УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к электрическим системам транспортных средств с двигателями постоянного тока, в частности, к системам регулирования скорости электровозов.
Известно устройство регулирования скорости электроподвижного состава, в котором обмотка якоря тягового двигателя постоянного тока шунтирована резистором (А.Т.Головатый, И.П.Исаев, Е.В.Горчаков. Независимое возбуждение тяговых двигателей электровозов - М.; Транспорт, 1976, с.18). Недостатком устройства является низкая надежность, а также ограниченное время его использования и дополнительные потери электроэнергии за счет нагрева резистора.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее две группы тяговых двигателей постоянного тока, источник питания, общая точка соединения якорных обмоток которых подключена к плюсовой клемме источника питания, обмотки возбуждения включены последовательно, параллельно которым подключены цепи из контактора, резистора и индуктивного шунта, одна из общих точек которых подключена к минусовой клемме источника питания, а другая подключена к контактору (Электровозы ВЛ10 и ВЛ10У. Руководство по эксплуатации - М.; Транспорт, 1983, с.259).
Недостатком устройства является низкая надежность за счет увеличения времени реагирования на срыв сцепления колеса с рельсом и малое быстродействие в результате непостоянного электрического соединения обмоток возбуждения групп тяговых двигателей постоянного тока.
Задача полезной модели - повышение надежности и быстродействия за счет реализации последовательно-независимого возбуждения тяговых двигателей постоянного тока.
Для достижения поставленного технического результата, устройство регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее две группы тяговых двигателей постоянного тока, общая точка соединения якорных обмоток которых подключена к плюсовой клемме источника питания, один вывод обмотки возбуждения тягового двигателя постоянного тока второй группы подключен к минусовой клемме источника питания дополнительно содержит ключевой элемент, вход которого подключен к общей точке соединения якорных обмоток тяговых двигателей постоянного тока первой и второй группы и вывода обмотки возбуждения первой группы тяговых двигателей постоянного тока, а другой вывод соединен с минусовой клеммой источника питания, свободные выводы обмоток возбуждения двух групп тяговых двигателей постоянного тока соединены между собой.
Данная схема соединения обмоток обеих групп тяговых двигателей постоянного тока и ключевого элемента между собой позволяет не допустить развития разносного боксования на первоначальном этапе нарушения сцепления колеса с рельсом и повысить надежность работы электроподвижного состава за счет реализации последовательно-независимого возбуждения тяговых двигателей постоянного тока.
На чертеже приведена схема устройства.
Устройство содержит две группы тяговых двигателей постоянного тока, якорные обмотки которых 1-2 и 3-4 подключены к плюсовой клемме источника питания. К свободным выводам якорных обмоток 1-4 подключены обмотки возбуждения 5-8, соединенные между собой последовательно. Свободный вывод обмотки возбуждения 8 подключен к минусу источника питания. Вход ключевого элемента 9, например, IGBT-транзистора, подключен к выводу обмотки возбуждения 5, а другой вывод подключен к минусовой клемме источника питания.
Устройство работает следующим образом.
Первоначально ключевой элемент 9 находится в непроводящем состоянии и через обмотки возбуждения 5-8 протекает суммарный ток
якорных обмоток 1-4 обеих групп тяговых двигателей постоянного тока. Затем по мере увеличения тока через обмотки возбуждения 5-8 происходит включение ключевого элемента. Коэффициент регулирования возбуждения определяется величиной коэффициента заполнения.
В процессе работы, если происходит боксование колесных пар, связанных с якорями тяговых двигателей постоянного тока 1 или 2, то через их обмотки возбуждения 5 и 6 будет протекать ток якорных обмоток тяговых двигателей постоянного тока 3 и 4 смежной ветви, а если происходит боксование колесных пар, связанных с якорями тяговых двигателей постоянного тока 3 или 4, то через их обмотки возбуждения 7 и 8 будет протекать ток якорных обмоток тяговых двигателей постоянного тока 1 и 2 смежной ветви, что не приведет к размагничиванию тяговых двигателей постоянного тока и ограничит скорость проскальзывания колесной пары, а также не даст возможности развития разносного боксования. Это позволит уменьшить расход песка, подаваемого под колесные пары, износ колесных пар и рельсов, а также более эффективно использовать реализуемую мощность электроподвижного состава. Таким образом достигается повышение надежности и увеличение быстродействия работы устройства.