Устройство для реостатного торможения электровоза постоянного тока
Предлагается устройство для реостатного торможения электровоза постоянного тока, содержащее токоприемник, тяговые электромашины постоянного тока, якорные обмотки которых замкнуты на тормозной реостат и одна из их общих точек подключена к заземляющему устройству электровоза, обмотки возбуждения тяговых электромашин соединены последовательно, шунтированы обратным диодом и посредством импульсного преобразователя подключены к секции тормозного реостата со стороны заземляющего устройства, причем в составе импульсного преобразователя предусмотрен блок управления с датчиками тока, включенными в цепи якорных обмоток и обмоток возбуждения тяговых электромашин. Дополнительно предусмотрены контактор и силовой диод, причем этот диод включен в цепь между якорными обмотками тяговых электромашин и тормозным реостатом со стороны противоположной заземляющему устройству, а силовые контакты контактора включены между цепью на выходе токоприемника и общей точкой силового диода и тормозного реостата, катушка включения контактора соединена с низковольтной цепью управления реостатного тормоза посредством конденсатора.
Предложенная полезная модель относится к электровозам железных дорог с питание от контактной сети постоянного тока, оборудованным реостатным торможением.
Известен реостатный тормоз электровоза постоянного тока, содержащий тяговые электромашины, к которым подключен тормозной реостат [1].
При простоте такого устройства оно сейчас не находит применения из-за плохих регулировочных свойств, поскольку:
- в зоне высоких скоростей электровоза необходимо ослаблять возбуждение тяговых электромашин, контролируя потенциальные условия на их коллекторах;
- при включении реостатного тормоза в зоне низких скоростей самовозбуждение тяговых электромашин происходит медленно, что замедляет нарастание тормозной силы электровоза.
В качестве прототипа предложенной полезной модели целесообразно принять устройство для реостатного торможения электровоза постоянного тока, содержащее токоприемник, тяговые электромашины постоянного тока, якорные обмотки которых замкнуты на тормозной реостат и одна из их общих точек подключена к заземляющему устройству электровоза, обмотки возбуждения, тяговых электромашин соединены последовательно, шунтированы обратным диодом и посредством импульсного преобразователя подключены к секции тормозного реостата со стороны заземляющего устройства, причем в составе импульсного преобразователя предусмотрен блок управления с датчиками тока, включенными в цепи якорных обмоток и обмоток возбуждения тяговых электромашин [2].
Недостаток прототипа связан с тем, что в конкретной ситуации возможно замедленное возбуждение тяговых электромашин, для чего используют аккумуляторы цепей управления электровоза 55 В+55 В=110 В, соединяя их последовательно. Однако, эти аккумуляторы не рассчитаны на мощный импульс возбуждения тяговых электромашин.
Техническим результатом данного предложения является обеспечение гарантированного самовозбуждения тяговых электромашин в режиме реостатного торможения.
Этот технический результат достигается за счет того, что дополнительно предусмотрены контактор и силовой диод, причем этот диод включен в цепь между якорными обмотками тяговых электромашин и тормозным реостатом со стороны противоположной заземляющему устройству, а силовые контакты контактора включены между цепью на выходе токоприемника и общей точкой силового диода и тормозного реостата, катушка включения контактора соединена с низковольтной цепью управления реостатного тормоза посредством конденсатора.
Сущность заявленной полезной модели показана на конкретном примере ее реализации на фиг.1, где представлены тяговые электромашины с якорными обмотками Я1-Я2 и обмотками возбуждения ОВ1-ОВ2. Их обмотки Я1-Я2 посредством силового диода 1 подключены к тормозному реостату 2; их общая точка соединена с заземляющим устройством электровоза 3. Общая точка 4 посредством силовых контактов 5 контактора 6 соединена с шиной 7, которая через защитный выключатель 8 соединена с токоприемником 9 электровоза. Катушка 10 контактора 6 подключена к цепи +50 В посредством конденсатора 11 и контакта управления 12.
Обмотки ОВ1-ОВ2 соединены с заземляющим устройством 3 и через импульсный преобразователь 13 подключены к отпайке 14 реостата 2; они зашунтированы обратным диодом 15. В цепь Я1-Я2 включен датчик тока 16, а в цепь ОВ1-ОВ2 - датчик тока 17. Их выходы подключены к блоку управления БУ преобразователя 13.
Устройство работает следующим образом. При движении электровоза со скоростью 
пропорционально ей вращаются якорные обмотки Я1-Я2 (частота вращения n
). При необходимости переходят на выбег и собирают схему по фиг.1. Замыкают контакт 12 и через конденсатор 11 включается контактор 6. Через его силовые контакты напряжение 3 кВ от цепи 7 подается на реостат 4. От его отпайки напряжение около 300 В поступает на вход ИП 13, который устанавливает необходимое значение тока IB в ОВ1-ОВ2.
Соответственно происходит возбуждение Я1-Я2 и БУ ограничивает ток IB или IЯ (фиг.2). Для возбуждения тяговых электромашин достаточно 0,2-0,3 сек; исходя из этого выбирают конденсатор 11. После его заряда контактор 6 выключается и тормоз переходит в нормальный режим работы без постороннего питания.
Эффективность длинной полезной модели обеспечивается гарантированным самовозбуждением тяговых электромашин в режиме реостатного торможения путем кратковременного подключения их обмоток возбуждения к токоприемнику, т.е. к контактной сети.
Источники информации, принятые во внимание при составлении полезной модели
1. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги, М., Транспорт, 1983 г., раздел 6.3, рис.6.24 и 6.36.
2. Жуликов В.Н., Иньков Ю.М., Козлов Л.Г. Электроподвижной состав с электрическим торможением, М., ГОУ "Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте", 2008 г., рис.2.37, стр.125. (прототип)
Устройство для реостатного торможения электровоза постоянного тока, содержащее токоприемник, тяговые электромашины постоянного тока, якорные обмотки которых замкнуты на тормозной реостат и одна из их общих точек подключена к заземляющему устройству электровоза, обмотки возбуждения тяговых электромашин соединены последовательно, шунтированы обратным диодом и посредством импульсного преобразователя подключены к секции тормозного реостата со стороны заземляющего устройства, причем в составе импульсного преобразователя предусмотрен блок управления с датчиками тока, включенными в цепи якорных обмоток и обмоток возбуждения тяговых электромашин, отличающееся тем, что дополнительно предусмотрены контактор и силовой диод, причем этот диод включен в цепь между якорными обмотками тяговых электромашин и тормозным реостатом со стороны, противоположной заземляющему устройству, а силовые контакты контактора включены между цепью на выходе токоприемника и общей точкой силового диода и тормозного реостата, катушка включения контактора соединена с низковольтной цепью управления реостатного тормоза посредством конденсатора.
