CS201107B1 - Zapojení k indikaci nežádoucího generátorického chodu stejnosměmého elektromotoru - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení k indikaci nežádoucího generátorického chodu stejnosměrného elektromotoru. Tímto zapojením je vyřešen problém indikace náhodného výskytu generátorického chodu elektromotoru, například na elektrických lokomotivách.

K nežádoucímu krátkodobému generátorickému chodu stejnosměrných elektromotorů dochází zejména při zkratech v napájení stejnosměrných elektromotorů. Při zkratu na přívodních svorkách stejnosměrného elektromotoru zanikne ihned napájecí napětí. Elektromotorická síla elektromotoru však zaniká postupně, s určitým časovým zpožděním, protože je udržovaná magnetickým tokem od vířivých proudů v magnetickém obvodu elektromotoru. To způsobí, že proud tekoucí před zkratem do elektromotoru, po zkratu začne nejen klesat, ale přejde až do záporných hodnot, tedy elektromotor přejde krátkodobě do generátorického chodu. Tento náhlý přechod do generátorického chodu vede ve většině případů k selhání komutace elektromotoru, čili ke vzniku kruhového ohně na komutátoru. Jde-li jen o přechodný zkrat v napájení /např. v napájecím usměrňovači/, nelze následnou prohlídkou komutačního ústrojí poškozeného elektromotoru zjistit, zda došlo ke vzniku kruhového ohně na komutátoru z důvodu nespolehlivosti funkce vlastního elektromotoru nebo z příčin vnějších, jakým například je přechodný zkrat v oblasti napájení elektromotoru. Toto rozlišení, kde vlastně vznikla prvotní závada, je zvláště obtížné v zaří201107

201 107 zeních, kde je v provozu několik paralelně běžících jednotlivých elektromotorů, Si skupin elektromotorů /u elektrických lokomotiv závislé i nezávislé trakce jsou tři i více paralelní skupiny elektromotorů/·

Uvedené nedostatky řeěi zapojení podle vynálezu, jehož podstatou je, že do série s napájecími přívody proudu k elektromotoru je zapojen alespoň jeden Indikátor generétorického chodu elektromotoru.

Zapojení indikátoru nežádoucího generátor!ckého chodu elektromotoru do přívodu k elektromotorům, například na elektrické stejnosměrné lokomotivě, je na obr. 1, kde je zakreslen normální bezporuchový stav, na obr. 2 je znázorněna situace při zkratu na napájecích přívodech /na trakčním vedení/, na obr. 3 je situace při zkratu mezi kartáči na komutátoru jednoho elektromotoru /případ selhání komutace/ a na obr. 4 je zakreslen případ zkratu mezi vstupním kartáčem elektromotoru a kostrou lokomotivy /která je vodivě spojena s jedním napájecím přívodem/.

Na obr. 1 je příklad zapojení indikátorů nežádoucího generátorického chodu elektromotorů do přívodu proudu k elektromotorům na elektrické stejnosměrné lokomotivě se třemi paralelními větvemi elektromotorů. K prvnímu napájecímu přívodu + je připojen sběrač Sb v sérii s hlavním vypínačem HV, k němuž jsou dále připojeny tři paralelní větve. V první větvi je zapojen v sérii první indikátor {1 generátorického chodu elektromotoru, první elektromotor Ml a další indikátor IP generátorického chodu elektromotoru první větve. Analogicky jsou ve druhé a třetí větvi zapojeny v sérii indikátory 12, 12^ a I}, 13·, elektromotory Ml a M2. Druhý vývod spojených paralelních větví je připojen k druhému napájecímu přívodu V jednotlivých větvích jsou vyznačeny směry motorických prou^dů *sr -s~ ⁸ Sy

Na obr. 2 je stejné zapojení jako na obr. 1 s tím rozdílem, že je zde vyznačen směr krátkodobých generátorických proudů igp igg, ig-j» vyvolaných zkratem mezi napaječovými přívody +, -.

Na obr. 3 je obdobné zapojení jako na obr. 1 a tím rozdílem, že ja zda vyznačen směr generátorických proudů a i^ a motorického proudu i^. Tento stav ja způsoben zkratem mezi kartáči na kotvě elektromotoru- Ml.

Na obr. 4 je rovněž obdobné zapojení jako na obr. 1 s tím rozdílem, že jsou zde vyznačeny směry generátorických proudů i^, igg, ig^ ⁸ sriiěr motorického proudu i_m1, což platí pro případ zkratu mezi vstupním kartáčem elektromotoru Ml a - napájecím přívodem, který je vodivě spojen s kostrou lokomotivy.

Za normálního provozu teče stejnosměrný proud při polaritě plus na sběrači Sb směrem do elektrických obvodů na lokomotivě. Tedy stejnosměrný proud teče přes hlavní vypínač HV, za ním se pak dělí do tří paralelních větví k elektromotorům Ml, M2 a MJ.

Na začátku i na konci každé větve je připojen indikátor II, 12 a 13, respektive II’,

12’ ⁸ £21 > indikující objevení se proudů generátorických, tedy proudů směru opačného

201 107 k normálním motorovým proudům i_ml, i_m2, i^. Takovým indikátorem může být každá zařízení citlivé jen na směr proudu generátorického, například polarizované relé s přídržným zařízením. Nastane-li podle obr. 2 zkrat v přívodu napětí k jedoucí elektrické lokomotivě s trakčními motory pod proudem /zkrat na trakčním vedení/ pak v zápětí po zkratu přejdou elektromotory Ml, M2 a M2 krátkodobě do generátorického chodu. Objevení se proudu generátorických i^, ig₂ a ig^ je zaznamenáno indikátory II, 12, £2, IV, I2‘, 122. generátorického chodu elektromotorů. Po zkratu je prohlídkou záznamů těchto indikátorů jednoznačně patrno, že prvotní závada vznikla mimo zařízení na elektrické lokomotivě.

Tedy je prokázáno, že příčinu případného selhání komutace elektromotorů Ml, M2 a JJ2 nutno hledat mimo elektrickou lokomotivu. Obr. 3 ukazuje dále případ prvotního selhání komutace prvního elektromotoru Ml /z důvodu například závitového zkratu ve vinutí elektro motoru, který vede k selhání komutace jen za jízdy nejvyššími rychlostmi a není tudíž možné takovou závadu elektromotoru objevit při statické prohlídce/. Dojde-li tedy za jízdy elektrické lokomotivy ke zkratu na komutátoru prvního elektromotoru Ml, přejdou v zápětí po vzniku této závady do krátkodobého generátorického chodu elektromotory M2 a M2. Tento generátorický chod, čili objevení se proudu směrů ig₂ a ig^, je indikátory 12, 121» 12 ^a S22. zaznamenán. Proud tekoucí prvními indikátory II a £V do prvního elektromotoru Ml, i když se jedná zde o poruchový proud, má směr původního motorického proudu iml a tudíž první indikátory II a IV nezapůsobí. Prohlídkou záznamu indikátoru po poruše je jednoznačně patrno, že začátek havárie v zařízení na elektrické lokomotivě způsobil první elektromotor Ml. Nastane-li zkrat mezi vstupním kartáčem prvního elektromotoru Ml a ; napájecím přívodem, jak ukazuje obr. 4, přejdou v zápětí po zkratu do generátorického chodu trakční motory Ml, M2 a M2· Indikátory IV, 12, IV, £2 ^a í2i ^za“ znamenají objevení se generátorických proudů ig^, ig2 a ig^· Indikátorem II však teče proud v původním směru motorického proudu i tedy indikátor II nezapůsobí. Podle údajů všech indikátorů tak lze jednoznačně určit počáteční místo poruchy, to je zkrat na vstupním kartáči elektromotoru Ml.

Vynález je možno využít všude, kde je použito jako pohonu stejnosměrných elektromotorů, zejména pak ve složitých zařízeních, kde je více paralelních větví se stejnosměrnými elektromotory. Trvalou indikací náhodného výskytu generátorických proudů elektromotorů pomocí indikátorů generátorického chodu bu3 v klasické formě pomocí polarizovaných relé, nebo nověji měřicí sondou se záznamem na magnetofonový pásek /zařízení mobilní diagnostiky funkce soustavy/, je možno v případě poruchy zcela jednoznačně a rychle určit počáteční místo závady celého zařízení.

Claims (3)

1. Zapojení k indikaci nežádoucího generátorického chodu stejnosměrného elektromotoru, kde elektromotor je připojen k napájecím přívodům, vyznačené tím, že do série s napájecími přívody /+, -/ proudu k elektromotoru /Ml/ je zapojen alespoň jeden indiká201 107 tor /11, II’/ generátorického chodu elektromotoru.

2. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že k sériovému spojení indikátorů /11, II’/ generátorického chodu elektromotoru a elektromotoru /Ml/, je paralelně připojena alespoň jedna sériová kombinace druhých indikátorů /12, 12’/ generátorického chodu elektromotoru a druhého elektromotoru /M2/.

3. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, Že indikátorem /11, II’, 12, 12’/ generátorického chodu elektromotoru je polarizované proudové relé s přídržným mechanismem neb magnet se západkovým zařízením pro pootočení magnetu jen při jednom, a to generátorickém směru proudu v přívodech k elektromotoru.