CS264205B1 - Zapojení pro serio-paralelní přepojenítrakčních motorů tramvají - Google Patents

Abstract

Zapojení pro sério-paralelní přepojení trakčních motorů tramvají za stálého tahu vybavených dvěma skupinami motorů a zrychlovačem představuje doplňková opatření v obvodu trakční a ovládací soustavy, u něhož se využívá energetických a jízdních výhod jak sériového, tak paralelního řazení skupin motorů, přičemž v okamžiku přepojování nedochází ke změně tážných sil. Podstata řešení spočívá v tom, že v sériovém řazení dvou skupin motorů přes diodu je regulován jezdcem zrychlovače spouštěcí proud v rozsahu odporu první části zrychlovače, přičemž se využívá zeslabeného magnetického pole motorů bočníky jednak při počátku rozjezdu, jednak během pohybu jezdce po druhé části odporu přemostěné stykačem, zatímco k paralelnímu řazení dojde zapnutím skupinových stykačů za současného vypnutí bočníků magnetů a přemosťovacího stykače, čímž se do obvodu motorů vřadí odpor druhé části zrychlovače vyřazovaný zpětným pohybem jezdce, načež opětným reverzováním jeho pohybu po druhé části zrychlovače přemostěné stykačem doide k opětnému zapnutí bočníků magnetů. Ovládání obou způsobů řazení motorů je odvozeno od jeho poloh na odporových stupních ziychlovače, přičemž má řidič možnost volby jen sériového zapojení motorů s výhodami pro jízdu centry měst, místy s omezenou rychlostí, při odtahování jiných tramvají a při likvidaci prokluzu kol na znečistěné kolejnici

Description

CS 264 205 B1

Vynález se týká zapojení pro sério-paralelní přepojení trakčních motorů tramvají za stálého tahu vybavených zrychlovačem.

Tramvaje čtyřnápravové a vícenápravovéjsou vesměs vybaveny trvalým paralelním spo-jením skupin trakčních motorů regulovanýchodporem zrychlovače. Z hlediska energetické-ho jeví se toto spojení nehospodárné při jízděfrekventovanými centry měst, kde docházík častému zastavování a opětnému rozjížděnía při jízdě sníženou rychlostí vynucenou silnič-ním provozem a traťovým zařízením, například'výhybkami, křížením, oblouky a podobně. Ta-kovému provozu vyhovuje spíše sériové zapo-jení motorů a skupin, zatímco k rozjezdu dotraťových stoupání a k jízdě vyšší rychlostí jenezbytné používat paralelního řazení motorůza jízdy, zejména u vozidel vybavených zrych-lovačem, se neobešly bez citelné změny tahujednotlivých motorů a jejich skupin v okamži-ku přepínání pod proudem, neboť během přepí-nání docházelo ke krátkodobým změnám trak-čního proudu v kotvách a tím i kroutících mo-mentů, což zvláště při rozjezdu do traťovýchstoupání se projevilo změnou zrychlení vozidlaprovázenou nepříjemným trhnutím vozu, ne-hledě na to, že takto byly zvýšenou měrou na-máhány mechanické a elektrické součásti vozi-del. Výše uvedené nedostatky v zapojení a v kon-tinualitě přepnutí obou způsobů řazení skupinmotorů jsou odstraněny zapojením podle vyná-lezu, jehož podstata spočívá v tom, že v trakčnísoustavě na kladný pól zdroje trakčního napětíje zapojen začátek první skupiny motorů, kterásestává z kotev a magnetů čtvrtého a třetíhomotoru a cívky omezovacího relé řazenýchv sérii, kde paralelně k magnetům čtvrtéhoa třetího motoru je připojen první bočník v sé-rii s prvním kontaktem prvního shuntovacíhostykače, na jejíž konec je zapojena anoda prvnídiody a současně přes první kontakt druhéhoskupinového stykače konec druhé skupiny mo-torů, přičemž na začátek druhé skupiny, kterásestává z magnetů a kotev druhého a prvníhomotoru řazených v sérii, kde paralelně k mag-netům druhého a prvního motoru je přes prvníkontakt druhého shuntovacího stykače připo-jen druhý bočník, je napojena katoda prvnídiody a současně přes první kontakt prvníhoskupinového stykače i začátek první skupinymotorů, přičemž konec druhé skupiny motorůje přes první kontakt jízdního stykače zapojenna vývod první části zrychlovače, na niž nava-zuje přívod druhé části zrychlovače, přičemžobě části zrychlovače jsou přes regulovatelnýjezdec napojeny na záporný pól zdroje trakční-ho napětí, na nějž a na vývod první části zrych-lovače je zapojen první kontakt přemosťovací-ho stykače. V ovládací soustavě na kladný pólsériově zapojených obou polovin baterie opa-třené středovým vývodem je zapojen přívodkotvy pilotmotoru přes kontakt jízdního řadiče,dále přes třetí kontakt prvního skupinovéhostykače a přes první přepínací kontakt rever-začriího relé, přičemž na první přepínací kon-takt reverzačního relé je také připojen středo- vý vývod baterie přes druhý kontakt prvníhoskupinového stykače, zatímco vývod kotvy pi-lotmotoru je zapojen na záporný pól bateriepřes druhý přepínací kontakt reverzačního reléa přes kontakt omezovacího relé. Na póly bate-rie je přes kontakt jízdního řadiče zapojenajednak cívka jízdního stykače, jednak cívka re-verzačního relé přes třetí kontakt druhého sku-pinového stykače, který je paralelně spojený sečtvrtým kontaktem přemosťovacího stykače,jednak cívka přepojovacího relé přes třetí kon-takt zrychlovače, jednak cívka přemosťovacíhosykače přes druhý kontakt zrychlovače, k ně-muž je paralelně připojen kontakt přerušovací-ho relé sériově zapojený s druhým kontaktempřemosťovacího stykače, jednak cívka prvníhoshuntovacího stykače přes čtvrtý kontaktzrychlovače, na nějž je také připojena cívkadruhého shuntovacího stykače přes druhý kon-takt druhého skupinového stykače, přičemžcívka prvního shuntovacího stykače je zapoje-na také přes pátý kontakt zrychlovače a přestřetí kontakt přemosťovacího stykače, na nějžje také zapojena cívka druhého shuntovacíhostykače přes šestý kontakt zrychlovače. Mezi)óly baterie přes spínač paralelu a přes prvnícontakt přepojovacího relé, k němuž je para-elně připojen první kontakt zrychlovače sério-vě řazený s kontaktem paměťového relé, jsoujřipojeny jednak paralelně řazené cívky první-ho a druhého skupinového stykače, jednak cív-ca paměťového relé, jednak cívka přerušovací-10 relé přes druhou diodu a přes kondenzátor,c němuž je paralelně připojen vybíjecí odpora třetí dioda v sériovém řazení, přičemž anodatřetí diody je připojena na záporný pól baterie.

Funkcí zapojení podle vynálezu se docílípodstatné snížení spotřeby elektrické energieproti tramvajím s trvalým paralelním zapoje-ním obou skupin trakčních motorů, neboť kaž-dý rozjezd tramvaje z klidu, nebo z nízkýchrychlostí se děje v sériovém zapojení motorů,přičemž se sníží energetická ztráta na odporuzrychlovače na jednu čtvrtinu původních ztrát?ři zachování původní tažné síly motorů. Výso-tě tažné síly sériově řazených motorů při níz-tých rychlostech se využije jednak při odtaho-vání vadných tramvají z tratí s kopcovitým te-rénem bez rizika dosud obvyklého poškozová-ní trakční výzbroje nadměrným proudem, jed-nak při likvidaci prokluzu kol na znečistěnýchkolejích bez přerušení tahu motorů. Řidič tramvaje má možnost ruční volby buďtrvalé jízdy v sériovém, nebo paralelním řazení,nebo automatickém způsobu přeřazování sé-rio-paralelního zapojení skupin motorů, při-čemž v okamžiku přeřazování je zachovánakontinuita tažné síly vozidla.

Na připojeném výkresu je v obr. 1 znázorně-no zapojení trakčních obvodů podle vynálezuu čtyřmotorových tramvají, v obr. 2 je zapojeníovládacích obvodů podle vynálezu u těchtotramvají.

Podle obr. 1 je na kladný pól +Q zdrojetrakčního napětí zapojen začátek první skupinymotorů, která sestává z kotev k4, k3 a magnetům4, m3 čtvrtého a třetího motoru včetně cívky CS 264 205 B1 4 OR omezovacího relé řazených v sérii, kde k magnetům m4, m3 je paralelně zapojen první - bočník Hl přes první kontakt 1F1 prvníhoshuntovacího stykače, na jejíž konec je zapoje-na anoda první diody Dl a současně přes prvníkontakt 1S2 druhého skupinového stykače i ko-nec druhé skupiny motorů. Na začátek druhéskupiny motorů, která sestává z magnetů m2,ml a kotev k2, kl druhého a prvního motoruřazených v sérii, kde paralelně k magnetům m2,ml je přes první kontakt 1F2 druhého shunto-vacího stykače připojen druhý bočník H2, jenapojena katoda první diody Dl a současněpřes první kontakt 1S1 prvního skupinovéhostykače i začátek první skupiny motorů. Konecdruhé skupiny motorů je přes první kontakt1M1 jízdního stykače zapojen na vývod prvníčásti 1ZR zrychlovače ZR, na nějž navazujepřívod druhé části 2ZR zrychlovače ZR, při-čemž obě části zrychlovače jsou ve spojenís regulovatelným jezdcem JZ napojeným nazáporný pól — Q trakčního napětí. Vývod prvníčásti 1ZR zrychlovače ZR je se záporným pó-lem —Q propojen přes první kontakt 1M2 pře-mosťovacího stykače. Zrychlovač ZR sestáváz 99 odporových stupňů řazených za sebou,kde 1. stupni odpovídá poloha A, 20. stupni po-loha F, 71 stupni poloha B, která tvoří současněpřívod druhé části 2ZR zrychlovače ZR, 80.stupni odpovídá poloha C, 90. stupni poloha Da vývodu druhé části 2ZR zrychlovače odpoví-dá poloza E.

Podle obr. 2 na kladný pól + sériově zapoje-ných obou polovin baterie Bt opatřené středo-vým vývodem je zapojen přívod kotvy PM pi-lotmotoru přes kontakt JK jízdního řadiče, dálepřes třetí kontakt 3S1 prvního skupinovéhostykače a přes první přepínací kontakt 1T2 re-verzačního relé, přičemž na přepínací kontakt1T2 je také připojen středový vývod V baterieBt přes druhý kontakt 2S1 prvního skupinové-ho stykače. Vývod kotvy PM pilotmotoru je 'zapojen na záporný pól — baterie Bt přes dru-hý přepínací kontakt 2T2 reverzačního reléa přes kontakt 0R1 omezovacího relé. Mezi pří-vod kotvy PM pilotmotoru a kontakt 2T2 jevřazen druhý kontakt 2T1 přepojovacího relé.Na póly baterie Bt je přes kontakt JK jízdníhořadiče zapojena jednak cívka Ml jízdního sty-kače, jednak cívka T2 reverzačního relé přestřetí kontakt 3S2 druhého skupinového stykačeparalelně spojený se čtvrtým kontaktem 4M2přemosťovacího stykače, jednak cívka TI pře-pojovacího relé přes třetí kontakt ZR3 zrychlo-vače, jednak cívka M2 přemosťovacího stykačepřes druhý kontakt ZR2 zrychlovače, k němužje paralelně připojen kontakt 1UR přerušovací-ho relé sériově zapojený s druhým kontaktem2M2 přemosťovacího stykače, jednak cívka F1prvního shuntovacího stykače přes čtvrtý kon-takt ZR4 zrychlovače, k níž je paralelně připo-jena cívka F2 druhého shuntovacího stykačepřes druhý kontakt 2S2 druhého skupinovéhostykače. Cívka F1 je zapojena také přes pátýkontakt ZR5 zrychlovače a přes třetí kontakt3M2 přemosťovacího stykače, na nějž je sou-časně připojena cívka F2 druhého shuntovací- ho stykače přes šestý kontakt ZR6 zrychlovače.Mezi póly baterie Bt přes spínač PA paralelua přes první kontakt 1T1 přepojovacího relé,k němuž je paralelně připojen první kontakt _ZR1 zrychlovače sériově řazený s kontaktem1PR paměťového relé, jsou · připojeny jednakparalelně řazené cívky Sl, S2 prvního a druhé-ho skupinového stykače, jednak cívka PR pa-měťového relé, jednak cívka UR přerušovacíhorelé přes druhou diodu D2 a přes kondenzátorCl, k němuž je paralelně připojen vybíjecí od-por RV zapojený v sérii s třetí diodou D3, jejížanoda je připojena na záporný pól — baterieBt Při rozjezdu tramvaje z klidu je podle obr. 1 proud veden z kladného pólu zdroje trakční-ho napětí přes první skupinu motorů a přesprvní diodu Dl do druhé skupiny motorů, z nížpřes zapnutý kontakt 1M1 jízdního stykačea přes odporové stupně první části 1ZR zrych-lovače je proud regulován jezdcem JZ do zá-porného pólu zdroje trakčního napětí, přičemžjsou magnety m4, m3, m2, ml současně zesla-beny bočníky Hl, H2 přes zapnuté kontakty1F1, 1F2 shuntovacích stykačů. Jezdec JZ sepohybuje od polohy A k poloze E přes polohyF, B, C, D. V poloze F se vypnou kontakty 1F1,1F2, v poloze B se zapne kontakt 1M2 přemo-sťovacího stykače, v poloze C se zapnou sou-časně kontakty 1F1,1F2. V poloze E se zapnoukontakty 1S1, 1S2 obou skupinových stykačůa současně se vypnou kontakty 1F1,1F2,1M2.Zároveň se změní chod jezdce JZ od polohy Ek poloze B, čímž jsou vyřazovány odporové .stupně druhé části 2ZR zrychlovače. V polozeB se zapne kontakt 1M2 a zároveň se změníchod jezdce JZ od polohy B směrem k polozeE, když mezitím v poloze C se zapne kontakt1F1 a v poloze D kontakt 1F2. Výše uvedenýmspínáním a vypínáním kontaktů stykačů se do-sáhne: a) sériové řazení obou skupin motorů, přičemžv poloze A až F jejich magnetické pole jezeslabeno, čímž se eliminuje náběhový rázz tahu motorů b) v poloze B vyřazení odporu první části 1ZRzrychlovače c) zeslabení magnetického pole sériově řaze-ných obou skupin motorů od polohy C do E. d) v poloze E přepojení řazení obou skupinmotorů do paralelního zapojení s plnýmmagnetickým polem se současným zařaze-ním odporu druhé části 2ZR zrychlovače, e) v poloze B vyřazení odporu druhé části 2ZRzrychlovače f) v poloze C zeslabení magnetického poleprvní skupiny motorů g) v poloze D zeslabení magnetického poledruhé skupiny motorů h) v poloze E ukončení pohybu jezdce zrychlo-vače.

Ovládání součástí trakčního obvodu podleobr. 2, se dosáhne sešlápnutím jízdního řadiče,přičemž dojde k zapnutí kontaktu JK, kterýmse zavede ovládací proud z baterie Bt jednakdo cívky Ml jízdního stykače, jednak do cívkyT2 reverzačního relé, přes jehož zapnuté přepí-

Claims (1)

1. nací kontakty 1T2, 2T2 je proud veden do kot-vy PM pilotmotoru, která pohybuje jezdcem JZzrychíovače od polohy A k poloze B. Současnějsou zapnuty cívky Fl, F2 obou shuntovacíchstykačů přes kontakty ZR4 a 2S2. V poloze Fzrychíovače se pomocí kontaktu ZR4 'vypnoucívky Fl, F2. V poloze B zrychíovače se pomo-cí kontaktu ZR2 zapne cívka M2 přemosťova-cího stykače, přes jehož kontakt 3M2 a přeskontakt ZR3 zrychíovače na vývodu C se zap-ne cívka Fl a přes kontakt 2S2 také cívka F2shuntoVácích stykačů. V poloze E zrychíovače přes kontakt ZR3 sezapne cívka TI přepojovacího relé, přes jehožkontakt 1T1 se zapnou cívky Sl, S2 skupino-vých stykačů, dále cívka PR paměťového reléa také krátkodobě cívka UR přerušovacího re-lé, přičemž zůstanou dále zapnuty cívky Sl, S2,PR přes kontakt ZR1 zrychíovače a kontakt1PR paměťového relé, zatímco po nabití kon-- denzátoru Cl proud v cívce UR přerušovacího relé klesne na nulu, přičemž toto relé vypne. Současně pomocí kontaktu 1UR přerušova-cího relé se vypne cívka M2 přemosťovacíhostykače, jehož kontakt 3M2 vypne cívky Fl, F2obou shuntovacích stykačů, současně kontakt4M2 přemosťovacího stykače vypne cívku T2reverzačního relé, jehož přepínací kontakty1T2, 2T2 obrátí chod kotvy PM pilotmotorupro pohyb jezdce JZ zrychíovače od polohy Ek poloze B zrychíovače. Pomocí kontaktů 3S1,2S1 zapnutého prvního skupinového stykače sejřepne kotva PM z plného na poloviční napětíjaterie Bt, čímž dojde ke snížení rychlosti po-íybu jezdce JZ při chodu od polohy E k polozeB. V poloze B se zapne cívka M2 přemosťova- PŘEDMĚT Zapojení pro sério-paralelní přepojení trak-čních motorů tramvají za stálého tahu vybave-ných zrychlovačem, který je v sérii napojen nadvě skupiny motorů spojené trvale paralelně,vyznačené tím, že v trakční soustavě na kladnýpól ( + Q) zdroje trakčního napětí je zapojenzačátek první skupiny motorů, která sestáváz kotev (k4, k3) a magnetů (m4, m3) čtvrtéhoa třetího motoru a cívky (OR) omezovacího re-lé řazených v sérii, kde paralelně k magnetům(m4, m3) je připojen první bočník (Hl) v sériis prvním kontaktem (1 Fl) prvního shuntovací-ho stykače, na jejíž konec je zapojena anodaprvní diody (Dl) a současně přes první kontakt(1S2) druhého skupinového stykače konec dru-hé skupiny motorů, přičemž na začátek druhéskupiny motorů, která sestává z magnetů (m2,ml) a kotev (k2, kl) druhého a prvního motoruřazených v sérii, kde paralelně k magnetům(m2, ml) je přes první kontakt (1F2) druhéhoshuntovacího stykače připojen druhý bočník(H2), je napojena katoda první diody (Dl)a současně přes první kontakt (1S1) prvníhoskupinového stykače i začátek první skupinymotorů, přičemž konec druhé skupiny motorů' je přes první kontakt (1M1) jízdního stykačezapojen na vývod první Části (1ZR) zrychlova-če (ZR), na nějž je napojen přívod druhé Části CS 264 205B1 6 čího stykače přes kontakt ZR2 zrychíovačea také přes kontakt 1UR a 2M2, přičemž kon-takt 4M2 přemosťovacího stykače zapne cívkuT2 reverzačního relé, jehož kontakty 1T2, 2T2přepojí chod kotvy PM pilotmotoru a tím i po-hyb jezdce JZ zrychíovače od polohy B k polo-ze E, když mezitím v poloze C zrychíovače doj-de k zapnutí cívky Fl prvního shuntovacíhostykače přes kontakty 3M2, ZR5 a v poloze Dzrychíovače k zapnutí cívky F2 druhého shun-tovacího stykače přes kontakty 3M2 a ZR6.V poloze E se zapne cívka TI přepojovacíhorelé, jehož kontakt 2T1 vypne další chod kotvyPM pilotmotoru, přičemž již nedojde k novémuzapnutí cívky UR přerušovacího .relé, neboťkondenzátor Cl je udržován v nabitém stavupřes kontakt ZR1 zrychíovače a přes kontakt1PR paměťového relé. Při vypnutí spínače pa-ralelu PA je ve funkci zapojení ovládací sou-pravy jen pro sériové řazení obou skupin mo-torů tím, že je vypnut proud v cívkách Sl, S2,PR, UR, zatímco cívky ostatních relé a stykačůjsou ve funkci, jak bylo popsáno při rozjezduvozidla ve fázi sériového řazení skupin motorů. Zapojení podle vynálezu je využitelné i projrovoz tramvají s obrácenou polaritou trakční-io napětí, přičemž se pouze zamění v obr. 1 po-arita první diody Dl. Sério-paralelní přepojení skupin trakčníchmotorů podle vynálezu lze využít na trakčníchobvodech tramvají vybavených dvojchodýmzrychlovačem s příslušnou úpravou poloh A, F,B, C, D, E, v oblasti dráhy jezdce zrychíovače,odpovídající odlišnému zapojení ovládacíchobvodů zejména pilotmotoru. VYNÁLEZU (2ZR) zrychíovače (ZR), přičemž obě částizrychíovače (ZR) jsou ve spojení s regulovatel-ným jezdcem (JZ) napojeným na záporný pól(—Q) zdroje trakčního napětí, mezi nějž a vý-vod první části (1ZR) zrychíovače je zapojenprvní kontakt (1M2) přemosťovacího stykače,zatímco v ovládací soustavě na kladný pól í+)sériově zapojených obou polovin baterie (Bt)a opatřené středovým vývodem (V) je zapojen Í»řívod kotvy (PM) pilotmotoru přes kontakt JK) jízdního řadiče, dále přes třetí kontakt3S1) prvního skupinového stykače a přes prvnípřepínací kontakt (1T2) reverzačního relé, při-čemž na první přepínací kontakt (1T2) je taképřipojen středový vývod (V) baterie (Bt) přesdruhý kontakt (2S1) prvníno skupinového sty-kače, zatímco vývod kotvy (PM) pilotmotoru jezapojen na záporný pól (—) baterie (Bt) přesdruhý přepíncí kontakt (2T2) reverzačního reléa přes kontakt (OR1) omezovacího relé,zatím-co paralelně k pólům baterie (Bt) je přes kon-takt (JK) jízdního řadiče zapojena jednak cívka(Ml) jízdního stykače, jednak cívka (T2) rever-začního relé přes třetí kontakt (3S2) druhéhoskupinového stykače paralelně spojený se čtvr-tým kontaktem (4M2) přemosťovacího stykače,jednak cívka (TI) přepojovacího relé přes třetíkontakt (ZR3) zrychíovače, jednak cívka (M2) 7 přemosťovacího stykače přes druhý kontakt(ZR2) zrychlovače, k němuž je paralelně připo-jen kontakt (1UR) přerušovacího relé sériovězapojený s druhým kontaktem (2M2) přemo-sťovacího stykače, jednak cívka (Fl) prvníhoshuntovacího stykače přes čtvrtý kontakt (ZR4)zrychlovače, na nějž je také připojena cívka(F2) druhého shuntovacího stykače přes druhýkontakt (2S2) druhého skupinového stykače,přičemž cívka (Fl) prvního shuntovacího styka-če je zapojena také přes pátý kontakt (ZR5) «** zrychlovače a přes třetí kontakt (3M2) přemo-- sťovacího stykače, na nějž je také zapojena cív-ka ÍF2) druhého shuntovacího stykače přes šes-tý kontakt (ZR6) zrychlovače, zatímco mezi 1 1 •X - - , CS 264 205 B1 8 póly baterie (Bt) přes spínač (PA) paralelu'a přes první kontakt (1T1) přepojovacího relé,k němuž je paralelně připojen první kontakt(ZR1) zrychlovače sériově řazený s kontaktem(1PR) paměťového relé, jsou připojeny jednakparalelně řazené cívky (Sl, S2) prvního a dru-hého skupinového stykače, jednak cívka (PR)paměťového relé, jednak cívka (UR) přerušo-vacího relé přes druhou diodu (D2) a přes kon-denzátor (Cl), k němuž je paralelně připojenvybíjecí odpor (RV) zapojený v sérii s třetí dio-dou (D3), jejíž anoda je připojena na zápornýpól (—) baterie (Bt). t I , , ,, , . << . * '>