Способ рекуперативного торможения группы тяговых двигателей

Класс 201, 2 М 65789 СССР арегистрировано в Б:оро и.",обрете и, Гас рларр:РМ К. ИШенфер КУПЕРАТИВНОГО ТОРИ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛОСО НИЯ ГРУППЫ явлено еля 1944 года в Наркомэлектропром заОпубликовано 28 февраля 1946 г.(332416 е: е - э.д.с. воз шины 4,1 п - ток рекупе Я - суммарное контура р - стабилизир тивление, удительнои мапротивлен ую с что прирекуперацна САН ИЕ ИАВТОРСТВО;,дУ Как известно, электрическое торможение электропоездов переводомтяговых двигателей на генераторный режим имеет ряд преимуществперед механическим (колодочным)торможением,Если тяговыми машинами являются двигатели последовательноговозбуждения, то они не могут бытьнепосредственно переведены на геператорну,о работу без изменениясхемы возбуждения,Для перевода тяговой машиныпоследовательного возбуждения нагенераторную работу с отдачейэнергии в сеть (рекуперация) обычно осуществляют в такой машинезамену по" ледовательного возбуждения шунтовым, независимым илисмешанным возбуждением.На фиг, 1 чертежа показана оченьраспространенная схема электрического торможения, при которойосуществляется возвращение электрической энергии в сеть (так называемая рекуперация).На фиг, 1 обозначено: 1 - 2 - 8 --4 - якори тяговых машин постоянного тока; 1 - П - П 1 - Пг - их обмотки возбуждения, В - якорьвозбудителя, р - стабилизирующеесопротивление,Как виднои воэбужде из этой фигуры, обн.я 1 - П - П 1 - ЛГ ЗОБРЕТЕ ИЯСЗИ ЛЕТЕЛ ЯСТВУ получают питание от возбудителя В, приводимого во вращение от специального двигателя (не показанного на фиг. 1) илп от оси вагона.Недостатком схемы фиг. 1 является наличие возбудительной машины В, усложняющей и удорожаюгцей установку. Можно избавиться от этого недостатка путем использования одного из тяговых двигателей в качестве возбудителя.На фиг, 2 показана такая - тоже известная - схема реостатного торможения, где в качестве возбудителя применена тяговая машина с якорем 4 и последовательной обмоткой возбуждения 11 г.Ток возбуждения 1 в в замкнутом контуре, состоящем из обмоток возбуждения 1 - 11 г, якоря 4 и сопротивления о, может быть найдев из следующего выражения:г - 1 ар Уравнение показы возрастании силы то1 а Возрастает произведение 1 "(,вследствие чего числитель выражения уменьшается и, следовательно,сила тока збуждния 1 в Взетствии с этим делается меньше;последнее влечет за ссоой уменьшение э. д.с. в якорях 1 - 2 - 3 и состветственное ограничение тока рекуперации 1 аРегулировку тока возбуждспя 1 вна схеме фпг. 2 можно осуществлять путем изменения сопротивления г реостата, шутпрующсго сб,Отку возбуждения 1возсуднтельной машины.Изменяя величину тока возбуждения 1 в получаем возможность изменения в якорях 1 - 2 - 3 тока 1 а те.кущего в нагрузочном реостате 1(.Недостатком схемы фнг. 2 является то, что тяговая машина 4 - Ю,работающая в качестве возбудцтеля,будет при торможении нсдогружена.Зтот недостаток можно устранть, если, согласно даному изобретению, параллельно машине 4 Л включить нагрузочный реостат,повышающий нагрузку этой машины до величины, одинаковой с нагрузкой машин, работаюших нагрузочными генераторами.Сущность изобретения поясняетп фиг. 3 - 1 О сертсжа.Схе.,1 а фиг. 3 от фиг. 2 отличается способссп вклю ения реостата г.На фиг. 3 реостат г включен накранпе зажимы мяшппьН 1.О,:ягсдяря этому ток В якоре зтсимашинь 1 ровен суммо тока возоуя(,оппи 1 в и тока 1 г В рссстяте г;г. е. Оавен 1 в -; - Ьг. В этом случае,машина 4- - 1 будет работать ка;(г озбудитель и кяк нагрузочный гс 1 ера тор,Изменяя вел 1 чину реостат я1 олучаем возможность дать машине4 дополнительный нагрузочный ток1 г такой величины, чтобы при электрическом торможении суммарнаянагрузка машины 4 была приблизительно равна нагрузке каждой изотдельных машин 1 - 2 - 3.В этом случае все машины будутнагружены в одинаковой степени,благодаря чему все ведущие осивагона или электровоза будут использованы при электрическом торможении в равной мере.Для раздельного регулированиямагнитного потока возбуждения игока якоря 4 можно предусмотретьреостат г, для шунтировки якоря4, как показано на фиг. 4.На фиг, О - О - 7 показа;Я п"имесная последсвягельпость переключения тяговых машин в момент рекуегации при постепенном пс:игкеци скорости электровоза.Рекуперация ца большой скорости происходит при параллельнопк.поченных тяговых машинах 1 -" - 3, причем тяговая машина 4 расотает в качестве возбудителя(фиг. 5),Для того чтобы обеспечить практически одинаковую нагрузку параллельно работающих машин 1 - 2 - 3, в цепь якорей последних могут быть включены небольшие сопротивления х.Как видно ча фиг. 5, оомоткивозбуждения 1 -- 111 соединеныпоследоватсльно и получают питание от тяговой машины 4, работаюи;ей ь качестве возбудителя.Для того чтобы догрузить тяговую машину 4 гри электрическомторможении до той же величины.;то и машины 1 - 2 - 3, в схемеФиг. 5 предусмотрен реостат г.После то 1 о кяк воле;стзне рсопсратпвного торможения скоростьпоезда начнет падать, прпдется усиливать ток Бозсужденцяв; В СВязи с зпВ во избежание перегрузкитяговой машины 4 раоота:ошей Вкачестве иозоудителя, параллельн 1,:гнпцне 4 можно полк:;в пить маи,1:, 3, нд. фпг. О лсказсс тякягсСХО Га СОСДИПСПИК, ПРИ КОТОРсй Вк;честе Всзоудите,1 я рясстяют дВепараллельно соединенных машипь.3 - 4,При схеме фиг. 6 обмотки возбуждения 1 - О могут быть краткоьременно перегружены большим тоПри дальнейшем понижении скорости поезда можно перейти к последовательному соединению якореАтяговых машин 1 - 2, как показанона фиг. 7.Схему фиг. 7 можно видоизменить, включив в цепь реостата тяговые машины 3 4, как показано на фиг. 8. Здесь машины 3 - 4 будут нагружены суммарным током 1 а+1 в; таким образом, эти машины будут работать и в качестве возбудителей и в качестве генераторов, осуществляющих рекуперацию.Когда скорость электропоезда при торможении начнет значительно понижатьсянеобходимо перейти к последовательному соединению трех тяговых машин 1 - 2 - 3, причем в качестве возбудителя будет работать одна машина 4 (фиг. 9).В схеме фиг. 9 предусмотрена возможность электрического реостатного дотормаживания при малых скоростях электропоезда. Эта схема будет работать следующим образом.При больших скоростях сумма э. д. с., наведенных в обмотках якорей 1 - 2 - 3 потоками обмоток возбуждения 1 - 11 - 111, будет больше напряжения линии и машины 1 - 2 - 3 будут работать в качестве генераторов.При этом контакты а - а автомата будут замкнуты. так как катушка к, обтекаемая током 1 а. втянет келезнь 1 й сердечник т,При рекуперативном торможении скорость поезда начнет падать, при этом будут уменьшаться э. д, с. машин 1 - 2 - 3. и сила тока 1 а начнет также падать. Когда значение силы тока 1 а приблизится к нулю. катушка к перестанет втягивать в себя железный сердечник ги, вследствие чего сердечник т под влиянием силы тяжести или пружины опустится книзу; при этом окажутся разомкнутыми верхние контакты а - а и замкнутся нижние контакты в - в.В этом случае машины 1 - 2 - 3 будут отсоединены от воздушного провода и окажутся замкнутыми на реостат Р, после чего вместо рекуперативного начнется реостатное торможение тяговых машин.Автомат к - пг вк;почается при помощи контроллера только при рекуперативном торможении.Для замыкания верхних контактов а - а пр рекуперации в контроллегной схеме должны быть предусмотрены проскальзывающие контакты; прп псмощи последних просходит кратковременное короткое замыкание верхних контактов а - а, после чего катушка к, обтекаемая током 1 а, втянет сердечник ьч и будет удерживать верхние контакты а - а в состоянии короткого замыкания пока длится процесс рекпсрацип.На фиг. 1 - 9 даны схемы соединений для четы:ехмоторной системы.Ясно. что описанные здесь схемь: соединений могут также быть пр; - менены и для другого числа электродвигателей. например, для шест или восьми.В случае двух двигателей (трамвайное ооорудование)ная схема будет иметь вид. прелс:авленный на фиг. 10. Предмет изобретенияСоооо рскуператвного торможеия группы тяговгях двигателей, из которых один используется в качестве возбудителя дл 1 питания обмоток возбужденя остальных машн, отл и ч а ю щи й ся тем, что для повышения нагрузки машины 4, работающей возбуд-,елем, до величины, одинаковой с нагрузкой рекуг:ерирующпх машин 1 - 3, парал:.ельно машине 4 включают нагрузочный реостат.