяется величинами отклонений характеристик выпрямителей 12 и 13, магнитных характеристик двигателей

2 и 3 и диаметров бандажей колесных пар от средних значений.

Использование устройства позволит уменьшить скорости скольжения колесных пар и за счет этого уменьшить потери силы тяги тепловоза.

Формула изобретения

5 9754 циональны разности между током HKQ рв данного двигателя и двигателя, имеющего наибольший ток. На это напряжение и включены обмотки 17 и 18 управления. Ток, протекающий по этим обмоткам, вызывает уменьшение тока возбуждения соответствующего тягоеого двигателя и увеличение его тока якоря. Таким образом обеспечивается с заданной статической точ- 10 ностью выравнивание токов якорей тяговых двигателей. . Обмотки 19 и 20 управления подключены к стабилизированному источнику

28 напряжения и служат для выбора М рабочей точки тиристорных выпрямителей 12 и 13.

При возникновении боксования какой-либо колесной пары ток якоря, связанного с ней двигателя, напри- 20 мер 2, и падение напряжения на балластном резисторе 11 будет уменьшаться. Пропорционально току обмотки 18 будет уменьшаться ток возбуждения тягового двигателя 2, что способству- 2$ ет увеличению скорости скольжения боксующей колесной пары и дополнительному уменьыению развиваемой ею силы тяги. Однако как только падение напряжения на балластном резисторе 30

11 станет меньше напряжения в средней тачке делителя 33, открывается диод 34 и по обмотке 36 управления начнет протекать ток. Намагничивающие силы обмоток 17 и 36 действуют встреч- но, а числа витков выбраны так, чтобы после открытия диода 34 суммарная намагничивающая сила этих обмоток осталась постоянной. При этом ток возбуждения двигателя 2 перестанет умень. р шаться, что обеспечит прекращение боксования. В процессе уменьшения частоты вращения колесной пары ток якоря двигателя 2 начнет увеличиваться, при ка ком то е го з начени и or раниУстройство для регулирования тяговых двигателей независимого возбуждения транспортных средств по авт ° св.

Р 872332, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительными обмотками управления, дополнительными диодами по числу тяговых двигателей и делителем напряжения, соединенным с выходом блока выделения наибольшего сигнала и с общей точкой балластных резисторов, а каждая из дополнительных обмоток управления одним выводом подключена к катоду одного из дополнительных диодов, вторым - к общей точке соответствующего балластного резистора и выпрямителя, а аноды всех дополнительных диодов соеди- нены со средней точкой делителя напряжения.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 872332, кл. B 60 L 11/06, 23.06.75.