ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИЙ РЕАКТОР ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к конструкции токоограничивающих реакторов электроподвижного состава.
Известен индуктивный шунт ИШ-406Б, примененный в электровозе ВЛ8 (см. С.Н. Чернявский, И.М. Ривин. "Устройство и работа электровозов постоянного тока", М., "Транспорт", 1971, стр. 183-185). Индуктивные шунты ИШ-406Б во время движения электровоза в тяговом режиме при ослаблении возбуждения предотвращают прохождение больших токов через якоря двигателей при кратковременных перерывах тока в цепи тяговых двигателей, например, при отрывах токоприемника от контактного провода. Данные индуктивные шунты имеют разъемный H-образный сердечник, набранный из тонких листов электротехнической стали. Между половинками сердечника устанавливаются соосно две катушки индуктивности с одинаковой индуктивностью. Катушки индуктивности намотаны из шинной меди и изолированы асбестовой, миканитовой и киперной лентой. Катушки индуктивности выполнены невоздухопроницаемыми. Несущей конструкцией являются четыре угольника. Индуктивный шунт собирается в целую конструкцию с помощью комплекта шпилек, гаек и шайб и оснащен выводами для подключения к электрической схеме электровоза. Катушки индуктивности электрически соединены между собой последовательно. На электровозе они подключаются параллельно к двум обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей. Охлаждение индуктивного шунта естественное воздушное.
Недостатками известного шунта является применение несовременных изоляционных материалов, невоздухопроницаемость катушек индуктивности, ухудшающая условия охлаждения, сложность достижения точного значения индуктивности из-за отсутствия регулировки индуктивности и из-за суммирования погрешностей значений индуктивностей катушек индуктивности.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является сглаживающий реактор РС-53 электровоза ВЛ80С ("Электровоз ВЛ80С". Руководство по эксплуатации, М., "Транспорт", 1982, стр. 61-62). Данный реактор предназначен для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в цепи тяговых электродвигателей. Реактор состоит из катушки индуктивности с магнитопроводом, несущей конструкции в виде двух гетинаксовых боковин и установочных уголков, стянутых через магнитопровод и катушку индуктивности комплектом шпилек, гаек и шайб, кожухов для принудительной подачи охлаждающего воздуха. Обмотка выполняется из шинной меди, намотанной на ребро. Витковая изоляция выполнена из электронита, устанавливаемого на одну треть высоты обмотки. Обмотка вместе с магнитопроводом опрессовывается в осевом направлении и подвергается вакуумно-нагнетательной пропитке лаком ПЭ-933Л по ТУ 6-10-714-75 с последующей выпечкой. Магнитопровод радиально-шихтованный из лакированных листов электротехнической стали. Цилиндрическая поверхность и торцы магнитопровода покрыты стеклопластом. Для интенсивного обдува обмотки катушки индуктивности применены стеклопластовые кожуха. Несущей конструкцией являются гетинаксовые боковины, которые с помощью комплекта шпилек, гаек и шайб зажимают катушку индуктивности и магнитопровод.
Недостатками известного реактора являются сложность конструкции из-за необходимости принудительного воздушного охлаждения, большие токовые нагрузки в обмотке катушки индуктивности, что снижает надежность конструкции. Недостатком является также сложность достижения точного значения индуктивности реактора при однокатушечной конструкции.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является снижение токовой нагрузки в ветвях цепи токоограничивающего реактора электроподвижного состава, получение более точного значения индуктивности, увеличение значения индуктивности с использованием явления взаимоиндукции, улучшение и упрощение условий охлаждения, повышение технологичности конструкции и повышение надежности токоограничивающего реактора электроподвижного состава.
Указанный технический результат достигается тем, что в токоограничивающем реакторе электроподвижного состава, содержащем воздухопроницаемую катушку индуктивности с начальным и конечным выводами, установленную с помощью опорно-крепежной арматуры в несущей конструкции, магнитопровод, катушка индуктивности состоит из совокупности двух индуктивно связанных винтовых катушек индуктивности с одинаковой индуктивностью с левой и правой навивкой, включенных с помощью перемычек и начальных и конечных выводов электрически параллельно и согласовано, несущая конструкция представляет собой совокупность нижних и верхних балок, соединенные между собой через катушки индуктивности и магнитопровод опорно-крепежной арматурой, магнитопровод состоит из совокупности горизонтально расположенных стержней и ярм, при этом между стержнями и ярмами магнитопровода выполнены регулируемые с помощью немагнитных диэлектрических прокладок немагнитные зазоры.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен аксонометрический вид токоограничивающего реактора электроподвижного состава;
на фиг. 2 изображен вид спереди на токоограничивающий реактор электроподвижного состава;
на фиг. 3 изображен вид А на фиг. 2;
на фиг. 4 изображен вид Б на фиг. 2;
на фиг. 5 изображен выносной вид В на фиг. 4
на фиг. 6 изображен разрез Г-Г на фиг. 3.
Токоограничивающий реактор электроподвижного состава конструктивно состоит из двух воздухопроницаемых индуктивно связанных винтовых катушек индуктивности 1.1 и 1.2 с одинаковой индуктивностью с левой и правой навивкой, включенных с помощью перемычек 2.1 и 2.2 и начальных выводов 3.1 и 3.2 и конечных выводов 4.1 и 4.2 электрически параллельно и согласовано, несущей конструкции 5, представляющей собой совокупность двух нижних балок 6.1 и 6.2 и верхних балок 7.1 и 7.2, соединенные между собой в горизонтальном направлении шпильками 8 и гайками 9 из комплекта опорно-крепежной арматуры 10 через катушки индуктивности 1.1 и 1.2, в вертикальном направлении - шпильками 11, гайками 12 и шайбами 13 также из комплекта опорно-крепежной арматуры 10 через магнитопровод 14, состоящий из двух стержней 15.1 и 15.2 и ярм 16.1 и 16.2. При этом между стержнями 15.1, 15.2 и ярмами 16.1, 16.2 выполнены регулируемые с помощью немагнитных диэлектрических прокладок 17.1 и 17.2 немагнитные зазоры 18.1 и 18.2. Прокладки 17.1 и 17.2 выполнены прямоугольными и вставляются в немагнитные зазоры 18.1 и 18.2 при небольшом раскреплении гаек 9 и последующей их затяжкой. Состав катушек индуктивности 1.1 и 1.2 входят боковины 19.1 и 19.2, 19.3 и 19.4, соответственно. Стержни 15.1 и 15.2 состоят из корпуса 20 и листов электротехнической стали. Корпус 20 изготовлен из немагнитного диэлектрического материала. Обмотка катушек индуктивности 1.1 и 1.2 выполнена намоткой из медной ленты 21 на ребро. Шаг намотки и воздухопроницаемость катушек индуктивности обеспечивается кольцевыми прокладками 22 из электронита. Перемычки 2.1 и 2.2 через изоляторы 23 из комплекта опорно-крепежной арматуры 10 опираются на верхние балки 7.1 и 7.2. В перемычках 2.1 и 2.2 выполнены отверстия 24 для подключения к электрической схеме электроподвижного состава. Охлаждение токоограничивающего реактора естественное, воздушное.
катушки
реактора
катушки
Токоограничивающий реактор электроподвижного состава устанавливается в машинном отделении электроподвижного состава с помощью изоляторов (на фигурах не показаны). Токоограничивающий реактор включается в контур обмоток возбуждения и цепь обмоток якорей тяговых электродвигателей. Это обеспечивает динамическую обратную связь по току якоря для магнитного потока тяговых двигателей и существенно улучшает качество переходных процессов и эффективность защиты тяговых двигателей при коротких замыканиях. Применение двух катушек индуктивности 1.1 и 1.2, включенных электрически параллельно и согласовано, позволяет уменьшить токовые нагрузки и упростить систему охлаждения, выполнив ее естественной, воздушной. При параллельном соединении катушек индуктивности 1.1 и 1.2 с индуктивностями L индуктивность токоограничивающего реактора L=0,5L. Из приведенной формулы видно, что значение индуктивности токоограничивающего реактора получается более точным, чем значения катушек индуктивностей 1.1 и 1.2 по отдельности. Точность значения индуктивности возрастает за счет регулирования немагнитных зазоров 18.1 и 18.2 прокладками 17.1 и 17.2. Согласованное включение катушек индуктивности 1.1 и 1.2 повышает индуктивность каждой катушки за счет взаимной индукции, что приводит к повышению индуктивности токоограничивающего реактора в целом и снижению металлоемкости конструкции.