Устройство для электропитания вспомогательных нагрузок поезда

)5 В 601 1/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ динение "Лув и В.Г, Шмупорт, 198 СССР КТРОПИТА ГРУЗОК ПО еиС: ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ НЕЗДА(57) Использование: рельсовый транспорт, в частности тепловозы, Сущность изобретения; устройство содержит синхронный генератор 1 с двумя электрически сдвинутыми одна относительно другой обмотками 2 и 3, выпрямительные установки 4 и 5. Нулевые выводы обмоток соединены между собой, Фазы генератора 1 включены последовательно с первичными обмотками трансформаторов 14 - 19 тока. соединенными с их вторичными обмотками и подключенными к разноименным фазам обмоток генератора 1, Вторичные обмотки трансформаторов тока попарно соединены с соответствующими входными выводами выпрямительных мостов 26-28, Выбранные соединения обесп чивают снижение установленной мощност трансформаторов тока, 1 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущественно электроотопительных установок.Известно устройство для питания вспомогательных нагрузок тепловоза, содержащее двухобмоточный тяговый синхронный генератор, от статорных обмоток которого питаются вспомогательные нагрузки тепловоза.Недостатком этого устройства является то, что для осуществления питания электро- отопления поезда требуется установка специального отопительного генератора, поскольку величина напряжения установленного тягового синхронного генератора намного ниже напряжения, требуемого для электрооборудования поезда.Установка специального отопительного генератора существенно увеличивает установленную мощность и ухудшает компоновку тепловоза,Известно устройство для питания нагрузки, содержащее синхронный генератор с системой самовозбукдения, выполненной в виде компаундирующего трансформатора, аккумулятор и источник для заряда аккумулятора, С целью упрощения устройства, уменьшения его габаритов и веса, в качестве источника заряда использована дополнительная обмотка компаундирующего трансформатора.Недостатком этого устройства является то, что оно требует для питания электро- отопления поезда установки трансформатора на полную мощность электроотопления, что также существенно увеличивает установленную мощность и ухудшает компонов. ку тепловоза.Частично указанные недостатки устранены в устройстве для питания вспомогательных нагрузок тепловоза, содержащем главный синхронный генератор, трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены последовательно с фазными обмотками главного тя гово го синхрон ного генератора, а одна из вторичных через выпрямитель подключена к обмотке возбуждения этого генератора и для повышения надежности оно снабжено полупроводниковым регулятором отношения величины напряжения вспомогательных нагрузок к частоте, подключенным к другой вторичной обмотке трансформатора тока, через который вспомогательные нагрузки подключены к главному синхронному генератору.Недостатком этого устройства является то, что оно требует для электроотопления поезда применения трансформаторов тока как вольтодобавочных к напряжению тягового синхронного генератора на значительную установленную мощность, что приводит к снижению экономичности устройства в целом,Цель изобретения - повышение экономичности путем снижения установочной мощности трансформаторов тока,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущественно электроотопительных установок, содержащем тяговый синхронный генератор с двумя трехфазными, соединенными в звезду и сдвинутыми по фазе друг относительно друга статорными обмотками, трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены последовательно с соответствующими фазными обмотками синхронного тягового генератора и выходами, расположенными со стороны нагрузки последне о, соединены с первыми выводами вторичных обмоток, выпрямительные мосты, выходы которых предназначены для подключения электроотопительных установок, нулевые выводы трехфазных статорных обмоток тягового синхронного генератора соединены между собой, входы выпрями- тельных мостов включены между вторыми выводами вторичных обмоток трансформаторов тока, относящихся к разноименным фазам тягового синхронного генератора, а их выходы соединены друг с другом параллельно.На чертеже представлена схема устройства для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущественно электроотопительных установок.Устройство для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущественно электроотопительных установок содержит тяговый синхронный генератор 1 с двумя трехфазными соединенными в звезду и сдвинутыми по фазе друг относительно друга статорными обмотками 23, который питает через выпрямительные установки 4, 5 тяговые электродвигатели 6, 7, Нулевые выводы обмоток 2, 3 соединены между собой Каждая фаза А 1, В 1, С 1, А 2, В 2, С 2 обмоток 2, 3 генератора 1 соединена последовательно с первичными обмотками 8-13 трансформаторов М - 19 тока, первые выводы вторичных обмоток 20 - 25 соединены с первичными обмотками 8-13 соответственно. Выпрямительные мосты 26-28, по переменному напряжению подключены к вторым выводам вторичных обмоток 20 и 24,21 и 25, 22 и 23 трансформаторов тока 14 и 18, 15 и 19, 16 и 17 соответственно, а повыпрямленному напряжению соединены между собой параллельно и подключены к нагрузке 29 электроотопления поезда со стороны положительного полюса непосредственно, а со стороны отрицательного по-. люса - через заземление.Устройство работает следующим образом,При работе обмоток 2, 3 тягового генератора 1 с нагрузкой через выпрямительные установки 4, 5 на тяговые электродвигатели б, 7 и протекании при этом по первичным обмоткам 8 - 13 трансформаторов 14 - 19 тока в их магнитопроводах создаются магнитные потоки, которые наводят во вторичных обмотках 20 - 25 трансформаторов 14 - 19 напряжение. Поэтому напряжение на выходе вторичных обмоток 20 - 25 трансформаторов тока 14 - 19 состоит иэ геометрической суммыдвух напряжений - напряжения нафазах А 1, В 1, С 1, А 2, В 2, С 2 генератора 1 и напряжения на вторичных обмотках 20-25 трансформаторов тока 14 - 19. Эти напряжения с выхода вторичных обмоток 20 - 25 трансформаторов 14 - 19 подаются на вход выпрями- тельных мостов 26 - 28, соединенных параллельно, которые питают выпрямленным током нагрузку 29 электроотопления поезда по цепи; "плюс" выпрямительных мостов 26-28, нагрузка 29 электроотопления, заземление, "минус" выпрямительных мостов 26 - 28,Симметричное подключение выпрями- тельных мостов 26 - 28 к вторичным обмоткам 20 и 24, 21 и 25, 2 и 23 трансформаторов тока 14 и 18, 15 и 19, 16 и 17 соответственно обеспечивает равномерную загрузку обмо ток 2, 3 генератора 1, а параллельное соединение выпрямительных мостов 26 - 28 - эффективное выпрямление тока электро- отопления (с малой пульсацией).Вместе с тем подключение выпрями- тельных мостов 26 - 28 к вторичным обмоткам 20 и 24, 2 и 25, 22. и 23 трансформаторов тока 14 и 18, 15 и 19, 16 и 17 соответственно на разноименные фазы обеих обмоток 2 и 3 генератора 1-А 1 и В 2, В 1 и С 2, С 1 и А 2 дает возможность использовать для питания электроотопления более высокое междуфазное напряжение генератора 1, которое зависит от сдвига обмоток 2 и 3 генератора 1. Так, при сдвиге обмоток 2, 3 генератора 1 между собой на тридцать электрических градусов, что обычно. имеет место на тепловозах, максимальная величина его междуфазного напряжения состави 1 в относительных единицах 1,93 фазного против обычного 1,73, Это наглядно изображено на приведенной векторной диаграмме,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55ОА 1 В 1 = 1,73 ОфОА 1 В 2 = 1,930 ф6 ЕПоскольку напряжение питания электроотопления поезда состоит из геометрической суммы двух напряжений - напряжения генератора 1 и напряжения на вторичных обмотках 20 - 25 трансформаторов 14 - 19, то для получения требуемого выпрямленного напряжения электроотопления поезда при принятом подключении на разноименные фазы обмоток 2, 3, генератора 1 за счет более высокого при этом междуфазного напряжения генератора 1 можно иметь на вторичных обмотках 20-25 трансформаторов тока 14 - 19 более низкое напряжение, а следовательно, меньшую установленную мощность трансформаторов тока 14-19,Таким образом, подключение выпрями- тельных мостов 26-28 через вторые выводы вторичных обмоток 20 и 24, 21 и 25, 22 и 23 трансформаторов тока 14 и 18, 15 и 19, 16 и 17 соответственно на разноименные фазы (А 1 и В 2, В 1 и С 2, С 1 и А 2) обмоток 2, 3 генератора 1 приводит к уменьшению установленной мощности трансформаторов тока 14-19, а следовательно, к повышению экономичности устройства.Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом за счет связи нулевых выводов обмоток статора генератора между собой и подключения параллельно соединенных выпрямительных мостов к разно- именным фазам обмоток генератора через вторые выводы вторичных обмоток трансформаторов тока приводит к снижению установленной мощности трансформаторов тока на 20 оь, стоимости на 20%, а следовательно, к повышению экономичности устройства. Формула изобретения Устройство для электропитания вспомогательных нагрузок поезда, преимущественно электроотопительных установок, содержащее тяговый синхронный генератор с двумя трехфазными соединенными в звезду и сдвинутыми по фазе друг относительно друга статорными обмотками, трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены последовательно с соответствующими фазными обмотками синхронного тягового генератора и выводами, расположенными со стороны нагрузки последнего, соединены с первыми выводами вторичных обмоток, выпрямительные мос- ты, выходы которых предназначены для подключения электроотопительных установок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения1743934 10 15 20 30 35 40 50 Составитель В,КоровинРедактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид Заказ 2160 Тираж ПодписноеВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК;-,Г СССР113035, Москва, Ж. Рауаская нэб 4/5 Производственно-издательский комбинат , зтент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 установленной мощности трансформаторов тока, нулевые выводы трехфазных статорных обмоток тягового синхронного генератора соединены между собой, входы выпрямительных мостов включены между 5 вторыми выводами вторичных обмоток трансформаторов оа, относящихся к разноименным фазам тягового синхронного генератора, а их выходы соединены друг с другом параллельно.