УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА ЭЛЕКТРОПОЕЗДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА ЭЛЕКТРОПОЕЗДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА


RU (11) 2006168 (13) C1

(51) 5 H02P3/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5040708/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.04.30 
(45) Опубликовано: 1994.01.15 
(71) Заявитель(и): Доценко А.П.; Лиепа М.А.; Пацановский В.П.; Сребный Ю.Л.; Феоктистов В.П.; Чаусов О.Г. 
(72) Автор(ы): Доценко А.П.; Лиепа М.А.; Пацановский В.П.; Сребный Ю.Л.; Феоктистов В.П.; Чаусов О.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Московский институт инженеров железнодорожного транспорта 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА ЭЛЕКТРОПОЕЗДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА 

Использование: на электропоездах, работающих в режиме частых остановок. Сущность: сохранение и регулирование тормозного усилия электродинамического тормоза до полной остановки поезда обеспечивается тем, что в устройстве с тяговым электродвигателем 1, обмотки которого подключены к токоприемнику 3 и заземляющему устройству 2 электропоезда посредством диода 4, фильтра 5 и импульсного прерывателя 6, дополнительно предусмотрены коммутационные элементы 7 и 8, диод 9 и конденсатор 10. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротранспорту с тяговыми электродвигателями постоянного тока и может быть использовано на электроподвижном составе пригородного сообщения, метро, трамвае, троллейбусе, а также на электромобиле.

Известно устройство для электрического торможения тягового двигателя, содержащее импульсный преобразователь, включенный параллельно обмоткам двигателя, и диод, включенный между двигателем и источником электропитания.

Недостаток этого устройства связан с тем, что обеспечивает тормозную силу только до скорости 5-7 км/ч, а при меньшем значении скорости тормозное усилие быстро снижается, даже при коротком замыкании обмоток двигателя.

Этот недостаток устранен в устройстве, содержащем дополнительные коммутационные элементы, которые обеспечивают переключение двигателя в режим торможения противовключения при питании его обмоток от токоприемника через импульсный преобразователь.

При этом полное тормозное усилие может быть сохранено до полной остановки, но для обеспечения режима противовключения необходимо небольшое напряжение (не более 3-4% от номинального напряжения двигателя, поскольку его ЭДС действует согласно с внешним источником). Поэтому питание затормаживаемого двигателя от сети с большим напряжением затрудняет процесс регулирования, особенно в его завершающей стадии.

В качестве прототипа изобретения целесообразно принять устройство для электрического торможения тягового электродвигателя на электропоезде постоянного тока, содержащее импульсный прерыватель, включенный параллельно обмоткам двигателя, диод, включенный между общей точкой обмоток двигателя и прерывателя и токоприемником.

Недостаток прототипа связан с потерей тормозного усилия в зоне малых скоростей.

Цель изобретения - сохранение и плавное регулирование тормозного усилия до полной остановки электропоезда.

Это достигается тем, что дополнительно предусмотрены первый и второй коммутационные элементы, конденсатор и дополнительный диод, причем первый коммутационный элемент включен последовательно в цепь импульсного прерывателя и к его контактам подключен конденсатор, а дополнительный диод и второй коммутационный элемент соединены последовательно и эта цепочка включена параллельно обмоткам двигателя.

Существенные отличительные признаки: подключение конденсатора с коммутационным элементом последовательно в цепь импульсного прерывателя; подключение диода и второго коммутационного элемента параллельно обмоткам электродвигателя.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства (для одного двигателя); на фиг. 2 - таблица положений коммутационных элементов для режимов "рекуперация" и "противовключение"; на фиг. 3 - временная диаграмма заключительной фазы торможения поезда до полной остановки.

Предлагаемое устройство предназначено для торможения группы тяговых электродвигателей 1, которая условно показана в виде одного двигателя с якорной обмоткой Я и обмоткой возбуждения ОВ. Электродвигатель 1 в режиме рекуперативного торможения на электропоезде подключен к заземляющему узлу 2 и токоприемнику 3 через диод 4 и LC-фильтр 5. Параллельно электродвигателю 1 подключена цепочка из импульсного прерывателя 6 и коммутационного элемента 7, а также другая цепочка из второго коммутационного элемента 8 и диода 9. К контактам элемента 7 присоединен конденсатор 10, причем в качестве его может быть использован, например, конденсатор фильтра 5 или отдельный конденсатор, имеющий свое зарядное устройство.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии поезд следует на выбеге. Для включения рекуперативного торможения должна быть собрана схема по фиг. 1, коммутационные элементы 7 и 8 установлены в положения, как показано на фиг. 1 (см. также фиг. 2). При периодическом включении импульсного прерывателя 6 с коэффициентом заполнения k (0 < k < 1) реализуется импульсный режим с циклом: закорачивание двигателя 1 прерывателем 6, в результате чего ток iд нарастает; разрыв цепи через импульсный прерыватель 6 при его выключении, в результате чего ток iд идет через диод 4 в тяговую сеть.

Величина тока Iд и соответственно тормозное усилие регулируется выбором коэффициента заполнения k. По мере затормаживания поезда (см. фиг. 3) его скорость n снижается, а ток Iд стабилизируют повышением коэффициента k. Это может продолжаться только до значения k = 1, что происходит в момент t1 по фиг. 3 (скорость поезда 5-7 км/ч). При этом электродвигатель 1 далее тормозится в режиме к. з. ; если не принять других действий, то k = const, Iд и n меняются согласно штриховым линиям, а интенсивность торможения снижается. Чтобы повысить интенсивность торможения, переходят на схему противовключения с импульсным регулированием, для чего в момент t1 выполняют следующие действия (см. фиг. 2): замыкают элемент 8, что не меняет режима работы электродвигателя 1 в к. з. схеме; переводят элемент 7 в левое положение, включая в цепь ИП 6 конденсатор 10; подбирают такое значение k < 1, что среднее значение Iд соответствует прежнему уровню, и по мере снижения скорости n стабилизируют Iд повышением k. При гашении скорости до 0,3-0,4 км/ч, т. е. с момента t2 следует постепенно снижать тормозную силу, т. е. ток Iд, сбросом k в функции V, как показано в заключительной стадии этого процесса на фиг. 3 (интервал t2 t3 ). При этом установка тормозного тока Iд снижается в функции скорости n - примерно пропорционально, начиная от скорости n2, соответствующей скорости поезда 0,3 км/ч.

В результате происходит плавная остановка поезда с последующим включением стояночного тормоза.

Технико-экономическая эффективность изобретения определяется возможностью реализации полного цикла остановочного торможения электрическим способом, что обеспечивает сохранность тормозных колодок и бандажей, т. е. снижает износ подвижного состава. (56) Тихменев Б. Н. и Трахтман Л. М. Подвижной состав электрифициpованных железных дорог. Теория работы электрооборудования, электрические схемы и аппараты. М. : Транспорт, 1980, с. 224-226, рис. 220. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА ЭЛЕКТРОПОЕЗДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее импульсный прерыватель, соединенный с обмотками двигателя, диод, включенный между общей точкой обмоток двигателя и прерывателя и токоприемником, отличающееся тем, что дополнительно предусмотрены первый и второй коммутационные элементы, конденсатор и дополнительный диод, причем первый коммутационный элемент включен последовательно в цепь импульсного прерывателя и к его контактам подключен конденсатор, а дополнительный диод и второй коммутационный элемент соединены последовательно и эта цепочка включена параллельно обмоткам двигателя.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru