CS219730B1

CS219730B1 - Connection of the independent electric brake of the traction vehicle with auxilliary source

Info

Publication number: CS219730B1
Application number: CS38681A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Raba; Ladislav Kyr
Original assignee: Frantisek Raba; Ladislav Kyr
Priority date: 1981-01-20
Filing date: 1981-01-20
Publication date: 1983-03-25

Description

Vynález řeší zapojení na troleji nezávislé elektrické brzdy s pomocným zdrojem určeným pro prvotní nabuzení trakčního motoru pracujícího v režimu elektrického brzdění. Jako pomocného zdroje se používá alternátoru mechanicky spojeného například s trakčním motorem. Alternátor je určen i jako zdroj nabíjení vozové baterie trakčního vozidla. Potřebná energie pro prvotní nabuzení je odebírána ze střídavého výstupu alternátoru, transformována na požadovanou hodnotu pomocného napětí, usměrňována a filtrována. Při stojícím vozidle a při rychlostech vozidla blízkých rychlosti nulové dochází k zániku budicího proudu, což je pro energetickou bilanci trakčního vozidla výhodné. Výhodou tohoto systému je, že nezatěžuje vozovou baterii, neboť energie pro prvotní nabuzení je odebírána z kinetické energie vozidla. Tento systém lze s výhodou použít zejména pro brzdění trolejbusů, tramvají apod.The invention solves a wiring of a trolley-independent electric brake with an auxiliary power supply intended for initial excitation of a traction motor operating in electric braking mode. An alternator mechanically coupled to, for example, a traction motor is used as an auxiliary source. The alternator is also intended as a charging source for the vehicle battery of the traction vehicle. The energy required for the initial energization is taken from the alternator output of the alternator, transformed to the desired auxiliary voltage, rectified and filtered. When the vehicle is stationary and at speeds close to zero, the excitation current disappears, which is advantageous for the energy balance of the traction vehicle. The advantage of this system is that it does not burden the vehicle battery, since the energy for initial excitation is taken from the kinetic energy of the vehicle. This system can be used especially for braking of trolleybuses, trams etc.

Vynález se týká zapojení nezávislé elektrické brzdy trakčního vozidla s pomocným zdrojem pro zajištění jejího prvotního nabuzení a pro nabíjení vozové baterie trakčního vozidla.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an independent electric brake of a traction vehicle with an auxiliary power source for providing its initial excitation and for charging the vehicle battery of the traction vehicle.

U dosud známých systémů na troleji nezávislých elektrických brzd se k prvotnímu nabuzení trakčního motoru využívá několika způsobů. Především je to využití remanentního napětí trakčního motoru. Tento způsob má řadu nevýhod jako jsou například závislost rychlosti nabuzení na rychlosti vozidla, obtížná regulovatelnost statických i dynamických parametrů brzdy a přináší komplikace v silových obvodech pohonu.In the prior art trolley-independent electric brake systems, several methods are used to initially energize the traction motor. Above all, it is the use of the remanent voltage of the traction motor. This method has a number of disadvantages such as the dependence of the excitation speed on the vehicle speed, the difficulty in regulating the static and dynamic parameters of the brake, and brings complications in the power circuits of the drive.

Jiný způsob je využití vozové baterie pro prvotní nabuzení trakčního motoru. Jeho hlavní nevýhodou je buď přímá galvanická vazba vozové baterie s trakčními obvody, nebo nutnost opatřit trakční motor pomocným budicím vinutím. Další nevýhodou tohoto systému je pulsní zatěžování vozové baterie poměrně značným výkonem a tím nepříznivé ovlivňování sítě malého napětí vozidla. Systém dovoluje buzení trakčního motoru i při stojícím vozidle, což je energeticky pro vozovou baterii značně nepříznivé.Another way is to use the vehicle battery for initial excitation of the traction motor. Its main disadvantage is either the direct galvanic coupling of the vehicle battery with the traction circuits or the necessity to provide the traction motor with an auxiliary excitation winding. Another disadvantage of this system is the pulse loading of the vehicle battery with relatively high power and thus adversely affecting the low voltage network of the vehicle. The system allows excitation of the traction motor even when the vehicle is stationary, which is considerably unfavorable for the vehicle battery.

Jiný způsob prvotního nabuzení trakčního motoru spočívá v použití pomocného zdroje s galvanickým oddělením vstupu od výstupu, který je napájen z vozové baterie a na svém výstupu dává potřebné pomocné napětí pro napájení budicích vinutí trakčního motoru. Tento způsob sice odstraňuje nevýhodu galvanického spojení vozové baterie s trakčními obvody, jinak má však všechny nevýhody výše uvedeného systému a navíc vyžaduje složité přídavné zařízení.Another way of initially energizing the traction motor is to use an auxiliary power supply with galvanic separation of input and output, which is powered by the vehicle battery, and at its output provides the necessary auxiliary voltage to power the drive windings of the traction motor. While this method eliminates the disadvantage of galvanic coupling of the vehicle battery to the traction circuits, it otherwise has all the disadvantages of the above system and additionally requires a complicated additional device.

Podle vynálezu zapojení nezávislé elektrické brzdy trakčního vozidla s pomocným zdrojem, jehož podstata spočívá v tom, že kotva alternátoru mechanicky spojená s kotvou trakčního motoru je svým vinutím připojena na výstup regulátoru a budiče alternátoru, na jehož první vstup je připojena vozová baterie a na jehož druhý vstup je připojeno střídavé výstupní vinutí alternátoru, jež je současně přes první usměrňovač připojeno na vozovou baterii a přes transformátor, druhý usměrňovač a filtr na filtrační kondenzátor, k němu je paralelně svými napájecími svorkami připojen tyristorový pulsní regulátor, přičemž zátěž trakčního motoru pro režim brzdy připojená ke kotvě trakčního motoru vstupními svorkami je svou výstupní svorkou připojena přes diodu na jednu svorku filtračního kondenzátoru, jehož druhá svorka je spojena se vstupní svorkou zátěže trakčního motoru pro režim brzdy.According to the invention, an independent electric brake of a traction vehicle with an auxiliary power source is characterized in that the alternator armature mechanically connected to the armature of the traction motor is connected by winding to the output of the controller and alternator driver. the input is connected by alternating output winding of the alternator, which is simultaneously connected through the first rectifier to the vehicle battery and through the transformer, second rectifier and filter to the filter capacitor, to which the thyristor pulse regulator is connected in parallel with its power terminals. it is connected to the traction motor armature via the input terminals through its diode to one filter capacitor terminal, the other terminal of which is connected to the traction motor load input terminal for brake mode.

Zapojení podle vynálezu odstraňuje dosavadní nevýhody a nedostatky výše uvedené a má řadu předností oproti dřívějším systémům. Hlavní výhody tohoto zapojení spočívají v jednoduchosti. V maximální míře se využívá zařízení instalované již na vozidle pro jiné účely, systém nezatěžuje vozovou baterii, energie pro prvotní nabuzení je odebírána z kinetické energie brzděného vozidla. Velkou předností tohoto systému je skutečnost, že při zastavení vozidla automaticky zaniká budicí proud trakčního motoru, což snižuje jeho tepelné namáhání a tím je umožněno větší využití tohoto motoru v pracovních režimech.The circuitry of the invention overcomes the disadvantages and disadvantages of the above and has a number of advantages over prior systems. The main advantages of this connection are simplicity. The equipment already installed on the vehicle is used to the maximum extent for other purposes, the system does not load the vehicle battery, energy for initial excitation is taken from the kinetic energy of the braked vehicle. The great advantage of this system is that when the vehicle is stopped, the excitation current of the traction motor automatically disappears, which reduces its thermal stress and thus allows greater utilization of the motor in working modes.

Na výkresu je zapojení nezávislé elektrické brzdy trakčního vozidla podle vynálezu.The drawing shows the connection of the independent electric brake of the traction vehicle according to the invention.

Zapojení nezávislé elektrické brzdy trakčního vozidla s pomocným zdrojem sestává z tyristorového regulátoru 1 připojeného k budicímu vinutí 2 trakčního motoru s napájecími svorkami f, g, kde kotva trakčního motoru 3 je připojena paraleně k zátěži trakčního motoru pro režim brzdy 8, se vstupními svorkami c, d a výstupní svorkou e připojenou diodou 7 na filtrační kondenzátor 9. Dále sestává z alternátoru 4 s kotvou 402 alternátoru 4 připojenou na regulátor 5 a budič alternátoru s prvým vstupem a a druhým vstupem b a střídavého výstupního vinutí 401, které je přes transformátor 11 a druhý usměrňovač 12 připojeno na filtrThe independent electric brake of the traction vehicle with auxiliary power supply consists of a thyristor regulator 1 connected to the excitation winding 2 of the traction motor with power terminals f, g, where the anchor of the traction motor 3 is connected in parallel to the traction motor load for brake mode 8, input. and it comprises an alternator 4 with an alternator armature 402 connected to the regulator 5 and an alternator driver having a first input and a second input ba of an AC output winding 401 that is through the transformer 11 and the second rectifier 12 connected to a filter

10. Vozová baterie 13 je spojena s prvním usměrňovačem 8, který je připojen ke střídavému vinutí 401.10. The vehicle battery 13 is connected to a first rectifier 8, which is connected to the AC winding 401.

Zapojení podle vynálezu umožňuje brzdění trakčního vozidla tím způsobem, že trakční motor je zapojen jako cize buzené dynamo, kde kotva trakčního motoru 3 je připojena na zátěž trakčního motoru pro režim brzdy 6 a budicí vinutí trakčního motoru 2 je napájeno přes diodu 7 a tyristorový pulsní regulátor 1 z výstupní svorky e zátěže trakčního motoru pro režim brzdy 6. Napájecí napětí tyristorového pulsního regulátoru 1 je filtrováno filtračním kondenzátorem 9. Pro prvotní nabuzení této elektrické brzdy slouží pomocný zdroj sestávající z alternátoru 4, jehož pohon je odvozen od pohybu vozidla například tak, že alternátor 4 je poháněn od kotvy trakčního motoru, z transformátoru 11, který zajišťuje požadovanou hodnotu pomocného napětí a galvanické oddělení alternátoru 4 od trakčního obvodu, druhého usměrňovače 12 a filtru 10.The circuit according to the invention allows the traction vehicle to be braked in such a way that the traction motor is connected as a non-excited dynamo, where the armature of the traction motor 3 is connected to the traction motor load for brake mode 6 and the drive winding of the traction motor 2 is fed via diode 7 and The supply voltage of the thyristor pulse regulator 1 is filtered by a filter capacitor 9. For the initial activation of this electric brake there is an auxiliary power supply consisting of an alternator 4, the drive of which is derived from the movement of the vehicle, for example the alternator 4 is driven from the armature of the traction motor, from the transformer 11 which provides the desired value of the auxiliary voltage and the galvanic separation of the alternator 4 from the traction circuit, the second rectifier 12 and the filter 10.

Výstup alternátoru je dále po usměrnění prvním usměrňovačem 8 využíván pro nabíjení vozové baterie 13. Regulátor 5 a budič alternátoru slouží k buzení alternátoru 4 a regulaci jeho výstupního napětí. Při stojícím vozidle a při rychlostech vozidla blízkých rychlosti nulové dochází k zániku budicího proudu trakčního motoru vlivem značného poklesu až zániku napájecího· napětí tyristorového pulsního regulátoru 1, jak na výstupní svorce e zátěže trakčního motoru pro režim brzdy 6, tak alternátoru 4.The output of the alternator is further used after charging by the first rectifier 8 to charge the car battery 13. The regulator 5 and the alternator driver serve to drive the alternator 4 and regulate its output voltage. When the vehicle is stationary and at speeds close to zero, the drive current of the traction motor is lost due to a considerable drop or loss of the supply voltage of the thyristor pulse regulator 1 at both the output terminal e of the traction motor load for brake mode 6 and alternator 4.

Výše popsané zapojení nezávislé elektrické brzdy trakčního vozidla s pomocným zdrojem lze s výhodou použít zejména pro brzdění trolejbusů, tramvají, metra a el. lokomotiv.The above described connection of an independent electric brake of the traction vehicle with an auxiliary power supply can be advantageously used especially for braking of trolleybuses, trams, metro and electric. locomotives.

Claims

Connection of independent electric brake of traction vehicle with auxiliary power supply and traction motor, with excitation winding connected to output of thyristor pulse regulator, characterized in that alternator armature (402) mechanically connected to armature of traction motor (3) is connected to output the controller (5) and the alternator driver, to the first input (a) of which the vehicle battery (13) is connected and to the second input (b) of the alternator output winding (401) of the alternator (4) is connected via the first rectifier ( 8) connected to wagon batevynAlezu rii (13) and through transformer (11), second rectifier (12) and filter (10) to filter capacitor (9), to which is connected in parallel with its power terminals (f, g) thyristor pulse regulator (1), wherein the traction motor load for brake mode (6) connected to the traction motor armature (3) by the input terminals (c, d) is connected by its output terminal (e) and via a diode (7) to one filter capacitor terminal (9), the other terminal of which is connected to a traction motor load input terminal (d) for brake mode (6).