БЛОК ПУСКО-ТОРМОЗНЫХ РЕЗИСТОРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к электрооборудованию электроподвижного состава с контакторно-реостатным регулированием тока тягового привода.
Известен блок пуско-тормозных резисторов (БПТР) железнодорожного транспортного средства (см. Подвижной состав и основы тяги поездов. /П.И.Борцов, П.И.Кильперис, Л.И.Менжинский и др. Под ред. С.И.Осипова, 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1990. - 336 с. на с.85 рис.53а), содержащий несколько последовательно соединенных секций резисторов, каждая из которых содержит выводы, подключаемые через коммутирующий элемент к входу блока пуско-тормозных резисторов с целью изменения сопротивления цепи нагрузки. Секции резисторов блока последовательно вводятся (выводятся) посредством замыкания (размыкания) отдельных коммутирующих элементов.
Недостатком такого блока пуско-тормозных резисторов является равенство количества коммутирующих элементов количеству секций пуско-тормозного резистора. При большом числе секций требуется соответствующее увеличение количества коммутирующих элементов.
Наиболее близким по технической сущности является БПТР железнодорожного транспортного средства (Б.Н.Тихменев, Л.М.Трахтман /Подвижной состав электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт, 1980, 472с.на стр.99, рис.81 "б") содержащий положительную и отрицательную клеммы для подключения в схему тягового привода, несколько резисторов, состоящих из секций, каждая из которых содержит выводы, соединенные с коммутирующими элементами, при этом каждый из
резисторов выполнен с возможностью комбинационного последовательно-параллельного подключения, преимущественно, нескольких секций блока пуско-тормозных резисторов коммутирующими элементами к положительной клемме.
Такая конструкция блока пуско-тормозных резисторов обладает благоприятным соотношением коммутирующих элементов и количеством возможных реостатных позиций транспортного средства с различным сопротивлением блока пуско-тормозных резисторов. Однако охлаждение блока пуско-тормозных необходимо осуществлять от привода вентилятора, питаемого от стороннего источника питания в связи с чем наблюдается дополнительный расход электроэнергии на охлаждение. Кроме того, при выходе из строя двигателя привода вентилятора, либо вследствие локального перегрева секций блока возможен выход пуско-тормозных резисторов из строя, либо отклонение его рабочих характеристик.
Задачей полезной модели является снижение расхода электроэнергии на охлаждение блока пуско-тормозных резисторов, организация тепловой защиты.
Поставленная задача достигается тем, что блок пуско-тормозных резисторов железнодорожного транспортного средства постоянного тока, содержащий положительную и отрицательную клеммы для подключения в схему тягового привода, несколько резисторов, состоящих из секций, каждая из которых содержит выводы, соединенные с коммутирующими элементами, при этом каждый из резисторов выполнен с возможностью комбинационного последовательно-параллельного подключения, преимущественно, нескольких секций блока пуско-тормозных резисторов коммутирующими элементами к положительной клемме, выполнен со следующими отличиями: содержит два последовательно соединенных резистора, первый из которых содержит четыре вывода, а второй пять выводов, причем между положительной клеммой и первым резистором и между вторым резистором и
отрицательной клеммой блока пуско-тормозных резисторов подключены линейные контакты, к двум последним выводам каждого из резисторов подключены однофазные двигатели привода вентиляторов, цепь питания каждого двигателя привода вентилятора содержит датчик тока, в каждом из резисторов установлены термореле, нормально закрытые контакты которых включены в цепь управления линейными контактами.
Положительный эффект полезной модели проявляется в том, что предлагаемое техническое решение позволит снизить расход электроэнергии на охлаждение блока пуско-тормозных резисторов, поскольку двигатели привода вентилятора охлаждения БПТР транспортного средства будут питаться не от стороннего источника энергии, а энергией предназначенной для гашения в блоке пуско-тормозных резисторов. Датчики тока, установленные в цепи питания привода вентиляторов будут выдавать показания потребляемого тока, по которым можно судить о вращении или заклинивании двигателя. Нормально закрытые контакты термореле, установленные в цепи управления линейными контактами, в случае превышения допустимой температуры нагрева блока пуско-тормозных резисторов разомкнутся, чем предотвратят выход резисторов из строя. Таким образом, организована тепловая защита блока.
Два последних признака способствуют повышению надежности блока пуско-тормозных резисторов.
На фигуре 1 показана схема блока пуско-тормозного резистора.
Блок пуско-тормозных резисторов представляет собой два последовательно соединенных резистора 1 и 2. Резистор 1 содержит четыре вывода: 3-6. Резистор 2 содержит пять выводов: 7-11. БПТР содержит также положительную 12 и отрицательную 13 клеммы предназначенные для подключения в схему тягового привода. Между положительной клеммой 12 и первым резистором 1 и между вторым резистором 2 и отрицательной клеммой 13 блока пуско-тормозных резисторов подключены линейные
контакторы соответственно 14 и 15, которые, замыкаясь, вводят в работу БПТР. Общее количество выводов резисторов (четыре у резистора 1 и пять у резистора 2) характеризуется оптимальным количеством реостатных позиций БПТР, образующихся вследствие комбинационного замыкания коммутирующих элементов 16-21. Коммутирующий элемент 16 подключен между положительной клеммой 12 источника питания и общими точками подключения коммутирующих элементов 17, 19, 21, причем коммутирующий элемент 17 включен между коммутирующим элементом 16 и выводом 4 резистора 1, коммутирующий элемент 19 включен между коммутирующим элементом 16 и выводом 8 резистора 2, а коммутирующий элемент 21 включен между коммутирующим элементом 16 и общей точкой соединения резистора 2 и линейным контактом 15. Коммутирующий элемент 18 подключен между общей точкой соединения линейного контакта 14 с резистором 1 и выводом 5 резистора 1. Коммутирующий элемент 20 подключен между выводом 5 резистора 1 и выводом 9 резистора 2.
Ток через БПТР, как в режиме пуска, так и в режиме торможения протекает всегда в одном направлении - от положительной клеммы 12 источника питания к отрицательной клемме 13 источника питания. К двум последним выводам (исходя из направления движения тока) каждого из резисторов 1 и 2, соответственно 5, 6 и 10, 11 подключены однофазные двигатели привода вентиляторов соответственно 22 и 23, предназначенные для охлаждения резисторов 1 и 2. Между обмоткой двигателя 22 и выводом 6 резистора 1 установлен датчик тока 24, а между обмоткой двигателя 23 и выводом 11 резистора 2 установлен датчик тока 25. Назначение датчиков тока 24 и 25 - контроль значения тока, протекающего по обмоткам двигателей 22 и 23 соответственно.
На случай перегрева БПТР (например, неисправности привода вентиляторов вследствие заклинивания и т.п.) организована тепловая защита резисторов 1 и 2 путем установки на корпусе резисторов термореле 26 и 27
соответственно. Нормально закрытые контакты реле 26 и 27 включены в цепь управления линейными контактами 14 и 15 (цепь управления на фигуре не показана). В аварийном режиме, например, при перегреве резистора 1 контакт 26 термореле размыкается, разрывая цепь питания линейных контактов 14 и 15 тем самым, обесточивая БПТР. Аналогично срабатывает контакт термореле 27 резистора 2 в случае перегрева.
Блок пуско-тормозных резисторов работает следующим образом.
Подключают блок пуско-тормозных резисторов путем замыкания линейных контактов 14 и 15.
С целью изменения сопротивления блока пуско-тормозных резисторов замыкают коммутирующие элементы 16-21 таким образом, чтобы обеспечить требуемую диаграмму пуска, изменяя общее сопротивление пуско-тормозного резистора. Например, замыкают одновременно коммутирующие элементы 16 и 17, затем 16, 17 и 18, затем 16, 17, 18 и 19, и так далее, таким образом, чтобы с каждым переключением коммутирующих элементов, постепенно уменьшать сопротивление блока, сводя его к нулю. Ток, протекающий через БПТР, питает двигатель привода вентилятора, осуществляя охлаждение собственных резисторов.
К примеру, при замкнутых линейных контактах 14 и 15 и замкнутых коммутирующих элементах 16 и 17 ток БПТР будет протекать по двум контурам следующим образом. По первому контуру путь тока составит: клемма положительного потенциала 12 источника питания, линейный контакт 14, вывод 3 резистора 1, вывод 6 резистора 1, вывод 7 резистора 2, вывод 11 резистора 2, линейный контакт 15, клемма отрицательного потенциала 13 источника питания. По второму (внутреннему) контуру путь тока составит: клемма положительного потенциала 12 источника питания, коммутирующий элемент 16, коммутирующий элемент 17, вывод 4 резистора 1.
Двигатель привода вентилятора питается энергией, предназначенной для гашения в блоке пуско-тормозных резисторов.
При этом часть тока подведенного к резистору 1 будет протекать по цепи: вывод 5 резистора 1, двигатель 22 привода вентилятора охлаждения, датчик тока 24, вывод 6 резистора 1. Часть тока подведенного к резистору 2 будет протекать по цепи: вывод 10 резистора 2, двигатель 23 привода вентилятора охлаждения, датчик тока 25, вывод 11 резистора 2.
Возможны и другие комбинации замыкания коммутирующих элементов 16-21 блока пуско-тормозных резисторов определяемые исходя из требуемых значений токов БПТР и сопротивлений секций.