Силовая схема турбоаккумуляторного поезда

ОП ИСАЙ Саоз СоветскихСоциалистицесюаРеспублик 11) 522 С 178 ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СЗИДВТЕЛЬСТВУ/12 исоединением заявкищдврстииииий ивнитвтиввтв Миииатрвв СМвв диивя извйрвтииийи втирьтий(46) Дата опубликования описания 24,08.7 И. П. Ю. М. И, ГольдштейнВ, П, Феоктистов саев, Н, И. Красноб Иньков, В. П. ПацанИ, Б. Шредер и О ев, П. Р, Семенов,вский, А. Г, Титов,Г. Чаусов 72) Авторы изобрете Московский ордена институт инженеров ордена Октябрьской нина и ордена Трудового асного Зна лезнодорожного транспорта, Полюции железная дорога, Р ибалтииск ижскии ордена од и Таллинскийзавод им, М.И. Калинин явители дового Красного Знамени Трудового Красного Знаме агоностроительный заэлектротехнический 54) СИЛОВАЯ С ТУРБОАККУМУЛЯТОРНОГО ПОЕЗДА сти газовойрной батареи.этот недостат нулевой скоИзобретение отн ному транспорту, в установкам мотор-ва турбинными первичь фериьтми тяговыми сится к железнод пользование моши неполное турбины Особенн частности к силовым гонных поездов с газоыми двигатслями и буаккумуляторными батаре ои сильно проявля жимах пуска потбега, рекуперативнна стоянке.изобретения - расшиования силовой устане использования мо езда о торможения,ости в также ямиИзвестны мотор-вагонные поезда, силовые установки которых содержат первичный тепловой двигатель, например газовую турбину, а также связанный с ним синхронный генератор переменного тока, выходные клеммы которого через выпрямитель соединены с тяговыми электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения.Кроме того, силовая установка содержит тяговую аккумуляторную батарею, при помоши которой запасают избыточную энергию первичного двигателя, а затем используют ее для питания тяговых электродвигателей, Тяговую аккумуляторную батарею применяют также для реализации режима рекуперативделов рени Цель регулир улучшени турбиныки,ат е шности г орной б вон еи и тяговои аккуму 20 женин ного т зда.естных силовых установок едостаток изв торных поездов - сложность ших систем регулирования и Это достигается тем, что известная силовая установка, содержащая газовую турбину и механически связанньй с ней синхрон ный генератор переменного тока, выходныеклеммы которого через выпрямитель соединены с тяговыми электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения и с тяговой аккумуляторной батареей, снабжена однофазной мостовой схемой, включенной последовательно в цепь тяговых электродвигателей, причем два ее противоположных плеча выполнены на диодах, в третье плечо включен контакт контактора пг".е,;" иа чения, в четвертое - тиристорный кл.822078Фесть - назаряд аккумуляторной батарей 14.Когда тиристорный ключ 13 включенк дви(велю приложено напряжение выпрямителя на,разница напряжений выпрямителя на диодах14 9 и аккумуляторной батареи 14.Когда (по мере разгона поезда) коэффи-ниент заполнения тиристорйого ключа 13,станет равным единице, то к элекдодвнга 1 телФ 18 будет постоянно приложено полное1 напряжение вьатрямителя на диодах 4-9.Для дальнейшего раэгоиа ,поезда выклюмтнристорный влюч 13 и включают кон:18 как и до переключения приложено напржение выпрямителя на диодах 4-9. Затем(по мере разгона поезда) включают тириторный ключ 13, постепенно увеличиваяэ з 3в диагональ однофаэной мостовой схемычена тяговая аккумуляторная батарея,; Йа фиг. 1 показана упрошенная принци:пиальная схема силовой установки турбоак-. кумуляторного поезда для режима тяги; на 1, фяг. 2 - то же, для режима электричес кого .торможения; на фиг. 3 - то же, при заряде аккумуляторной батареи от газовой турбиньп а) начальная стадия заряда;5) ЗаКЛЮЧИТЬЛЬНая Стадня Эа рида На фИГе е(р 4 - полная принципйальнаясхема силовой установки турбоаккумуляторного поезда.Силовая установка турбоаккумуляторного, йоеэда содержит (см, фиг. 1) газовую тур- бийу 1 р с которой механически связан синаграеееай еаеатриееокай генератор 2, сеабжееа 1 ный возбудителем 3. Выходные клеммы ге-:.нератора 2 присоединены к выпрямителю выполненному по трехфазной мостовой схема Д альнейший разгон поезда йройве 4 ят:Путем ослабления поля тягового электро,гателя 18.:Для этого тиристорный влючперевлючают параллепьно обмотке ,воз,йия 18 алектродвигателя 18.Припереходе в режим электрическоготорможения поезда переключают схемуой установки, как показано на фиг. 2тиристорный ключ 13 ввлючен пано обмотке возбуждения 18 электро18. Последовательнс с ключом 1чен резистор 20. Последовательноепь диода 12 включен тормозной рези1, эашунтированныйконтактом 22 корора переключения. В режиме электрич, о торможения газовая турбина работеостом ходу, напряжение на выходетора 2 и, следовательно, вьпрямнтеляодах 4-9 отсутствует.Ток тягового электродвигатещ 18 ра,ботеюшего в генераторном режиме, 35 ет от его клеммы "плюс черж сгший реактор 16, диодцЯ 4-9, диодкумуляторную . батарею 14 против еедиод 12 и тормозной резистор 21"минус тягового электродвигателя. В зо Ювысоких. ск 9 ростей,движения поезда когда д а диодах 4-9. К выходам вьшрямнтеля по- :ключена однофаэная мостовая схема, образо- Неюая контактором 10, диодами 11, 12 и йиристорным ключом 13. В диагональ этой жемы включена тяговая аккумуляторная ба ,тарея 14. Посаедовательно с однофазной мос овой схемой включены тяговйй 1 алектродви атель 18 постоянного тока последовательго бужд,ения и сглаживаюший реактор, Тяговый электродвигатель 18 имееткорную обмотку 17 и обмотку возбуждени ,11 8 заиунтированную диодом 1 9 аПри трогании поезда контактор-з,О разо :кнут, тиристорный ключ 13 Выключен., С.цомашь 1 о возбудителя 3 на выходе генера Фора 2 и выпрямителя на диодах 4-9 поддержнвают стабильное напряжение, равное номинальному. При атом От клеммы плюсого выпрямителя ток протекает 1 череод 11 тяговую аккумуляторнуюЛатаеРек 4 против ее э.д.се диод 12, электродвиг18 и сглаживаюший реактор 16. Велитока в этой цепи определяется разницей вкдиого напряжения выпряителя на ди дах 4-9 и напряжения тяговой аккумуляторно .батареи,14. Так как эти напряжения выбраныимерно одинаковыми, в цепи тягового эл "гродвигателя 18 будет протекать лишь нешой ток, необходимый для плавного.тро ения поезда. Дальнейшее повышение тока тягового э двигателя 18 и поддержание его на зад 1 ном уровне по мере разгона поезда осушежляется путем импульсного включения ти ристорного ваоча, 13 и постепенного повыШения его коэффициента заполнения, которен отношению времени его включенногоростояния в течение периода импульса и а тельностидериода При этом часть мошизовой турбины 1 и, следовательно, гене-РаГора: 2 расходуется на тягу поезда гЮ,ко ффициент аполнения до единицы, При :этом, когда тиристорный ключ 13 выклю к электродвигателю 18 приложено папряж ние выпрямителя на диодах 4-9, а когда ключ 13 ввлюченр - суммарное напряжение ,. аккумуляторной батареи 14 и выпрямителя 1на диодах 4 9, В заключительйой стадии пуска, , когда тнристорный ключ 13 полностьювюаочен,и электродвигателю 18 ппиложено суммарное ,напряжение аккумуляторной батареи 14 и-:выпрямителя на диодах 4 9. Энергия на те " гу поезда потребляется при атом как заочной турбины 1, так и от аккумуляторно ййяаиЫ,Ы5 напряжение электродвигателя 15 значительно превышает напряжение аккумуляторной батареи 14, контактор 22 разомкнут, и тормозной ток протекает через резистор 2 Х, При этом часть мощности, генерируемой бяговым электродвигателем 18, идет на эяд аккумуляторной батареи 14, а другая часть ее гасится на тормозном резисторе ./ еостатного торможения.6В зоне низких скоростей поезда, когда,апряжение тягового электродвигателя ста, овится равным напряжению тяговой аккуму- пяторной батареи 14," контакт 22 контакторы . а замыкают, При этом реализуется,режим 16 екуперативного торможения. Тормозной то спольэуемый для заряда аккумуляторной атареи 14, регулируют путем изменениякоэффициента заполнения тиристорного клю- ча 13.. ВНа фиг. 3 приведены схемы подзаряд;ааумуляторной, батареи 14 от генератора 2 стойл, щти выбеге. Схему, изображен на фиг 3 сиспользуют, если вьиод-ое напряженйе выпрямителя на диодах 4-9 я. 1ьше э.д.с, аккумуляторной батЬреи 14,дд эдом дд ддрдддыд ток дедуддруиФ, дм,ем изменения тока возбуждения генератора 2 при помощи возбудителя З,Схему, изоб-иную на фиг. 36, используют и зак 1 Эъ ючительной стадии заряда, когда э.д.с.мулаторной батареи 14 может быть фи-, е выходного напряжения выпрямителя наодах 4-9. Зарядный Мк при этом регулаизменением коэффициента заполнения6 иристорного ключа 13.На фиг. 4 даи пример практического ио олнения силовой установки для поезда име-,его на сец зую турбину 1 с генратоуэм 2 и выпрямителем на диодах 4-9, две тяговые аккумуляторные батареи 14 и четыре блока Х, П, Ш 1 У с тяговыми двигателямиКаждый блок содержит контай ты 23-25 контакторов дла переключения режимов тяги, электрического торможения и заряда аккумуляторнМВ батарей, а также контакты 28 контакторов для реверсированиа двигателей.Технико-экономическая эффективность предложенной силовой схемы турбоаккумуляторного поезда по сравнению с известны= ми схемами аналогичного назначении определяется улучшением регулировочных свойств силовой схемы, возможностью более полного,рационального использования мощности газовой турбины и аккумуляторной батареида и з о б р е т е я ио р Силоваа схема турбоаккумуляторногопоезда, содержащая тяговую аккумуляторную батарею, соединенную с синхронным генера- тором переменного тока, подключенным че=рез выпрямитель к тяговым электродвигателям постоянного тока последовательного . возбуждения, о т л и ч а ю щ а я с и тем, что, с целью улучшения использования мощности первичного двигателя, расширения пределов регулированиа, оно снабжено кос том, два противоположных плеча которогообразованы диодами, в третье плечо аклю-, чен контакт контактора переключения, а в четвертое д тиристорный ключд однй, наль моста подключена междуГвйпрямите лем и тяговым электродвигателем, и в Гую,диагона)пдвключена аккумуляторная Ьатарея.Составитель В. Попова Редактор Т. Загребельная Техред М. Ликович Корректор 3, фанта Заказ 3824/345 Тираж 901 ПодписноеШ 4 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035,Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4