Электрический привод локомотива

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД ЛОКОМОТИВА .с тяговыми электродвигателями постоянного тока, питающимися от преобразовательной установки с несколькими параллельными электрическими вентилями, содержащий контакты для реверсирования обмоток возбуждения, включенных в тяговом режиме каждая последовательно с обмоткой якоря данного тягового электродвигателя, и контакты тормозного переключателя для подключения обмоток возбуждения в тормозном режиме к возбудителю, отличающийся тем, что, с целью повышения сцепных свойств локомотива в режиме тяги, он снабжен токовым реле, включенным в цепь якорей тяговых электродвигателей и воздействующим на дополнительные контакты, включенные меящу общими точками параллельных электрических вентилей и разделяющие их на параллельные цепи по числу тяго-- вых электродвигателей.§

(19) (11) СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зц)) В 60 L 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A 8TOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 1668478/24-07 (22) 10.06. 71 (46) 07.07.84. Бюл. N 25 (72) А.Т. Головатый, Л.Я. Финкельштейн, Н.Л. Шамраев и В.С. Кашкарев (71) Локомотивное депо Вихоревка

Восточно-Сибирской железной дороги (53) 621.337.4 1+621.337.521(088.8) (54) (57) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД ЛОКОМОТИВА с тяговыми электродвигателями постоянного тока, питающимися от пре" образовательной установки с несколькими параллельными электрическими вентилями, содержащий контакты для реверсирования обмоток возбуждения, включенных в тяговом режиме каждая последовательно с обмоткой якоря данного тягового электродвигателя, и контакты тормозного переключателя для подключения обмоток возбуждения в тормозном режиме к возбудителю, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения сцепных свойств локомотива в режиме тяги, он снабжен токовым реле, включенным в цепь якорей тяговых электродвигателей и воздействующим на дополнительные контакты, включенные между общими точками. параллельных электрических вентилей и разделяющие их на параллельные цепи по числу тяговых электродвигателей.

3931

Изобретение относится к области электрической тяги и локомотивострое ния и предназначено преимущественно для электроподвижного состава переменного тока магистральных железных дорог °

Известен электрический привод локомотива с тяговыми электродвигателями постоянного тока, питающимися от преобразовательной установки с не- 1п сколькими параллельными электрическими вентилями, содержащий контакты для, реверсирования обмоток возбуждения, включенных в тяговом режиме каждая последовательно с обмоткой якоря данного тягового электродвигателя, и контакты тормозного переключателя дпя подключения обмоток возбуждения в тормозном режиме к возбудителю.

При такой силовои схеме в тяговом режиме тяговые электродвигатели имеют последовательное возбуждение и питаются, как правило, от одной преобразовательной установки на несколько электродвигателей. При переходе в тормозной режим контакты, предназначенные для реверсирования обмоток возбуждения, размыкаются и замыкаются контакты тормозного переключателя, соединяющие все обмотки возбужде- ЗО ния последовательно и переключающие их к отдельному возбудителю, например выпрямителю.

Недостатком известного электрического привода являются пониженные сцепные свойства локомотива при

35 последовательном возбуждении тяговых эпектродвигателей в режиме тяги.

Применять в тяговом режиме независимое возбуждение, используя для этой цели контакты тормозного переключателя и имеющийся возбудитель, нельзя из-за возникновения значительных уравнительных токов, которые (кроме непроизвоцительного расхода энергии) смягчают характеристики тяговых двигателей и не позволяют полностью использовать преимущества независимого возбуждения при реализации коэффициента сцепления, так как при боксовании одной колесной пары ток якоря данного электродвигателя резко уменьшается, а ток остальных резко увеличивается, они переходят в режим ослабления поля и тоже начинают боксовать. Недостатком явля тся также переход отдельных двигателей в генераторный режим: на выбеге — за счет остаточного магнетиз38 3 ма главных полюсов, а под нагрузкой— при высоких скоростях движения (50 KM и выше) вследствие разности характеристики тяговых двигателей и диаметров колесных пар. Это опасно, так как между якорями двигателей, работающих в тормозном режиме и в режиме тяги, образуется короткозамкнутый контур cr значительными токовыми нагрузками, вызывающими повреждение обмоток якорей. Включение в цепи якорей тяговых электродвигателей балластных сопротивлений приводит в тяговом режиме к большим потерям электроэнергии.

Целью изобретения является повышение сцепных свойств локомотива в режиме тяги путем автономного блочного подключения якорей тяговых двигателей к,регулируемому источнику питания при независимом возбуждении, что исключает появление уравнительных токов, переход двигателей в генераторный режим и является надежной генераторной защитой силовой цепи. Для достижения этой цепи силовая схема электровоза снабжена дополнительными контактами, вкпюченными между общими точками параллельных электрических вентилей преобразователь-. ной установки и разделяющими эти вентили на параллельные цепи по числу тяговых электродвигателей, В цепь якорей тяговых электродвигателей включено токовое реле, которое управляет работой дополнительных контактов.

На чертеже показана принципиальная силовая схема электрического привода шестиосного электровоза переменного тока, Якори тяговых электродьигателей

1-6 питаются от контактного провода

7 через токоприемник 8 и регулируемый источник питания (в данном случае трансформатор 9) . Для независимого возбуждения тяговых электродвигателей служит возбудитель 10, выполненный B виде управляемого выпрямителя, который через переключатель 11 .питает обмотки 12-17 возбуждения электродвигателей 1-6. Контакты реверсов 18 и 19 включают обмотки возбуждения электродвигателей последовательно с якорями и подключают последовательные цепи к преобразовательным установкам, содержащим параллельные электрические вентили 20.

25. Якорные контакторы 26-31 служат

138 4 позволяют дистанционно собирать высо ковольтную цепь как с независимым, так и последовательным возбуждением, Схема независимого возбуждения col.и-рается путем включения на пульт =- ма-11 шиниста кнопки Независимое возбужд". ние", причем реверсоры 18 и 19 устана-.-.— ливаются в нулевое положение, и.. -..онтакторы размыкаются, а замыкаются контакты 43 и 44, объединяя последов вательно группы обмоток вс-::буждения.

3 393 для создания обходной цепи для тока якоря помимо обмотки возбуждения.

Дополнительные контакты 32-35 включены между общими точками (в данном случае межцу катодами) параллельных

5 электрических вентилей 20-25 и разделяют их на три параллельные цепи, поскольку от каждой преобразовательной установки питаются три электродвигателя. Шунтируюшие сопротивления

36-41 служат для уменьшения переменной составляющей выпрямляемого тока в обмотках возбуждения 12 — 17 при их последовательном и независимом питании. Токовое реле 42 включено в цепь якорей электродвигателей 4-6.

При достижении опрецеленного тока установки это реле замыкает контакты 32-35, и создается объединенный катод. При токах ниже установки реле

20 размыкает контакторы 32-35, благодаря чему предотвращается генераторный режим.

Контакты 43 и 44 осуществляют последовательное соединение обмоток

25 возбуждения 12-17 при их питании от. возбудителя 10, Устройство работаег следующим образом.

При движении на равнинных участЗО ках с малыми токами нагрузки обмотки возбукцения включены последовательно каждая в цепь своего двигателя. A при движении с большой нагрузкой силовая схема с соответствующими цепями управления обеспечивает переключение обмоток в общую последовательную цепь, подключаемую к отдельному управляющему выпрямителю, т„е. осуществляется независимый способ возбуждения.

Переключатель обмоток 11 собирает

40 схему независимого возбуждения тяговых двигателей и подключает ее к источнику питания 10.

Контакторы 32-35 предназначены для соединения катодов групп выпрямительных установок при последовательном возбуждении тяговых двигателей и при больших токах на независимом возбуждении, а также разъединяют эти катоды при малых токах во избежание генераторного режима двигателей при незаьисимом возбуждении. Реле 12 управляет работой контакторов 32-35.

В цепи управления дополнительно введены промежуточные реле, которые

Контакторы 26-31 замыкаются, контакторы 32-35 размыкаются, переключатель обмоток 11 собирает схему независимого возбуждения и IIoäã þ÷àåò обмотки возбуждения двигателей к возбудителю 10. Путем повышения напряжения возбудителя устанавливается максимальный ток возбуждения.

Затем контроллером машиниста задается необходимый ток якорей.

По мере возрастания скорости токи якорей уменьшаются, а напряжение на коллекторе возрастает, поэтому дальнейшее повышение скорости осуществляется за счет ослабления ".îëÿ путем уменьшения тока возбуждения.

При скорости 50 — 55 км/ч и наличии легкого профиля пути, где необходимо реализовать повышенную скорость движения поезда, схема переключается с независимого на последовательное воз-буждение двигателей, Схема последовательного соединения собирается путем возвращения рукоят— ки контроллера в исходное нулевое положение и выключения кнопки "Независимое .возбуждение".

Реверсоры 18 и 19 устанавливаются в положение Вперед", их контакты замыкаются, контакторы 26-3 1 размыкаются,а контакторы 32-35 замыкаются.

Дальнейшее регулирование скорости производится обычным порядком — набором позиций контроллера.

Автономно-блочное подключение якорей двигателей осуществляется на локомотивах переменного тока за счет образования отдельных выпрямительных установок для каждого двигателя, как это описано выше, а на локомотивах постоянного тока — аналогично за счет электрических вентилей в цепях якорей тяговых электродвигателей.