Спосіб протибуксувального впливу на тяговий двигун послідовного збудження

Реферат: UA 94488 U UA 94488 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електроустаткування транспорту і призначена для електрорухомого складу постійного струму. Відомий спосіб припинення буксування за допомогою стабілізації магнітного потоку збудження тягових двигунів та запобігання кругових вогнів [Патент RU № 2342259 от 27.12.2008 МПК B60L 3/10, В61С 15/08. Противобоксовочное устройство / Курбасов А.С.]. Результат досягається наступним чином - протибуксувальний пристрій містить шунтуючий контур, підключений паралельно обмоткам збудження тягових електродвигунів постійного струму через вимикач. Цей шунтуючий контур складається з активного опору з послідовно з'єднаним діодом та індуктивного елемента з послідовно з'єднаним замикаючим тиристором. При буксуванні накопичена енергія магнітного потоку в індуктивних елементах забезпечує поступовий спад потоку збудження тягових електродвигунів. Однак недоліком використання цього методу є те, що використання протибуксувального впливу починається лише при ослабленні поля, а також те, що накопиченої енергії в індуктивному елементі буде вистачати на короткий час і якщо буксування не припиниться, то протибуксувальний вплив закінчиться незалежно від наявності буксування. Відомий спосіб припинення буксування за рахунок збільшення живлення обмотки збудження буксуючого двигуна від паралельно під'єднаного конденсатора [Патент RU № 2301158 от 20.06.2007 МПК B60L 3/10. Устройство для защиты от боксования / Мазнев А.С., Евстафьев A.M.]. Результат досягається тим, що у протибуксовочний пристрій, який містить послідовно під'єднане джерело живлення, якірні обмотки першого та другого тягових електродвигунів постійного струму, обмотки збудження першого та другого електродвигунів постійного струму, до загального виводу якірної обмотки другого тягового двигуна постійного струму та обмотки збудження першого тягового двигуна постійного струму під'єднано катод тиристора, у нього додатково вмонтовано блок контролю буксування, резистор, конденсатор, стабілітрон, анод тиристора з'єднано з катодом стабілітрона та загальним виводом резистора і конденсатора, до загального виводу джерела живлення і якірної обмотки першого тягового двигуна постійного струму під'єднані вільний вивід резистора і перший вхід блока контролю буксування, його другий вхід з'єднано із загальним виводом якірної обмотки першого та другого тягових двигунів постійного струму, третій вхід блока контролю буксування під'єднано до загального виводу якірної обмотки другого тягового двигуна постійного струму і обмотки збудження першого тягового двигуна постійного струму, вихід блока контролю буксування з'єднаний з електродом керування тиристору, вільний вихід конденсатора і анод стабілітрона під'єднані до землі. Однак недоліком використання цього методу є заряд конденсатора від мережі з стабілітроном, до якого постійно буде подаватися досить велике значення напруги. Найбільш близьким рішенням до пропонованого способу є спосіб схемного припинення буксування збільшенням магнітного потоку буксуючого двигуна від випрямляча [Тихменев Б.Н., Трахтман Л.М. Подвижной состав электрофицированных железных дорог. М.: Транспорт, 1980. - 471 с., - С. 290]. Реалізується цей метод тим, що при відсутності буксування напруга на виході випрямляча живлення змінюється автоматично зі зміною навантаження двигуна за допомогою тиристора, так що напруга живлення завжди залишається рівною падінню напруги на обмотці збудження. Тому струм живлення дорівнює нулю і двигун працює за характеристикою послідовного збудження. Але коли починається буксування і струм якоря зменшується, то різниця струмів компенсується струмом живлення, тобто в режимі буксування двигун переходить на жорстку характеристику незалежного збудження. Але недоліком цього способу є те, що при використанні випрямляча, який під'єднаний до контактної мережі, споживання електричної енергії відбувається постійно, незалежно від того відбувається буксування чи ні. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу протибуксувального впливу на тяговий двигун послідовного збудження, у якому за рахунок використання нової послідовності операцій збільшується магнітний потік з регульованим значенням залежно від інтенсивності надлишкового ковзання буксуючого двигуна і як наслідок припинення буксування, а також економія електроенергії за рахунок високих техніко-економічних показників DC-DC перетворювача. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі протибуксовочного впливу на тяговий двигун послідовного збудження, що полягає у збільшенні струму в послідовній обмотці збудження шляхом підживлення обмотки, згідно з корисною моделлю, збільшення струму в послідовній обмотці здійснюють за допомогою DC-DC перетворювача, вхід якого під'єднують до еквіпотенціальних вузлів паралельно ввімкнених двигунів, а вихід під'єднують паралельно обмотці буксуючого двигуна. 1 UA 94488 U 5 10 15 20 25 Використання даного способу дозволяє економити електроенергію завдяки високому ККД DC-DC перетворювача, який майже без втрат подає додаткове живлення до обмотки збудження буксуючого двигуна. Нововведення даного способу - у застосуванні в протибуксувальному пристрої DC-DC перетворювача, який дає змогу при високих швидкостях, коли буксування малоймовірне, використовувати його для ослаблення поля і переходити на інші швидкісні характеристики. На кресленні представлена схема пристрою припинення буксування з використанням DCDC перетворювача. Схема містить два датчики струму 1, 2, діодний міст 3, якірні обмотки 4, 5 та 6, 7, послідовні обмотки збудження 8, 9 та 10, 11, DC-DC перетворювач 12, який перетворює постійну напругу одного значення на вході на постійну напругу іншого значення на виході, діод 13, тиристори 14, 15, модулі керування 16, 17. Схема працює таким чином. При відсутності буксування коліс ЕРС обертання двигунів однакова та при цьому різниця напруг у точках "а" і "б" мінімальна, а вихідна напруга DC-DC перетворювача менша за падіння напруги на обмотках збудження. При виникненні буксування збільшується різниця напруг в точках "а" і "б", що сприяє збільшенню вихідної напруги DC-DC перетворювача. При цьому зменшиться падіння напруги на обмотках збудження тягових двигунів, що зв'язані з буксуючою колісною парою. Сигнал з вимірюючих шунтів надходить до модулів керування 16, 17, де у відповідності до меншого сигналу відкривається тиристор. При зменшенні напруги на обмотках збудження двигунів напруга на виході DC-DC перетворювача перевищить це значення і в колі протікає зрівнювальний струм, що призводить до збільшення магнітного потоку та ліквідації буксування. Після припинення буксування напруга на обмотках двигунів перевищує напругу на виході DC-DC перетворювача і тиристор закривається. Таким чином, запропонований спосіб дозволяє боротися з буксуванням використовуючи енергетично вигідний спосіб завдяки використанню DC-DC перетворювача, який дозволяє заощаджувати електроенергію у стані спокою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Спосіб протибуксувального впливу на тяговий двигун послідовного збудження, що полягає у збільшенні струму в послідовній обмотці збудження шляхом підживлення обмотки, який відрізняється тим, що збільшення струму в послідовній обмотці здійснюють за допомогою DCDC перетворювача, вхід якого під'єднують від еквіпотенціальних вузлів паралельно ввімкнених двигунів, а вихід під'єднують паралельно обмотці буксуючого двигуна. 2 UA 94488 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 3