Маневровый локомотив с электропередачей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

1,",—.. 20, 7, 10

Заявлено 05.Х.1965 (¹ 1030661/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 16Х.1967. Бюллетень ¹ 11.,1ПК В 61п

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР.:K 621.335.2-833.6 (088.8) Дата опубликования описания 30.3 1. i 967

Авторы нзоб тетсния

И. К. Лобанов и И. В. Рискин

Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт

Заявитель

МАНЕВРОВЪ|Й ЛОКОМОТИВ С ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧЕЙ

Известны маневровые локомотивы, содержащие теплоэлектрическую установку, включающую первичный двигатель н генератор, питающий тяговые двигатели, и аккумулятор, который включен параллельно теплоэлектрической установке и используется в качестве нагрузки, подключаемой в цепь тяговых двигателей в период торможения.

Исследования режимов работы маневровых тепловозов показали, что холостой ход составляет 57 — 72p(p, степень использования мощности силовой установки 5 — 10",и и время его работы на номинальной мощности не более 0,05p/о. Это означает, что около 90",, <> установленной мощности маневрового локомотива не используется.

Резкопеременный нагрузочный режим дизелей требует большого расхода топлива, а работа дизеля на холостом ходу не позволяет полностью использовать мощность дизеля, снижает срок его службы и эффективность.

В предлагаемом локомотиве параллельно теплоэлектрической установке включен электромеханический аккумулятор, состоящий из маховика и преобразователя, выполненного в виде машины постоянного тока независимого возбуждения, В результате понижается мощность теплоэлектрической устанозки без снижения производительности локомотива, повышается степень использования мощности двигателя, а следовательно, и его экономичность; кроме того. сокращаются эксплуатационные затраты.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого локомотива.

Он состоит из двигателя 1, генератора 2, преобразователя 8, механического аккумулятора 4 и тягового двигателя 5. Можно использовать один или несколько тяговых двигателей, соединенных известными способами.

Преобразователь 8 и соединенный с ним общим механическим валом аккумулятор 4 образуют электромеханический аккумулятор (ЭМА) 6, который при заряде аккумулирует энергию в виде кинетической энергии вращаюшегося маховика, величина которой определяется следующим уравнением:

Е = 0,38 10 о GD- n> квт-ч, где 6 — вес маховика, кг; D — диаметр инерции, м; и — скооость вращения маховика, об1мин.

Генератор 2 и преобразователь 3 возбуждаются от возбудителей 7 и 8, питающихся от двигателя 1.

Существуют следующие режимы работы локомотива: тяговый, зарядки, торможения и стоянки тепловоза.

В первом случае теплоэлектрическая устаЗО новка (включает двигатель 1 и генератор 2) gg0g4

Типография, пр. Сапупова. 2 работает параллельно с ЭМА, отдавая свою энергию двигателю а, при этом обороты З,ЧЛ падают в зависимости от количества отбпраемой энергии.

В случае работы теплоэлектрпческой установки на тяговый двигатель 5, я ЭМЛ пя холостом ходу, последняя в режиме одш;о иного следования локомотива мож T находиться в состоянии полной разряженностн «теплоэлектрическая установка полностьк> обеспечп- 10 вает потребность локомотива в энергии.

Возможен вариант, 1;огдя ЭМА отдает энергию тяговому двигателю. я теплоэлектрическя11, стяновкя Остановлена (заход,!Око>1отнва в цех илп следование в туннеле i-;.-;i! рабо- 15 тает на холостом ходу.

При f>eæèì6 3 я рядки теп, Оэл ектрпческая установка отдает свою энергию на заряд

ЭМА, одновременно на заряд ЭМА может работать и двигатель 5. При этом преобразователь 8 работает в двигательном режиме.

В режиме торможения двигатель 5 переводится в генераторный режим и отдает эперпно торможения на заряд ЭМА.

Благодаря наличию в схеме при торможе- 25 нии преобразователя 8 с независимым возбу>кдением тормозной ток, а следовательно, н сила тор:1!О>кения, может плавно: 1еняться В широком диапазоне скоростей. поскольку преобразователь 8 представляет собой эквива- 30 лентное переменное сопротивление, величина которого выражается следующей (Ьора!улой

Е-„ э (35 где Е, -- э.д.с. преобразователя 8; 1, — тормозной ток, протекающий через преобразователь 8; RÐ вЂ” эквивалентное сопротивление образуемое в цепи тормозного тока преобразователем 8. 40

Величину этого сопротивления можно считать положительной, когда направление э.д.с. преобразователя 8 противоположно направлению протекающего через него тока.

Так как Е, = j (i,, n), где 1, — ток возбуждения преобразователя,3, и — скорость вращения этого преобразователя. то R, = f (, n).

Изменение величины тока возбуждения преобразователя и скорости его вращения меняет величину эквивалентного сопротивления ггреобразователя.

Предлагаемое устройство позволяет уменьш !ть эквивалентное сопротивление преобразователя путем уменьшения тока возбуждения преобразователя до нуля и далее в область отрицательных значений. При отрицательныпх токах возбуждения э.д.с. преобразователя направлена согласно с направлением тормозного тока, т, е. преобразователь 8 переходит в геператорный режим и величину его сопротивления следует считать отрицаT льной.

В режиме стоянки тепловоза (V=0) прп полностью заряженном ЭМА теплоэлектрическая установка ЭМА 6 работает вхолосту1О.

Предмет и"-,îáðåòñíèÿ

Маневровый локомотив с электропередачей, содержащий теплоэлектрическу1о установку, состоящую из первичного двигателя, генератора для питания тяговых двигателей, и аккумулятор, включе1гный параллельно теплоэлектрической установке, отлинагОщийся тем, что, с целью снижения номинальной мощности теплоэлектрической установки и эксплуатационных затрат, в качестве аккумулятора применен электромеханический аккумулятор, состоящий из маховика и преобразователя, выполненного в виде машины постоянного тока независимого возбуждения.

Составитель В. Попова

Редактор П. А. Вербова

Техред T. П. Курилко

Корректоры: В. В. Крылова и Д. В. Наделяева

Заказ 92515 Тира>к 535 Подписное

ЦЧ14ИПИ Комитета по делам изобретений и oil ðûòèé ilpH Совете М!гпистров СССР

Москва. Центр, пр. Серова, д. 4