PL61622B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 61622 KI. 20 1, 23/40 MKP B 60 1,15/14 Opublikowano: 5.1.1971 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Zbigniew Jaworski, Janusz Kiss, Wlodzimierz Torbinski, Wieslaw Ziemlicki * Wlasciciel patentu: Lódzkie Zaklady Aparatury Elektrycznej „Elan", Lódz (Polska) Przekaznik samoczynnego rozruchu Przedmiotem wynalazku jest przekaznik samo¬ czynnego rozruchu, stosowany w trakcji elek¬ trycznej.W znanych i dotychczas stosowanych przekaz¬ nikach samoczynnego rozruchu zasadnicza niedogod¬ noscia jest ich niestabilnosc i niska trwalosc la¬ czeniowa oraz wzajemna zaleznosc regulacji para¬ metrów rozruchu i hamowania. Niestabilnosc pra¬ cy przekaznika wynika przede wszystkim z zasto¬ sowania ukladu dwurdzeniowego, sprzegnietego mechanicznie.Punkt pracy na charakterystyce magnesowania glównego magnetowodu przesuwa sie w granicach okolo 400%. Niestabilnosc powoduja takze przy¬ padkowe zaciecia w polaczeniu mechanicznym, sprzegajacym obydwa magnetowody. Wplyw na niestabilnosc ma równiez zastosowanie lozysk kul¬ kowych, które przy ruchu obrotowym w granicach okolo 3° zuzywaja sie jednostronnie. Duzy wplyw na niestabilnosc odgrywa szybkie zuzywanie sie styków — weglowego i srebrnych, co powoduje duza zmiane nasycenia magnetowodu wskutek zmian polozenia zwór elektromagnesów.Niska trwalosc laczeniowa przekazników spo¬ wodowana jest szybkim zuzywaniem sie styków, wynikajacym z duzej czestosci laczeniowej przy niekorzystnych parametrach obwodu elektryczne¬ go. Glównym czynnikiem niszczacym styki jest luk elektryczny zapalajacy sie i gasnacy w sty¬ kach z czestoscia od kilkunastu do kilkudziesie¬ ciu cykli na sekunde.Uklad elektryczny cewki glównej przekaznika jest tak skonstruowany, ze regulacja parametrów 5 wstepnych rozruchu i hamowania jest wzajemnie zalezna, co wynika z powiazania galwanicznego cewki pracujacej przy rozruchu i cewki pracuja¬ cej podczas hamowania.Równiez bardzo istotna wada dotychczas stoso- io wanych przekazników sa ich duze wymiary obry¬ sowe oraz duze zuzycie materialów na styki, mag¬ netowody, cewki i konstrukcje wsporcze.Celem wynalazku jest zapewnienie stalosci na¬ staw parametrów oraz dobrej wspólpracy prze- 15 kazników wedlug wynalazku przy ich zastosowa¬ niu w polaczeniu ukrotnionym tramwajów, a po¬ nadto zmniejszenie wymiarów obrysowych i zu¬ zycia materialów.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie 20 tylko jednego magnetowodu ze stalym punktem pracy oraz przez zastosowanie ukladu stykowego, pozwalajacego na utrzymanie stalego polozenia zwory w stosunkowo dlugim okresie czasu.Przekaznik samoczynnego rozruchu wedlug wy- 25 nalazku pozwala na utrzymanie stalosci parame¬ trów nastawionych i charakteryzuje sie duza trwa¬ loscia laczeniowa oraz niewielkimi wymiarami obrysowymi idacymi w parze z malym zuzyciem materialów. 30 Ponadto przekaznik wedlug wynalazku pozwala 6162261622 3 na mala zmiennosc parametrów w funkcji zuzycia styków na skutek odpowiedniego uksztaltowania zwory i dobrania punktu zaczepienia sprezyny zwrotnej tak, ze charakterystyka napedowa elek¬ tromagnesu jest równolegla lub pokrywa sie z cha¬ rakterystyka sprezyny zwrotnej.Dodatkowa korzyscia uzycia przekaznika jest mozliwosc jego pracy przy dopuszczalnych dla aparatów trakcyjnych drganiach i wstrzasach w dowolnej plaszczyznie.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania przekaznika samoczynnego roz¬ ruchu do tramwaju szybkobieznego, którego sche¬ mat elektryczny z naniesionymi niektórymi ele¬ mentami mechanizmowymi przedstawia fig. 1 ry¬ sunku.Fig. 2 rysunku przedstawia w widoku z przodu fragment magnetowodu przekaznika, pokazujacy zwore i odcinki jarzm magnetowodu. Fig. 3 przed¬ stawia wykres przeplywów magnetycznych cewek dla charakterystycznych stanów pracy zespolu sil¬ ników trakcyjnych.Przekaznik P samoczynnego rozruchu wedlug wynalazku sklada sie z elektromagnesu, na któ¬ rego rdzeniu 1 magnetycznym sa umieszczone od¬ izolowane od siebie cewki Cl, C2, C3, C4 i C5.Ruchoma zwora 2, posiadajaca mechaniczny ogra¬ nicznik O jest sprzezona mechanicznie z ukladem Z stykowym z opornikami Rl i R2 ograniczajacym luk elektryczny.Glówna cewka Cl jest polaczona szeregowo z silnikami Ml trakcyjnymi i nawinieta jest jako cewka zewnetrzna z plaskownika mosieznego. Po¬ zostale cewki nawiniete na jednym korpusie, odi¬ zolowane sa tasma szklana i zalane zywica epo¬ ksydowa.Impulsujaca cewka C4 jest polaczona szeregowo z silnikiem M2 wykonawczym, który za posred¬ nictwem walu 8 napedza rozrusznik R trakcyj¬ nych silników Ml. Cewka C4 jest ulozona tnajbli- zej rdzenia 1 elektromagnesu.Nastepna warstwe stanowi regulacyjna cewka C2, w obwodzie której jest regulacyjny opornik PI, dopasowujacy prad tej cewki do napiecia ste¬ rowania, które zbierane jest z potencjometru sprzezonego z pedalem jazdy i z pedalem hamo¬ wania tramwaju. Cewka C3 pomocnicza nawinieta jest jako trzecia z kolei i podlaczona jest do zró¬ dla napiecia zasilania. W obwodzie tej cewki znaj¬ duje sie regulacyjny opornik P2, dopasowujacy prad tej cewki do napiecia zasilania.Kolejna, czwarta cewka, jest wybiegowa cewka C5, reagujaca napieciowo na stan podmagnesowa- nia trakcyjnych silników Ml. Cewki Cl i C5 sa czujnikami sprzezenia zwrotnego.Przekaznik P wraz z wykonawczym silnikiem M2 i rozrusznikiem R stanowia regulator pradu silników Ml.Uklad Z stykowy sklada sie z dwóch par sta¬ lych styków 4a i 4b wykonanych ze stopu srebra oraz z samoustawnego, sztywno prowadzonego, ru¬ chomego styku 3 wykonanego z tego samego stopu.Prara styków 4a jest zbocznikowana opornikiem R2 o wartosci rezystancji dopasowanej do napie¬ cia zasilania wykonawczego silnika M2, natomiast 4 para styków 4b wraz z szeregowo don podlaczona impulsujaca cewka C4 jest zbocznikowana - takim samym opornikiem Rl. Napiecie zasilania wyko¬ nawczego silnika M2 wynosi w tym przypadku 5 40 V, . a stad wartosc rezystancji oporników Rl, i R2 jest równa 37Q.Uklad Z stykowy wraz z dopasowanymi don opornikami jest tak skonstruowany, ze przy pracy regulacyjnej przekaznika nie zapala sie luk io w przerwach stykowych 4a — 3 i 4b — 3, a je¬ dynie, w najniekorzystniejszym przypadku, moze powstac wyladowanie iskrowe.Przekaznik P jest tak skonstruowany, ze charak¬ terystyka mechaniczna sprezyny SI zwrotnej po- i5 krywa sie lub jest równolegla do charakterystyki napedowej elektromagnesu przekaznika, przy czym wlasciwosc ta jest zachowana w zakresie ruchu konca zwory 2 w granicach ± 3 mm od osi na¬ stawienia. 20 Cecha ta wynika z doswiadczalnego dobrania polozenia punktu A zaczepienia sprezyny SI zwrotnej w stosunku do osi 9 obrotu zwory 2 elektromagnesu, w taki sposób, ze przyrost sily wynikajacej z rozciagania sprezyny SI zwrotnej 25 jest równowazny przyrostowi sily napedowej elek¬ tromagnesu, wywolywanemu przez przyciaganie zwory 2 do jarzma 10. Jarzmo 10 i zwora 2 sa tak uksztaltowane, ze. szczelina miedzy nimi jest zawsze stala, co wynika z uksztaltowania konca 30 zwory 2 w postaci odcinka powierzchni walca i ta¬ kiego samego uksztaltowania konca jarzma 10, przy czym promienie rl i. r2 tych walców wycho¬ dza z osi 9 obrotu zwory 2.Przeciwlegly koniec zwory 2 przemieszcza sie 35 wzgledem jarzma 11 tak, ze zachowana jest stala szczelina powietrzna oraz staly pozorny przekrój tej szczeliny, co jest skutkiem uksztaltowania wspomnianego konca zwory 2 w postaci odcinka powierzchni walca oraz wyciecia w jarzmie 11 40 wneki o koncentrycznej powierzchni walcowej, przy czym promienie r3 i r4 tych walców równiez wychodza z osi 9 obrotu zwory 2.Zwora 2 osadzona na osi 9 obraca sie w samo- smarownych lozyskach slizgowych. 45 Mechaniczny ogranicznik O zwory 2 ma cieglo 6 ze sprezyna S2 odciagowa, pociagane przez ucho 5, sztywno zwiazane ze zwora 2, przy czym mo¬ ment zadzialania ogranicznika O jest regulowany za pomoca nakretki 7, posiadajacej powierzchnie 50 pracujaca w ksztalcie odcinka kuli. Ogranicznik O jest tak wyregulowany, ze moment jego zadzia¬ lania nastepuje w chwili, gdy zostaly otwarte sty¬ ki 4b, a styki 4a nie zostaly jeszcze zamkniete.Przekaznik samoczynnego rozruchu wedlug wy- 55 nalazku dziala nastepujaco w poszczególnych, cha¬ rakterystycznych stanach pracy zespolu silników trakcyjnych.Podczas rozruchu silników Ml pradem maksy¬ malnym w przekazniku P wzbudza sie glówna 60 cewka Cl, której przeplyw magnetyczny daje mo- _ment napedowy elektromagnesu równowazny mo¬ mentowi wywolanemu naciagiem sprezyny Si zwrotnej.Przy rozruchu silników Ml pradem minimalnym 65 oraz pradami w zakresie od minimalnego do61622 maksymalnego w przekazniku P wzbudza sie glówna cewka Cl oraz regulacyjna cewka C2. Su¬ ma przeplywów tych cewek daje moment nape¬ dowy elektromagnesu równowazny momentowi pochodzacemu od naciagu sprezyny SI zwrotnej. 5 Zmiane pradu w glównej cewce Cl od minimal¬ nego do maksymalnego uzyskuje sie przez zmniej¬ szenie napiecia sterowania od pelnego, w tym przypadku 26 V, do zera.W czasie hamowania silników Ml pradem mak- 10 symalnym wzbudza sie glówna cewka Cl oraz po¬ mocnicza cewka C3, a suma ich przeplywów wy¬ woluje moment napedowy elektromagnesu, rów¬ nowazny momentowi wywolywanemu przez zwrot¬ na sprezyne SI* O wartosci pradu plynacego przez xs glówna cewke Cl decyduje wartosc pradu cewki C3. W miare narastania pradu w cewce C3 prad w cewce Cl maleje.Podczas hamowania silników Ml pradem mini¬ malnym oraz pradami od minimalnego do maksy- 20 malnego wzbudza sie cewka Cl glówna, regula¬ cyjna cewka C2 oraz pomocnicza cewka C3. Su¬ maryczny przeplyw tych cewek powoduje powsta¬ nia momentu napedowego elektromagnesu, rów¬ nowaznego momentowi pochodzacemu od naciagu 25 zwrotnej sprezyny SI. Prad w glównej cewce Cl jest zalezny od nastawienia maksymalnego pradu hamowania oraz od pradu plynacego przez regu¬ lacyjna cewke C2. Im wiekszy prad plynie w re¬ gulacyjnej cewce C2, tym mniejszy jest prad w 30 cewce Cl glównej.Przy wolnym wybiegu silników Ml wzbudza sie tylko cewka C5 wybiegowa. Przeplyw tej cewki w momentach przejsciowych powoduje powstanie momentu napedowego elektromagnesu, równowaz- 35 nego momentowi od naciagu zwrotnej sprezyny SI. Cewka C5 przez posrednie dzialanie na uklad Z stykowy powoduje, ze polozenie rozrusznika R (ilosc wtraconych tasm rozruchowych) jest utrzy¬ mywane w zaleznosci od predkosci obrotowej wa- 40 lów zespolu silników Ml trakcyjnych. Przez to uzyskuje sie bezstopniowe przechodzenie na roz¬ ruch lub hamowanie z wybiegu wolnego.W kazdym z wyzej opisanych stanów pracy ze¬ spolu silników Ml dziala impulsujaca cewka C4, 45 która utrzymuje poziom pradu plynacego przez cewke Cl.Przy rozruchu i hamowaniu minimalnymi pra¬ dami istnieje duze niebezpieczenstwo znacznych wahan natezenia pradu w glównej cewce Cl, spo- 50 wodowane tym, ze w tych stanach mala zmiana polozenia rozrusznika R powoduje duza procen¬ towa zmiane rezystancji w obwodzie silników Ml trakcyjnych. Aby tego uniknac przekaznik P zo¬ stal wyposazony w mechaniczny ogranicznik O, 55 który powoduje, ze styki 4a zwierane sa w chwili gdy wartosc pradu w cewce Cl osiagnie 1,4-5-1,5 wartosci nastawionego pradu minimalnego roz¬ ruchu.Poniewaz przy zwarciu styków 4b silnik M2 60 wykonawczy obraca sie w prawa strone, a przy zwarciu styków 4a obraca sie on w lewa strone, to przy regulacji pradów minimalnych (równo¬ wazenie momentu pochodzacego od zwrotnej spre¬ zyny SI oraz momentu napedowego elektromagne- 65 su nastepuje jednoczesnie z regulacja) istnieje cia¬ gla mozliwosc przerzutu ruchomego styku 3 na styki 4a, dajac szybka zmiane obrotów, silnika M2 wykonawczego, co spowodowaloby znaczny ruch zwieracza rozrusznika R w nieprawidlowym kie¬ runku, a z tego wynikalyby duze zmiany pradu silników Ml trakcyjnych.Aby zmiana polozenia styku 3 wzgledem styków 4a i 4b nie byla zbyt gwaltowna, w przekazniku P jest mechaniczny ogranicznik O, który dziala gdy prad w cewce Cl wynosi 1,4-5-1,5 wartosci pradu minimalnego rozruchu. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Przekaznik samoczynnego rozruchu, skladaja¬ cy sie z zespolu cewek elektrycznych sprzezonych magnetycznie, elektromagnesu sprzezonego mecha¬ nicznie z ukladem stykowym oraz z oporników, wspólpracujacy poprzez silnik wykonawczy z roz¬ rusznikiem silników trakcyjnych, znamienny tym, ze odizolowane od siebie cewki (Cl, C2, C3, C4, C5) umieszczone sa na wspólnym rdzeniu (1) mag¬ netycznym magnetowodu przekaznika (P), w któ¬ rym ruchoma zwora (2) posiadajaca mechaniczny ogranicznik (O) jest sprzezona mechanicznie z ukla¬ dem (Z stykowym z opornikami (Rl, R2) ograni¬ czajacymi luk, a wspomniane cewki (Cl, C2, C3, C4, C5) wraz ze znanymi w zasadzie wykonaw¬ czym silnikiem (M2) i rozrusznikiem (R) stanowia regulator pradu silników (Ml) i sa spolaryzowane tak, ze wypadkowy przeplyw magnetyczny w magnetowodzie przekaznika (P) jest kazdorazowo suma modulujacego amplitudowo przeplywu im¬ pulsujacej cewki (C4) i przeplywu glównej cewki (Cl) — przy rozruchu silników (Ml) maksymal¬ nym pradem, przeplywu "glównej cewki (Cl) i zgodnie skierowanego przeplywu regulacyjnej cewki (C2) dopasowywanej do napiecia sterowania za pomoca regulacyjnego opornika (PI) — przy rozruchu malymi pradami, przeplywu glównej cewki (Cl) i pomocniczej cewki (C3) — przy ha¬ mowaniu maksymalnym pradem, przeplywu glów¬ nej cewki (Cl), pomocniczej cewki (C3) dopaso¬ wywanej do napiecia zasilania za pomoca regu¬ lacyjnego opornika (P2) i zgodnie skierowanego przeplywu regulacyjnej cewki (C2) — przy hamo¬ waniu malymi pradami oraz przeplywu wybiego¬ wej cewki (C5) — przy wolnym wybiegu.

2. Przekaznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uklad (Z) stykowy sklada sie z dwóch par sta¬ lych styków (4a, 4b) oraz samoustawnego, sztyw¬ no prowadzonego styku (3) ruchomego, najkorzyst¬ niej ze stopu srebra, przy czym para styków (4a) jest zbocznikowana opornikiem (R2) o wartosci rezystancji dopasowanej do napiecia zasilania wy¬ konawczego silnika (M2), a para styków (4b) wraz z szeregowo don podlaczona impulsujaca cewka (C4) jest zbocznikowana takim samym opornikiem (Rl).

3. Przekaznik wedlug zastrz. 1 i *2, znamienny tym, ze mechaniczny ogranicznik (O) zwory (2) ma cieglo (6) ze sprezyna (S2) odciagowa, pocia¬ gane za ucho (5), sztywno zwiazane ze zwora (2),61622 przy czym moment zadzialania ogranicznika (O) jest regulowany za pomoca nakretki (7) posiada¬ jacej powierzchnie pracujaca, najkorzystniej, w ksztalcie odcinka kuli, a zwora (2) ma taki ksztalt 8 i polozenie wzgledem jarzm (10, 11), ze moment napedowy elektromagnesu jest równowazny mo¬ mentowi od sprezyny (SI) zwrotnej w calym za¬ kresie ruchu zwory (2) elektromagnesu. Fig. 4KI. 20 1, 23/40 61622 MKP B 60 1, 15/14 Fig. 2 Rozruch pradem min pradem max HamoNdnie pradem min pradem max Nybteg xmm^iMzmmL EggreSLfc Fig.3 PL PL