Устройство управления электродвигателем компрессора тепловоза
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1745576
Автор: Новиков
Текст
(51)5 В 60 1. 1 О л. огательному пловозов, в остоянног компрессо еет о кото ор тока возбуж тактор в цепи, с электродвивоздействует после включения требты эл мо ектро- ование егули Такие строи- требуечивают содержащее юченный в цепьроиствор, вк ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ ПРИ ГКНТ СССР(56) Вилькевич Б,И, Автоматическоеуправление электрической передачей иэлектрические схемы тепловозов, Транспорт, 1987, с, 240-244,(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ КОМПРЕССОРА ТЕПЛОВОЗА(57) Использование: передача электроэнергии к вспомогательному электроИзобретение относится к передачи электроэнергии к вспо электрооборудованию т частности от генерато тока к электродвигатеИзвестно устройств реле давления, регуля дения генератора и ко соединяющей генератор гателем., Реле давлени на регулятор, который контактора обеспечива пуска и последующеи р двигателя компрессора напряжения генератора ства сложны и не обес емой надежности,Известно уст пусковой резист изобретения: устройство имее силовые контакторы, пусковой резистор,реле давления, два реле времени,реле напряжения, кнопку, световойиндикатор. При повреждениях контакторов время протекания тока в цепипускового резистора ограничиваетсядо такой величины, при которой не возникает опасный в пожарном отношениинагрев резистора и последующее егоповреждение. Кнопка и световой индикатор позволяют получить и запомнитьинФормацию о наличии повреждений всиловой цепи электродвигателя компрессора, 1 и а якоря электродвигателя, два контактора, реле времени и реле давления. Силовой контакт одного контактора включен параллельно пусковому резист ру, силовой контакт другого контактора - в цепь, связывающую электродвиг тель с генератором. Контакты обоих реле включены в цепи питания катушек одного и другого контакторов. Это из вестное устройство не имеет достаточ ной надежности, так как пусковой резистор при реально возможных отказах контакторов может вызвать пожар на тепловозе.Цель изобретения - повышение надеж ности за счет снижения вероятности возгорания электрооборудования.Сущность изобретения сводится к следующему, При понижении давления174557сжатого воздуха в резервуарах тепловоза срабатывает реле давления и неподвижный якорь электродвигателя компрессора подключается через силовой кон 5такт одного из этих контакторов (контактор подающий напряжение) и резистор на напряжение генератора, Послеэтого часть его напряжения прокладывается к электродвигателю и он начинает вращаться. Спустя промежутоквремени, задаваемый реле времени,второй (шунтирующий) контактор своимсиловым контактом шунтирует пусковойрезистор, к электродвигателю прикладывается все напряжение генератора иувеличивается частота вращения компрессора.Электродвигатель вращает компрессор до тех пор, пока давление в резервуарах тепловоза достигнет требуемойвеличины, После этого реле давлениявозвращается в исходное состояние,снимает напряжение с катушек обоихконтакторов, их контакты размыкаются, 25снимают напряжение с электродвигателя и он оснатавливается,При нормальном Аункционированииизвестного устройства в цепи пусково"го резистора ток протекает непродолжи- ЗОтельное время, равное единицам секунд,Поэтому установленная мощность пускового резистора не позволяет его включать на все время работы электродвигателя, которое составляет десяткиминут В случае реально возможных отказов контакторов в известном устройстве по пусковому резистору протекаеттак в течение недопустимо длительноговремени. Это вызывает его нагрев,40который сопровождается появлениемпожароопасной обстановки, и повреждение пускового резистора.Такими отказами контакторов являются обрыв цепи питания катушки шунтирующего контактора, механическое повреждение его силового контакта, препятствующее его замыканию и сваривание контакта подающего напряжение контактора, Первые два отказа приводятк тому, что после срабатывания реле50давления замыкается контакт толькоконтактора, подающего напряжения,контакт шунтирующего контактора остается разомкнутым и пусковой резисторобтекается током в течение всего времени работы электродвигателя, Притретьем отказе электродвигатель находится постоянно в работе, независимо 64от положения контакта реле давления и по пусковому резистору протекает ток в течение недопустимо длительного времени.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что имеет реле напряжения, дополнительное реле времени, световой индикатор и кнопку Эти реле контролируют время наличия напряжения на пусковом резисторе и, соответственно, время протекания тока, который его нагревает Если при повреждении контакторов контролируемое время превысит допустимую величину, то реле напряжения и дополнительное реле времени обеспечивают прекращение тока возбуждения генератора, после чего напряжение его якорной обмотки снижается до нуля, прекращается ток в цепи пускового резистора и снимается напряжение с электродвигателя компрессора при любом положении контакта реле давления,В результате этого при повреждении контакторов время протекания тока в цепи пускового резистора ограничивается до такой величины, при котором не возникает пожароопасный нагрев этого резистора и последующее его разрушение.Световой индикатор позволяет получить и запомнить информацию о появлении повреждений в силовых цепях электродвигателя и генератора, Кнопка, доблокировав дополнительное реле времени и сняв напряжение со светового индикатора, переводит их в исходное состояние и, таким образом, обеспечивает их многократное действие при повреждениях контакторов, сопровождающихся увеличением времени протекания тока по пусковому резистору. В результате этого повышается надежность устройства управления электродвигателем компрессора.На чертеже показана схема вспомогательного электрооборудования тепловоза с предложенным устройством.Схема содержит реле напряжения с катушкой 1,1 и контактором 1,2, пусковой резистор 2, предохранитель 3, подающий напряжение контактор с силовым 4.1 и блокировочным 4.3 контактами и катушкой 4.2, шунтирующий контактор с силовым контактом 5,1 и катушкой 5.2, электродвигатель 6 компрессора с якорной обмоткой 6.1 и обмоткой 6,2 возбуждения, разделительный диод 7, генератор 8 постоянного напряжения с якорной обмоткой 8,1и обмоткой 8,2 возбуждения, контакт 9контактора питания регулятора 10 то 5ка возбуждения генератора 8, аккумуляторную батарею 11, контакт 12 реледавления, реле 13 времени с контактои13.1, кнопку 14, световой индикатор15, реле 16 времени с контактами 16.1- 1 О16.3 и клеммы 17, которые находятсяв цепи Гд показана) катушки контактора с контактом 9.,Предохранитель 3 защищает от короткого замыкания цепи электродвигателя 156, который вращает компрессор, подающий сжатый воздух в резервуары тепловоза, Величина давления в этом резервуаре контролируется с помощью реледавления, которое при определенном 20значении контролируемого давления меняет положение своего контакта 12.Разделительный диод 7 и контакторс контактом 9 исключают при неработающем дизеле разряд аккумуляторной батареи 111 на обмотки 8.1 и 8,2 соответственно (через регулятор 10) генератора 8,Якорь генератора 8 соединен механически с коленчатым валом дизеля 30тепловоза и при работающем дизеле вращается Во время пуска дизеля генератор 8 работает в режиме двигателя,который получает электроэнергию от аккумуляторной батареи 11 и вращает коленчатый вал дизеля. На приведенной35схеме не показаны электрические цепи,обеспечивающие работу генератора 8 втаком режиме.При работающем дизеле генератор 8 0вместе с регуляторои 10 выполняютфункции регулируемого источника постоянного напряжения. Этот источникимеет управляющий вход с контактом 9и питает потребители (электродвигатели, аккумуляторная батарея, катушкиконтакторов и т.п.) собственных нуждтепловоза При работе генератора 8 втаком режиме регулятор 10 стабилизирует напряжение якорной обмотки 8,1генератора 8 при изменениях его нагрузочного тока и частоты вращенияколенчатого вала дизеляПроцесс .такой стабилизации осуществляется следующии образом55При уменьшении (увеличении) напряжения обмотки 8.1 уменьшается (увеличивается) напряжение рассогласования,формируемое соответствующим Ьункциональным блоком регулятора 10. В результате этого растет (убывает) длительность периодических импульсов напряжения, которые формируются регулятором 10 и прикладываются к обмотке8,2 возбуждения генератора 8, и увеличивается (уиеньшается) его ток возбуждения. Такое регулирование токавозбуждения генератора 8 обеспечиваетстабилизацию напряжения его якорнойобмотки 8.1,Работа предложенного устройствахарактеризуется двумя режимами: нормальным рабочии режимом, когда обаконтактора не имеют повреждений и правильно функционируют,.и аварийнымирежимами при поврежденных контакторах,В первом режиие устройство работает в следующей последовательности.В исходном состоянии контакт 9 замк.нут, дизель вращает якорь генератора8 и его якорная обмотка 8.1 имеет напряжение, полярность которого показана на схеме, Регулятор 10 изменяетток обмотки 8 возбужденич генератора8 так, что при изменениях частотынапряжение якорной обмотки сохраняетстабильную величину, Генератор 8 через разделительный диод 7 заряжаетаккумуляторную батарею 11 и питаетцепи вспомогательного электрооборудования тепловоза. При давлении сжатого возлуха в резервуаре тепловоза,которое превышает уставку реле давления его контакт 12 разомкнут, ка-тушки контакторов, реле 13 и 16 времени, реле напряженияобесточены,световой индикатор 15 не светитсяи электродвигатель 6 не вращает компрессор,Когда давление сжатого воздуха врезервуаре тепловоза понижается и достигает уставки реле давления, то последнее срабатывает и замыкает свойконтакт 12. После этого напряжениепоступает на катушку 4,2 подающегонапряжения контактора и он замыкаетсвои силовой 4,1 и блокировочный 4.3контакты. Через пусковой резистор 2,предохранитель 3 и замкнувшийся контакт 4. 1 напряжение генератора 8 прикладывается к электродвигателю 6 и онначинает вращать компрессор, которыйподает сжатый воздух в резервуары тепловоза и давление в резервуаре увеличивается. При этом к обмотке 6.2 воз7174буждения электродвигателя 6 прикладывается полное напряжение якорной обмотки 8,1 генератора 8, а к якорнойобмотке 6,2 электродвигателя 6 прикладывается только часть этого напряжения, а оставшаяся его доля падает напусковом резисторе 2. Замкнувшийсяблокировочный контакт 4.3 подающегонапряжение контактора подает напряжение на реле 13 времени. Оно запускается и через промежуток времени, равный своей уставке, срабатывает и замыкает свой контакт 13.1, Через этотзамкнувшийся контакт напряжение поступает на катушку 5,2 шунтирующего контактора, Его контакт 5, 1 замыкается ишунтирует пусковой резистор 2,После появления тока в цепи резистора 2 и появления на нем напряженияреле напряжения замыкает свой контакт 1.2, подает напряжение на световой индикатор 15, который начинаетсветиться, и на реле 16 времени и онозапускается практически одновременнос реле 13 времени. Так как по сравнению с реле 16 у реле времени 13 меньшая уставка по времени,то реле 13 срабатывает, обеспечивает шунтированиерезистора 2 и отпадает реле напряжения раньше, чем сработает реле 16времени, После отпадания реле напряжения его контакт 1,2 размыкается,напряжение снимается со светового индикатора 15 и с реле 16 времени и оновозвращается в исходное состояние.После шунтирования пускового резистора 2 к якорной обмотке 6,1 электродвигателя б прикладывается все на"пряжение якорной обмотки 8,1 генератора 8 и электродвигатель б продолжает вращать с большей частотой компрессор, который подает сжатьп воздухв резервуары тепловоза и давление вних увеличивается.Такой рабочий режим продолжаетсяло тех пор, пока давление в резервуарах не достигнет такой величины, прикоторой реле давления сработает и разомкнет свой контакт 12,После размыкания онтакта 12 йапряжение снимается с катушек 42 и 5,2контакторов и с реле 13 времени, которое возвращается в исходное состояние, После этого размыкаются силовые контакты 4.1 и 5,1 обоих контакторов, напряжение с электродвигателя6 снимается и компрессор прекращаетподавать сжатый воздух в резервапы тепловоза, Далее по мере расхода сжатого воздуха давление в резервуарахпостепенно понижается, достигает значения, при котором реле давления снова замыкает свой контакт 12 и послеэтого повторяется работа устройствав описанной последовательности,При повреждении шунтирующего кон 1 О тактора, которое сопровождается неэамыканием его силового контакта 5.1,работа устройства осуществляется втакой последовательности.После замыкания контакта 12 реледавления, подающий напряжение контактор замыкает свой силовой 4,1 и блокировочный 4.3 контакты. После замыкания контакта 4.1 появляется ток вцепи пускового резистора 2, срабаты 9 вает реле напряжения и замыкает свойконтакт 12, Замыкание контакта 1.2вызывает появление свечения у светового индикатора 15 и запускает реле16 времени, После замыкания блокиро 25 вочного контакта 4,3 запускается реле13 времени. Таким образом, практически одновременно запускаются реле 13и 16 времени. По истечению времени,равного уставке реле 13 времени, оно3 О срабатывает и замыкает свой контакт13.1, На обмотку 5,2 шунтирующегоконтактора поступает напряжение, новследствие повреждений шунтирующегоконтактора его силовой контакт 5,1не замыкается, в цепи резистора 2 про 35должает протекать ток и реле напряжения не отпадает. Поэтому после срабатывания реле 13 времени, реле 16времени не возвращается в исходное46состояние,Далее по истечению интервала времени, равного уставке реле 16 времени,,оно срабатывает и замыкает (размыкает) свои контакты 16, 1 (16,2 и 16.3).45Через замкнувшийся контакт 16.1 изамкнутый контакт кнопки 14 реле 16времени становится на самоподпиткуРазомкнувшийся . контакт 16,2 прерываетток в цепи катушки контактора с контактом 9, Поэтому после размыканияконтакта 16.2 размыкается контакт 9,с регулятора 10 напряжения снимается,ток в обмотке 8,2 возбуждения генератора 8 прекращается и напряжение егоякорной обмотхи 8.1 снижается до ну 55ля, После этого независимо от положения контактов 4.1 и 5,1 ток в цепипускового резистора 2 прекращается,снимается напряжение с электродвига1 О тактора, который не имеет. повреждений, размыкается, а силовой контакт4.1 поврежденного контактора продолжа"ет замыкать цепь. После таких переключений вводится сопротивление резистора 2 в цепь электродвигателя 6 ион продолжает вращаться с пониженнойчастотой При появлении тока в цепипускового резистора ". срабатываетреленапряжения и замыкает свой контакт 1. 2.алее по истечению времени, равногоуставке реле 16 времени, оно срабатывает и меняет положение своих контактов Последующая работа устройствапродолжается в той последовательности,которая описана при рассмотрении аварийного режима, когда не замыкаетсясиловой контакт 5. 1 шунтирующего контактора,Формула и з о б р е т е н и яУстройство управления электродвигателем компрессора тепловоза, содер д жащее пусковой резистор включенныйв цепь якоря электродвигателя, и два контактора, силовой контакт одного из которых включен параллельно пусковому резистору, а силовой контакт другого контактора - в цепь, связывающую электродвигатель с регулируемым источником питания, реле времени и давления, контакты которых включены в цепи питания катушек соответственно одного и другого контакторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности, оно снабжено реле напряжения, дополнительным реле времени с замыкающим и размыкающим контактами, кнопкой с размыкающим контактом и световым индикатором,связанным с регулируемым источникомпитания через размыкающий контакткнопки и замыкающий контакт дополнительного реле времени, катушка которого подключена параллельно световому1индикатору и связана с регулируемымисточником питания через замыкающий,контакт реле напряжения, катушка которого подключена к пусковому резисто" ру, причем размыкаюгрп контакт дополнительного. реле времени связан с управляющим входом регулируемого источника питания,91745576теля 6, компрессор останавливается,реле напряжения отпадает и размыкаетсвой контакт,1,2 После его размыкания световой индикатор 15 и реле 16времени через контакты 14 и 16,1 по 5лучают от аккумуляторной батареи 11напряжение. В результате размыкания.контакта 163 реле 16 времени снимается напряжение с катушек 4.2 и 52контакторов и с реле 13 времени, Приэтом контакт 4.1 подающего напряжениеконтактора, который исправен, размыкается, а цепь контакта 5.,1 шунтирующего контактора, который поврежден,сохраняется в разомкнутом состоянии,После окончания описанных переключений в схеме устройства от аккумуляторной батареи 11 напряжение поступает на реле 16 времени, котороепоэтому не переходит в исходное состояние, и на световой индикатор 15,который светится, сигнализируя о аварийном снятии напряжения генератора 8Устранив неисправность, нажимают кратковременно кнопку 14, Ее контакт снимает напряжение с реле 16 времени,и со светового индикатора 15, которыйпотухает. Затем отпускают кнопку 14и ее контакт замыкает цепь, но напряжение на световой индикатор 5 и нареле 16 времени не поступает, так какего контакт 16.1 успевает разомкнуться за время, в течение которого кнопка 14 .нажата, и повторно не замыкаетцепь, После этого схема работает втой же последовательности.При повреждении, коорое сопровождается неразмыканием контакта 4.1,например ввиду его сваривания, устройство работает следующим образом,40Процесс включения эдектродвигателяв работу и его последующая работа неимеют каких-либо особенностей по сравнению с нормальным рабочим режимомОсобенности появляются после размыкания контакта 12 реле давления изаключаются в следующем.Когда контакт 12 реле давления размыкается, напряжение снимается с катушек 4.2 и 5.2 контакторов и с реле5013 времени, которое после этого переходит в исходное состояние При этомсиловой контакт 5,1 шунтирующего коназ 235 б Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035,осква, Ж, Раушская наб д. 4/5 ВНИИПИ Государс изводственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, Ул Гагарина 1
СмотретьЗаявка
4775124, 27.12.1989
УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
НОВИКОВ ОЛЕГ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: B60L 1/00
Метки: компрессора, тепловоза, электродвигателем
Опубликовано: 07.07.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1745576-ustrojjstvo-upravleniya-ehlektrodvigatelem-kompressora-teplovoza.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство управления электродвигателем компрессора тепловоза</a>
Предыдущий патент: Механизм управления постоянно замкнутой муфтой сцепления
Следующий патент: Привод для перемещения груза
Случайный патент: Способ измерения температур плавления твердого вещества