Електровоз вл8 для маневрової роботи

Реферат: Електровоз містить струмоприймальний пристрій, систему передачі потужності, систему регулювання навантаження на тягові електродвигуни при виконанні поїзної роботи, систему регулювання потужності при розгоні й роботі з невеликою швидкістю руху. Система регулювання навантаження тягових електродвигунів додатково містить електричну схему між контролером машиніста й тяговими електродвигунами, що складається з вузлів перемикання роботи електровоза з поїзної роботи на маневрову, мікропроцесора, блоків узгодження сигналів від контролера машиніста до мікропроцесора й від нього до інвертора, блок живлення, блок захисту. UA 90603 U (12) UA 90603 U UA 90603 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі залізничного транспорту та може використовуватися при маневрових роботах електровоза на станціях, в основному на сортувальних гірках. Відомий аналог - електровоз ВЛ8 [1], конструкція якого полягає у тому, що при поїзній роботі регулювання потужності виконується шляхом зміни схеми з'єднання тягових електродвигунів (послідовним, паралельним або змішаним), ослабленням поля збудження тягових двигунів, а при розгоні й при роботі з малою швидкістю руху (до 20 км/г.) регулювання потужності тягових електродвигунів електровоза виконується зміною опору резисторів, включених у їхній ланцюг. При такому регулюванні потужності електродвигунів електровоза на згаданих електричних опорах втрачається до 50 % загальної витрати електричної енергії. Недоліком аналога є те, що при виконанні поїзної роботи частка часу роботи електровоза на пускових позиціях з пусковими опорами незначна, і втрата потужності на цих електричних опорах несуттєво позначається на його економічності. При виконанні маневрової роботи електровоз увесь час працює з малою швидкістю руху на реостатних позиціях контролера машиніста, й частка втрати енергії на згаданих електричних опорах від загальної витрати енергії стає значною. Найближчий аналог до корисної моделі, у якому регулювання потужності електродвигуна виконується шляхом широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) напруги [2]. Як силовий елемент при широтно-імпульсному модулюванні напруги використовуються силові тиристори, що мають ряд недоліків, основними з яких є: - можливість виникнення ефекту Міллера, при якому можлива відмова роботи пристрою в цілому; - низька частота імпульсів при широтно-імпульсному модулюванні напруги; - використання великої кількості елементів, що підвищує вартість системи регулювання потужності електродвигунів і знижує її надійність; - складність керування тиристорами. В основу корисної моделі поставлена задача продовжити життєвий цикл електровоза після закінчення строку його експлуатації на поїзній роботі, за рахунок його використання на маневрових роботах приводить до скорочення закупівель спеціальних маневрових локомотивів і відповідної економії капітальних витрат. Поставлена задача вирішується тим, що для підвищення надійності керування потужністю тягових електродвигунів на електровозі ВЛ8 у системі широтно-імпульсного модулювання напруги використовуються силові транзистори, які мають більш високу надійність, відрізняються простотою керування і забезпечують зниження вартості системи регулювання потужності тягових електродвигунів. При використанні силових транзисторів у системі широтно-імпульсного модулювання електричного струму основними вузлами системи є: мікропроцесор, у якому виконується генерування сигналів для інвертора, програмний захист від збоїв системи; блоки узгодження сигналів від контролера машиніста до мікропроцесора й транзисторного інвертора; транзисторний інвертор, що формує напругу відповідно до сигналу від контролера машиніста, тим самим змінюючи потужність тягових електродвигунів; блок живлення для мікропроцесора й блоків узгодження, що забезпечує стабілізованою напругою заданих вузлів; блок захисту, у якому відслідковуються позаштатні ситуації й у випадку виявлення їх переводить систему керування тяговими електродвигунами в штатну схему, або переводить її в захисний стан з одночасним сповіщенням про несправність. Корисна модель пояснюється кресленням, де зображена блок-схема регулювання потужності тягових електродвигунів. Система регулювання потужності тягових електродвигунів при виконанні електровозом маневрової роботи відповідно до наведеної блок-схеми працює в наступним чином. Контролер машиніста 1 подає сигнал на зміну потужності тягових електродвигунів 2 у мікропроцесор 3 через блок узгодження 4. У мікропроцесорі 3 відповідно до сигналу, отриманого від контролера машиніста 1, виробляється ШІМ-сигнал, що передається через блок узгодження 5 в інвертор 6. В інверторі 6 електричний струм, прийнятий з тягової мережі струмоприймачем 7, перетворюється в потужний ШІМ-сигнал і передається до тягових електродвигунів 2. Задаючи необхідну шпаруватість імпульсів ШІМ-сигналу, формується задана напруга й струм, що подаються на тягові електродвигуни 2. Живлення блоків узгодження 4 і 5 і мікропроцесори 3 виконується за допомогою блока живлення 8. Блок живлення 8 і контролер машиніста 1 живляться, в свою чергу, від ланцюга управління електровоза 9. 1 UA 90603 U 5 10 Для контролю роботи системи регулювання роботи тягових електродвигунів 2 при виконанні електровозом маневрової роботи є блок захисту 10, у якому відслідковуються позаштатні ситуації в роботі системи, і у випадку виявлення їх система переводиться в захисний стан або перезавантажує її. Використання корисної моделі при роботі електровоза на реостатних позиціях дозволить зменшити витрата енергії при маневровій роботі електровоза до 50 % від витрати енергії при існуючій схемі регулювання потужності електродвигунів. Корисна модель може бути застосована й на інших електровозах, у яких потужність двигунів при малій швидкості руху регулюється за допомогою реостатів, включених у ланцюг живлення згаданих електродвигунів. Джерело інформації: 1. Малыхин А.П. Электровоз ВЛ8. - М.: Транспорт, 1982. 2. Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизель-поездам. - т. 2. - М.: Транспорт, 1976.- с. 140-145. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Електровоз, що містить струмоприймальний пристрій, систему передачі потужності, систему регулювання навантаження на тягові електродвигуни при виконанні поїзної роботи, систему регулювання потужності при розгоні й роботі з невеликою швидкістю руху, який відрізняється тим, що в систему регулювання навантаження тягових електродвигунів додатково включено електричну схему між контролером машиніста й тяговими електродвигунами, що забезпечує широтно-імпульсне модулювання напруги, яка надходить на тягові електродвигуни, з використанням силових транзисторів для регулювання навантаження на тягові електродвигуни, й складається з вузлів перемикання роботи електровоза з поїзної роботи на маневрову, мікропроцесора, блоків узгодження сигналів від контролера машиніста до мікропроцесора й від нього до інвертора, блок живлення, блок захисту, що дозволяє виробляти сигнал переходу від пропонованої схеми регулювання навантаження на тягові електродвигуни на штатну схему регулювання навантаження з використанням набору електричних опорів (реостата). Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2