УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ БОКСОВАНИЯ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть применена на транспортных средствах с двигателями постоянного тока.
Известно устройство для защиты от боксования (А.С.Курбасов. Повышение работоспособности тяговых электродвигателей. Москва, 1977 год, стр.127-128), содержащее два тяговых электродвигателя постоянного тока, трансформаторы, контакторы, выпрямительные мосты, подключаемые к обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей при возникновении боксования.
Недостатком устройства является его сложность, необходимость в дополнительных источниках питания для подпитки обмоток возбуждения, недостаточное быстродействие контакторов, замыкающих и размыкающих силовые цепи, низкая надежность.
Известно устройство для защиты от боксования (Б.Н.Тихменев, Л.М.Трахтман. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. Москва, Транспорт, 1980 год, стр.288-289 - прототип). Устройство содержит два последовательно включенных тяговых электродвигателя постоянного тока, контакторы и резисторы, шунтирующие их якорные обмотки при возникновении боксования.
Недостатком устройства, принятого за прототип, является недостаточное быстродействие контакторов, замыкающих и размыкающих силовые цепи, низкая надежность.
Задача полезной модели - создать устройство защиты от боксования, обеспечивающее высокое быстродействие, надежность и отсутствие дополнительных источников питания.
Технический результат достигается тем, что в устройство для защиты от боксования, содержащее последовательно соединенные источник питания, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного
тока, обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, землю, последовательно соединенные первый и второй резисторы, в него дополнительно введены датчик тока, резистор, широтно-импульсный модулятор, ключевой элемент, свободный вывод якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока соединен со свободным выводом первого резистора и общим выводом источника питания и первым выводом третьего резистора, второй вывод третьего резистора соединен с первым выводом ключевого элемента, другой вывод которого соединен с общей точкой соединения якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока, обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока и свободного вывода второго резистора, первый вывод датчика тока подключен к общей точке соединения якорных обмоток первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, его второй вывод подключен к общей точке соединения первого и второго резисторов, выход датчика тока соединен с первым входом широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с входом ключевого элемента.
На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.
В соответствии с чертежом устройство для защиты от боксования, содержащее последовательно соединенные источник питания 1, якорные обмотки первого 2 и второго 3 тяговых электродвигателей постоянного тока, обмотки возбуждения первого 4 и второго 5 тяговых электродвигателей постоянного тока, землю, последовательно соединенные первый б и второй 7 резисторы, свободный вывод якорной обмотки 2 первого тягового электродвигателя постоянного тока соединен со свободным выводом первого резистора 6 и общим выводом источника питания 1 и первым выводом третьего резистора 8, второй вывод третьего резистора 8 соединен с первым выводом ключевого элемента 9 (например IGBT - транзистор), другой вывод которого соединен с общей точкой соединения якорной обмотки 3 второго
тягового электродвигателя постоянного тока, обмотки возбуждения 4 первого тягового электродвигателя постоянного тока и свободного вывода второго резистора 7, первый вывод датчика тока 10 подключен к общей точке соединения якорных обмоток первого 2 и второго 3 тяговых электродвигателей постоянного тока, его второй вывод подключен к общей точке соединения первого 6 и второго 7 резисторов, выход датчика тока 10 соединен с первым входом широтно-импульсного модулятора 11 (например, микросхема 1033ЕУ9), выход которого соединен с входом ключевого элемента 9.
Устройство для защиты от боксования работает следующим образом. Якорные обмотки тяговых электродвигателей 2, 3 и резисторы 6, 7, образуют измерительный мост, в диагональ которого включен датчик тока 10. Датчик тока линейно преобразует величину измеряемого тока в выходное напряжение. При отсутствии боксования напряжения на якорях тяговых электродвигателей 2 и 3 имеют одинаковые величины равные падениям напряжения на резисторах 6 и 7. Ток в диагонали измерительного моста определяется разностью параметров тяговых электродвигателей и механически связанных с ними колесных пар, и имеет минимальную величину, меньше порогового значения широтно-импульсного модулятора 11. При возникновении боксования напряжение на выходе датчика тока увеличивается, на выходе широтно-импульсного модулятора 11 появляется последовательность импульсов управления управляющих ключевым элементом 9, коэффициент заполнения которых пропорционален напряжению на выходе датчика 10 и величине боксования. Резистор 8 и ключевой элемент 9 включены параллельно якорным обмоткам 2 и 3 тяговых электродвигателей и являются цепью подпитки обмоток возбуждения 4 и 5 тяговых электродвигателей. Ток через ключевой элемент 9 задается резистором 8 и коэффициентом заполнения импульсов управления, и также пропорционален величине боксования. Поэтому при возникновении боксования ток в обмотках возбуждения 4 и 5 тяговых электродвигателей
увеличивается, сила тяги двигателей уменьшается и боксование прекращается.
Благодаря тому, что устройство реагирует на начало развития боксования, повышается его быстродействие, за счет полного исключения элементов имеющих электромеханические контакты повышается надежность устройства.