Способ плавного автоматического регулированиятормозной chjlbi
244373
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соаатских
Социалистических
Расстели«
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 10.I I.1967 (№ 1132588/24-7) b,ë. 20L, 2
201, 28 с присоединением заявки №
Приоритет
;"4ПК В 60L
В 60L
УДК, 621.333.41 (088.8) Коззитет по репам ивооретеиий и открытий при Совете айииистрое
СССР
Опубликовано 28.V.1969. Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 9.Х,1969
Авторы изооретения
А. П. Зайцев, P К. Гачик, А. И. Лисицына, В. А. Грибанов, Л, Ю. Вейцман, A. В. Сергеев, А. Д. Митаенко, Л. М. Трахман, В. Д. Тулупов и A. П. Марченков
Томский политехнический институт и Рижский электромашиностроительный завод
Заявители
СПОСОБ ПЛАВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ТОРМОЗНОЙ СИЛЫ РЕОСТАТНО-РЕКУПЕРАТИВНОГО
ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Указанный способ обеспечивает плавное автоматическое регулирование тормозной силы реостатно-рекуперативного торможения электроподвижного состава с двигателями постоянного тока по предельно допустимому или любому наперед заданному значению максимального межламельного напряжения на коллекторах тяговых двигателей, что обеспечивает реализацию максимальных тормозных сил при одновременной защите тяговых двигателей от возникновения круговых огней из-за превышения допустимых значений максимального межламельного напряжения на коллекторах тяговых двигателей.
Известны устройства для плавного автоматического регулирования тормозной силы ргостатного тормоза по предельному значению максимального межламельного напряжения, основанные на функциональном изменении сигнала, пропорционального току возбуждения, в сигнал, пропорциональный требуемому значению тока якоря при данном значении тока возбуждения.
Такой способ регулирования тормозной силы дает удовлетворительные результаты при реостатном торможении и при рекуперативном торможении на контактную сеть со стабильным напряжением. Однако, реально рекуперативное торможение осуществляется при значительных изменениях и резких колебаниях напряжения в контактной сети. В этих условиях способ, основанный на функциональном преобразовании тока возбуждения, не может обеспечить точного регулирования тормозной силы по границе допустимых потенциальных условий на коллекторах тяговых двигателей.
В предложенном способе регулирование тормозной силы рекуперативно-реостатного тор10 моза осуществляется путем сравнения истинного и заданного значений межламельного напряжения с помощью счетно-решающего устройства, на входы которого подаются значения токов якоря и обмоток возбуждения и
15 напряжения на коллекторе тяговых двигателей, а на выходе снимается сигнал, пропорциональный текущему значению максимального межламельного напряжения на коллекторах тяговых двигателей и этим сигналом
20 воздействуют на ток возбуждения.
Известно, что тяговые двигатели постоянного тока устойчиво работают при величинах максимального межламельного напряжения на коллекторах тяговых двигателей порядка
25 30 — 45 в в зависимости от их конструктивных параметров. Превышение этих значений недопустимо, так как ведет к образованию круговых огней и выходу двигателей из строя. Поэтому максимальное использование тормоз30 ной силы реотятчо-рекуперативного тормоза
244373
2pV,. м—
К-а
40 (2) 1„= К,U„+ К, 1в может быть получено в том случае, если в процессе изменения скорости движения и изменения величин токов якоря и возбуждения, а также при колебании в контактной сеги обеспечивается стабилизация величины м аксим ального межламельного напряжения.
В общем случае величина максимального межламельного напряжения определяется напряжением на коллекторе тягового двигателя и степенью искажения поля возбуждения реакцией якоря машины. Точное вычисление межламельного напряжения затруднительно.
Но для машин с расходящимся воздушным зазором, которым в настоящее время снабжаются практически все тяговые двигатели, величина максимального межламельного напряжения с достаточной для практических целей степенью точности может быть вычислена по предложенной А. Б. Иоффе формуле
1V 1я
1+ 0,45 "Р, (1)
1в @ в где р — число пар полюсов тягового двигателя;
К вЂ” число коллекторных пластин;
0„— напряжение на коллекторе; а —,коэффициент полюсного перекрытия;
N — число стержней обмотки якоря; а в число пар параллельных ветвей обмотки якоря;
I — ток якоря;
1, — ток обмотки возбуждения;
W, — число витков обмотки возбуждения.
Поскольку в выражение (1) входят параметры тягового двигателя, остающиеся постоянными, а изменяются только величины тока якоря, тока возбуждения и напряжения на коллекторе, то оно может быть представлено в виде
Уравнение (2) может быть решено с помощью счетно-решающих устройств. Имея величину максимального межламельного напряжения можно обеспечить регулирование тормозной силы на постоянство этой величины, т. е. обеспечить реализацию ма ксимальной тормозной силы при изменении скорости движения и напряжения в контактной сети.
На чертеже изображена схема регулирования тормозной силы по предельному значению максимального межламельного напряжения согласно данному способу.
Якорь тягового двигателя 1 в режиме реостатного торможения с помощью контакта 2 подключается к тормозному сопротивлению 3„ а в режиме рекуперативного торможения,подключается к контактной сети с,помощью контакта 4. Обмотка возбуждения 5 тягового двигателя питается от возбудителя-усилителя
6. Последний представляет собой выпрямительный управляемый одно- или многофазный мост или любой другой тип усилителя с выходом на постоянном токе.
Импульсы, управляющие возбудителем 6, вырабатываются генератором импульсов 7, который управляется напряжением U и может представлять собой либо фазорегулятор, вырабатывающий импульсы неизменной величины, но с изменяющейся относительно питающего напряжения возбудителя фазой, либо фазорегулятор, вырабатывающий импульсы с минимальной фазой в случае наличия напряжения управления и не вырабатывающий их вообще в случае отсутствия управляющего напряжения. В зависимости от того или другого типа осуществляется либо плавное фазовое, либо релейное регулирование тока возбуждения.
По предлагаемому способу напряжение управления U генератора является разностью заданного напряжения U», поступающего на элемент сравнения 8 с выхода задающего элемента 9, и напряжения выхода Um решающего устройства 10.
На входы решающего устройства подаются сигналы датчика тока возбуждения 11 и тока якоря 12 и датчика напряжения на коллекторе 18 тягового двигателя. Сигналы всех датчиков пропорциональны, соответственно, токам возбуждения и якоря и напряжению на коллекторе.
В блоке решающего устройства 10 решается уравнение (2) и на выходе его появляется напряжение Uð, пропорциональное текущему значению максимального межламельного напряжения на коллекторе тягового двигателя 1.
Это напряжение сравнивается с заданной величиной межламельного напряжения и их разность управляет генератором импульсов 7.
Если максимальное межламельное напряжение меньше заданной величины, то на вход генератора импульсов 7 подается максимальный сигнал. При этом устанавливается максимальное напряжение выхода возбудителя б и ток возбуждения начинает расти со скоростью, определяемой постоянной времени обмотки возбуждения. При этом растет и ток якоря и напряжение на коллекторе и, следовательно, напряжение выхода, решающего устройства
l0. Как только последнее достигнет заданного значения, снимается сигнал со входа генератора импульсов 7 (или уменьшается при фазовом регулировании) и ток возбуждения уменьшается или прекращается его рост.
С изменением скорости движения или напряжения сети происходит соответствующее регулирование тока возбуждения и система поддерживает неизменное значение максимального межламельного напряжения на коллекторах тяговых двигателей, обеспечивая максимальное использование тормозных возможностей подвижного состава.
244373
Предмет изобретения
Составитель В. Попова
Техред T. П, Курилко Корректор О, Б. Тюрина
Редактор Э. Рубан
Заказ 2508/13 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пп. Сапунова, 2
Способ плавного автоматического регулирования тормозной силы реостатно-рекуперативного торможения электроподвижното состава с тяговыми двигателями постоянного тока с независимым возбуждением в режиме торможения путем изменения тока возбуждения. отличающийся тем, что, с целью максимального использования тормозной силы с ограничением по межламельному напряжению, сравнивают истинное и заданное значения максимального межламельного напряжения и полученным сигналом воздействуют на ток возбуждения.
