УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ БОКСОВАНИЯ ЛОКОМОТИВА С НАКОПИТЕЛЯМИ ЭНЕРГИИ

Техническое решение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано для предотвращения боксования локомотива с коллекторными тяговыми двигателями и повышения надежности их работы.
Известно, устройство для предотвращения боксования локомотива, описанное в патенте SU 527312 А1, 05.09.1976, содержащее обмотки возбуждения и блок формирования команд управления, подключенные через логический элемент ИЛИ к блоку сравнения с тиристорным преобразователем на выходе, соединенным с регулятором, установленным в цепи дополнительного источника тока подпитки, подключенного к обмоткам возбуждения через выпрямительные мосты.
Известное устройство обладает следующими недостатками:
1. Склонность к появлению круговых огней одновременно на группе двигателей. Это связано с тем, что на электровозах со схемой подпитки от одного общего преобразователя генераторные токи при круговом огне на одном двигателе протекают через диодные мосты, шунтирующие обмотки возбуждения параллельно включенных двигателей. Магнитный поток главных полюсов при этом спадает медленно, и генераторные токи достигают опасных значений, способных вызвать круговой огонь на остальных двигателях, подключенных к одной выпрямительной установке.
2. Расхождение якорных токов, возникающее из-за принудительного выравнивания токов возбуждения двигателей с различающимися тяговыми характеристиками (выбирается наибольшее
падение напряжения на одной из обмоток возбуждения) не позволяет оптимально использовать силу тяги и к.п.д. двигателей.
Технической задачей заявляемого технического решения является предотвращение боксования колесных пар локомотива за счет увеличения жесткости тяговой характеристики в переходных режимах и повышение надежности электропривода.
Указанная цель достигается тем, что при снижении тока двигателя вследствие увеличения скорости вращения в режиме боксования происходит поддержание накопителем постоянной величины тока возбуждения, за счет чего повышается жесткость тяговой характеристики двигателя. В установившемся режиме мягкие характеристики тягового двигателя сохраняются, так как накопитель в этом режиме не оказывает влияния на работу тягового двигателя.
Устройство содержит молекулярный накопитель энергии большой емкости, подключенный параллельно обмотке возбуждения тягового двигателя, индуктивный шунт, предназначенный для ограничения броска тока при подключении накопителя и включенный последовательно с накопителем, и контактор, предназначенный для подключения накопителя и управляемый с помощью блока управления.
На фиг.1 приведена схема изобретения, согласно изобретению, на которой показаны: 1 - якорная обмотка тягового двигателя; 2 - обмотка возбуждения; 3 - накопитель энергии; 4 - индуктивный шунт; 5 - контактор; 6 - блок управления.
Отличие заявленного устройства от аналога заключается в том, что подпитка обмотки возбуждения осуществляется не от дополнительного преобразователя, а от накопителя энергии.
Работа схемы происходит следующим образом. При подаче напряжения на тяговые двигатели происходит заряд накопителя. Для ограничения бросков тока при подключении накопителей и больших резких изменениях напряжения питания в их цепь включены индуктивные шунты за
счет заряда накопителей ток в обмотках возбуждения нарастает медленно, чем обеспечивается плавный пуск. В установившемся режиме накопители не проводят постоянную составляющую тока, только переменную и, следовательно, не оказывают влияния на характеристику тягового двигателя, но значительно улучшают условия коммутации.
При входе в режим буксования происходит резкое увеличение скорости вращения двигателя и, соответственно, величины противо-эдс. Ток двигателя снижается, падает напряжение на обмотке возбуждения и накопитель начинает разряжаться через обмотку возбуждения, поддерживая тем самым ток на прежнем уровне. За счет этого характеристика двигателя становится более жесткой, и с ростом скорости происходит резкое снижение силы тяги, что способствует восстановлению сцепления. Блок управления осуществляет контроль за режимами работы двигателей и их состоянием, производит подключение и отключение посредством контакторов накопителей энергии.
Таким образом, обеспечивается более полное использование тяговых свойств локомотива, что позволяет увеличить установленную массу поезда и снизить расход песка, а за счет уменьшения средней относительной скорости проскальзывания колес уменьшается износ бандажей и рельсов. Кроме того, при использовании устройства происходит сглаживание пульсаций тока возбуждения, что благоприятно влияет на условия коммутации. При пуске двигателя и подключенном накопителе, ток в обмотке возбуждения нарастает медленно, что обеспечивает плавное нарастание скорости вращения.