RU17658U1

RU17658U1 - BRAKE RESISTOR MODULE FOR ELECTRIC MOBILE COMPOSITION

Info

Publication number: RU17658U1
Application number: RU2000131396/20U
Authority: RU
Inventors: В.А. Кузьменко
Original assignee: Кузьменко Вячеслав Анатольевич
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2001-04-10

Description

Модуль тормозных резисторов для электроподвижного состава.Brake resistor module for electric rolling stock.

Полезная модель относится к конструированию тормозных резисторов для электродинамических тормозных систем транспортных средств с электротягой, а конкретно, к тормозным резисторам для элекгроподвижного состава, преимущественно к тормозным резисторам моторных вагонов электропоездов.The invention relates to the design of braking resistors for electrodynamic braking systems of electric vehicles, and in particular, to braking resistors for electric rolling stock, mainly to braking resistors of motorized cars of electric trains.

Известно, см., например, 1, с.5 -11, 2, с.372 -373, что в настоящее время подвижной состав электрофицированных железных дорог в качестве основной системы торможения использует электродинамические системы торможения («электрические тормоза), при этом традиционные электропневматические колодочно-бандажные тормоза используются в качестве дополнительных и резервных тормозов. Использование электродинамического торможения («электрических тормозов) позволяет резко уменьшить износ тормозных колодок и бандажей, уменьшает загрязнение оборудования поездов и путей металлической пылью, позволяет увеличивать скоростные режимы движения, в том числе на спусках и при подъезде к остановкам, дает возможность автоматизировать процессы управления торможением. Суть происходящих при электрическом торможении процессов заключается в том, что тяговые электродвигатели переходят в генераторный режим. Создаваемый при этом вращающий момент стремится задержать вращение связанных с тяговыми двигателями колесных пар, чем и достигается эффект торможения. Электроэнергия, вьфабатываемая в процессе электрического торможения, поглощается в тормозных резисторах (так называемое «реостатное торможение) или передаетгся в контактную сеть («регенеративное торможение). Поскольку при электрическом торможении всякое повышение скорости вызывает автоматическое увеличение тормозной силы и, наоборот, понижение скорости уменьшение тормозной силы (при этом колодки и бандажи не нагреваются и не изнашиваются), то это существенно повышает безопасность движения. В связи с этим, при использовании электрического торможения допустимая скорость движения, в том числе на спусках и при подъездах к остановкам, может бьггь выше, чем при использовании только механического торможения. На скоростных электропоездах применение электрического торможения обязательно, поскольку с ростом скоростей эффективность механического торможения резко падает при одновременном резком усилении износа колодок и бандажей.It is known, see, for example, 1, p.5 -11, 2, p.372 -373, that currently the rolling stock of electrified railways uses electrodynamic braking systems (“electric brakes”) as the main braking system, while traditional Electro-pneumatic brake pad brakes are used as additional and backup brakes. The use of electrodynamic braking (“electric brakes”) dramatically reduces the wear of brake pads and tires, reduces the pollution of train equipment and tracks with metal dust, allows you to increase speed modes, including on the slopes and at the entrance to stops, makes it possible to automate braking control processes. The essence of the processes occurring during electrical braking is that traction motors go into generator mode. The torque created at the same time tends to delay the rotation of the wheel pairs associated with the traction motors, thereby achieving the braking effect. Electricity produced during electrical braking is absorbed in the braking resistors (the so-called "rheostatic braking) or transmitted to the contact network (" regenerative braking). Since with electric braking any increase in speed causes an automatic increase in braking force and, conversely, a decrease in speed, a decrease in braking force (while the pads and bandages do not heat up and do not wear out), this significantly increases the safety of movement. In this regard, when using electric braking, the permissible speed of movement, including on the slopes and when approaching stops, can be higher than when using only mechanical braking. On high-speed trains, the use of electric braking is necessary, since with increasing speeds, the effectiveness of mechanical braking sharply decreases with a simultaneous sharp increase in the wear of pads and bandages.

При всем разнообразии конкретных схем реализаций (в зависимости от условий применения и решаемых задач) электродинамические тормозные системы транспортных средств с электротягой имеют общие по выполняемой функции элементы, а именно, тормозные резисторы, см., например, 3, 4, 5, 6, 7, 8, которые являются предметом рассмотрения в настоящей заявке. Тормозные резисторы включаются в качестве нагрузки в якорные цепи тяговых электродвигателей при переводе их в генераторный режим, обеспечивая рассеивание (утилизацию) вырабатываемой ими энергии. Тормозные резисторы работают в чрезвычайно тяжелых условиях, обусловленных высокими электрическими и механическими нагрузками, к ним предъявляются повышенные требования по надежности в условиях воздействия окружающей среды. Все это отличает тормозные резисторы от прочих резисторов, используемых в электрических схемах электроподвижного состава, выделяя их в отдельную конструктивную группу.For all the variety of specific implementation schemes (depending on the application conditions and tasks to be solved), the electrodynamic brake systems of electric vehicles have elements that are common in their function, namely braking resistors, see, for example, 3, 4, 5, 6, 7 , 8, which are the subject of consideration in this application. Braking resistors are included as a load in the anchor circuit of the traction electric motors when they are transferred to the generator mode, providing dispersion (utilization) of the energy they generate. Braking resistors operate in extremely difficult conditions due to high electrical and mechanical loads, they are subject to increased requirements for reliability in environmental conditions. All this distinguishes brake resistors from other resistors used in electric circuits of electric rolling stock, highlighting them in a separate design group.

Основными элементами тормозных резисторов, практически используемых в схемах электрического торможения электровозов и электропоездов, являются плоские литые или объемные ленточные резистивные элемеш-ы. Эти элементы закрепляются в соответствующих дфжателях крепежного модуля и соединяются между собой по определенной электрической схеме - последовательно или последовательно-параллельно, образуя модуль тормозных резисторов. Каждый такой модуль имеет выводы для подключения к электрической цепи и средства для механического закрепления.The main elements of braking resistors, which are practically used in electric braking circuits of electric locomotives and electric trains, are flat cast or volumetric tape resistive elements. These elements are fixed in the corresponding dzhzhateli mounting module and are interconnected according to a specific electrical circuit - in series or sequentially-in parallel, forming a module of braking resistors. Each such module has conclusions for connection to an electric circuit and means for mechanical fastening.

Среди резистивных материалов, используемых при изготовлении тормозных резисторов, наибольшее применение получили специальный чугун, нихром и фехраль - в настоящее время, в основном, фехраль. Например, в 9, с.7 -10, рис.1, 2, 3; с.ЗО - 31, рис.22, 23} описаны резистивные модули типа «СЖ и «Е, применяемые в электрических цепях электровозов серий «ВЛ19, «ВЛ22, «С%, «CS, «С, «ЧС и др. Эти резистивные модули содержат плоские литые резистивные элементы из специального чугуна с удельным сопротивлением 0,83 0,86 ом-мм /м. Резистивные элементы закрепляются своими проушинами на изолированных шпильках каркаса крепежного модуля. В зависимости от назначения в таких модулях может содержаться до нескольких десятков резистивных элементов, электрически соединенных между собой последовательно или последовательно-параллельно. Нужное электрическое соединение обеспечивается соответствующей установкой изоляционных и медных щайб на шпильках между отдельными резистивными элементами. Достоинство конструкций с чугунньпии резистивными элементами - дешевизна и простота изготовления, недостаток - тяжеловесность и громоздкость, хрупкость элементов и недостаточно высокая допустимая температура нагрева (до 400°С). Все это послужило причиной вытеснения литых чугунных резисторов и замены их более надежными и эффективными резисторами с ленточными элементами из нихрома Ш1и фехраля.Among the resistive materials used in the manufacture of brake resistors, the most widely used are special cast iron, nichrome and fechral - currently, mainly fechral. For example, in 9, p. 7-10, Fig. 1, 2, 3; S.ZO-31, Fig. 22, 23} describes resistive modules of the type “SZh and E, used in electric circuits of electric locomotives of the VL19, VL22, S%, CS, S, ES and others. These resistive modules contain flat cast resistive elements of special cast iron with a specific resistance of 0.83 0.86 ohm-mm / m. Resistive elements are fixed with their eyes on insulated studs of the mounting module frame. Depending on the purpose, such modules can contain up to several tens of resistive elements electrically connected to each other in series or in series-parallel. The necessary electrical connection is ensured by the appropriate installation of insulating and copper washers on the studs between the individual resistive elements. The advantage of structures with cast iron resistive elements is low cost and ease of manufacture, the disadvantage is heavy weight and cumbersomeness, fragility of the elements and not enough high allowable heating temperature (up to 400 ° C). All this led to the displacement of cast-iron cast-iron resistors and their replacement with more reliable and efficient resistors with tape elements made of nichrome Ш1и fechral.

Среди резисторов с ленточными элементами из нихрома или фехраля, используемых в силовых цепях электровозов и моторньк вагонов электропоездов, наибольшее распространение получили две конструктивные разновидности. Первая разновидность характеризуется зигзагообразным изгибом ленты в виде «гармошки, вторая намоткой ленты в виде спирали на «ребро.Among the resistors with tape elements made of nichrome or fechral, used in the power circuits of electric locomotives and motor carriages of electric trains, two structural varieties were most widely used. The first variety is characterized by a zigzag bending of the tape in the form of an “accordion,” the second by winding the tape in the form of a spiral on a “rib.

Например, в 9, с. 16 - 17, рис.10; с.54 - 57, рис. 38 описана конструкция модуля тормозных резисторов электровозов серии «К, в котором резистивный элемент выполнен в виде ленгы из сплава МСгзо2( толщиной 0,75 мм. Лента изогнута зигзагообразно («гармошкой) и с боков закреплена между керамическими изолэт-орами, нанизанными на две шпильки. Концы шпилек прикреплены к стальным боковинам несущей рамы, причем на одной из боковин они укреплены жестко, а на другой - с некоторой свободой перемещения, чем достигается компенсация линейного удлинения изоляторов, ленты и самих шпилек при нагреве. С обеих сторон лента усилена метгаллическими пластинами. К ленте крепятся соединительные и выводные шины. Два резистивных элемента, соединенные между собой механически и электрически, образуют модуль, который устанавливается в блок. Блок состоит из шести , установленных друг над другом. Электрическое сопротивление одного резисгивного элемента в модуле составляет, например, 0,1 Ом, допустимый ток 250 А при естественном охлаждении и 667 А при принудительном охлаждении. Основной недостаток конструкции - громоздкость и сложность изготовления, а также недостаточная эффективность теплоотдачи при естественном охлаждении, что не позволяет использовать такую конструкцию в модулях тормозных резисторов, предназначенных для установки на крышах моторных вагонов электропоездов. Несколько повысить коэффициент теплоотдачи моду.11я тормозных резисторов с резистивной лентой в виде «гармошки можно путем оснащения резистивной ленты турбулизаторами, например как предложено в 10. Однако, даже при использовании турбулизаторов эффективность теплоотдачи в таком модуле остается недостаточной, что не позволяет использовать его в конструкциях тормозных резисторов, предназначенных для работы в условиях размещения на крышах моторных вагонов электропоездов.For example, in 9, p. 16 - 17, Fig. 10; p. 54 - 57, fig. 38, the design of the braking resistor module of electric locomotives of the K series is described, in which the resistive element is made in the form of a sling made of MSGZO2 alloy (0.75 mm thick. The tape is curved in a zigzag fashion (“accordion”) and laterally fixed between ceramic insulators strung on two studs The ends of the studs are attached to the steel sides of the supporting frame, and on one of the sidewalls they are rigidly fixed, and on the other with some freedom of movement, which compensates for the linear extension of the insulators, tape and the studs themselves when heated. The oron tape is reinforced with metal plates. The connecting and output busbars are attached to the tape. Two resistive elements, interconnected mechanically and electrically, form a module that is installed in the block. The block consists of six mounted one above the other. Electrical resistance of one resistive element in the module is, for example, 0.1 Ohm, the permissible current is 250 A for free cooling and 667 A for forced cooling. The main design drawback is the bulkiness and complexity of manufacturing, as well as the insufficient heat transfer efficiency during free cooling, which does not allow the use of such a design in brake resistor modules intended for installation on the roofs of motor carriages of electric trains. It is possible to slightly increase the heat transfer coefficient of mod. 11ya of braking resistors with a resistive tape in the form of an accordion by equipping the resistive tape with turbulators, for example, as suggested in 10. However, even when using turbulators, the heat transfer efficiency in such a module remains insufficient, which does not allow its use in designs braking resistors designed to work in conditions of placement of electric trains on the roofs of motor cars.

В качестве тормозных резисторов, устанавливаемых на крышах моторньк вагонов электропоездов, см., например, I, с.46 - 47, рнс. 25, применяются резисторы, использующие резистивные элементы с намоткой ленты в виде спирали «на ребро. Например, в электропоезде «ЭР на крыше моторного вагона размещены четырнадцать модулей тормозных резисторов, каждый из которых включает в себя четыре резистивных элемента типа «КФ из фехралевой ленты 1, с. 35 - 37}. Модули тормозных резисторов установлены на опорных изоляторах и закрыты откидными крышками, обеспечивающими защиту резистивных элементов от непосредственного попадания на них сверху дождя и снега. Номенклатура резистивных элементов, используемых в таких модулях, включает резистивные элементы с величинами сопротивлений 2 Ом; 1,45 Ом; 0,368 Ом; 0,24 Ом; 0,2 Ом, а значения длительных токов - 33 А; 39 А; 76 А; 95 А; 107 А 1, с.37. Тепловая мощность, рассеиваемая каждым таким резистивным элементом, составляет 2150 Вт без принудительного обдува, а при скорости обдува 10 м/сек (т.е. при скорости движения около 40 км/час) увеличивается вдвое.As braking resistors installed on the roofs of motorized cars of electric trains, see, for example, I, p. 46 - 47, rns. 25, resistors are used that use resistive elements with tape winding in the form of a spiral on a rib. For example, in the electric train "ER" on the roof of a motor car fourteen modules of brake resistors are placed, each of which includes four resistive elements of the type "KF from fechral tape 1, p. 35 - 37}. The brake resistor modules are mounted on supporting insulators and are closed by hinged covers, which protect the resistive elements from direct contact with rain and snow from above. The nomenclature of resistive elements used in such modules includes resistive elements with resistance values of 2 Ohms; 1.45 ohms; 0.368 ohms; 0.24 ohm; 0.2 Ohms, and the values of continuous currents are 33 A; 39 A; 76 A; 95 A; 107 A 1, p. 37. The thermal power dissipated by each such resistive element is 2150 W without forced airflow, and at a speed of airflow of 10 m / s (i.e., at a speed of about 40 km / h) it doubles.

Типовые конструкции модулей тормозных резисторов и составляющих его резистивных элементов типа «КФ описаны, например, в 2, с.281, рис.185, 1, с.Ю -21, рис.4, 5; с. 36 - 38, рис.25. В этих конструкциях резистивный элемент 1, с. 11, рис.4 содержит свернутую в виде цилиндрической спирали ленту из фехраля Х13Ю4 с удельным сопротивлением 1,26 ом-мм /м и максимально допустимой температурой нагрева 850°С. Фехралевая лента закреплена на ребристом фарфоровом изоляторе, размещенном на стальном держателе. Наличие ребер на изоляторах обеспечивает равномерное размещение ленты вдоль держателя и предотвращает замыкание витков спирали между собой. К концам ленты прикреплены наконечники. На концах держателя выполнены проушины для закрепления резистивного элемента на изолированных шпильках рамы крепежного модуля, в одном модуле обычно устанавливаются четьфе резистивных элемента, масса такого модуля при рассеиваемой мощности около 8 кВт составляет примерно 50 кГ I, с.36 - 38, рис.25.Typical designs of brake resistor modules and resistive elements of the type “KF” are described, for example, in 2, p. 281, fig. 185, 1, p. U-21, fig. 4, 5; from. 36 - 38, Fig. 25. In these designs, the resistive element 1, p. 11, Fig. 4 contains a folded in the form of a cylindrical spiral tape from fechral X13YU4 with a specific resistance of 1.26 ohm-mm / m and a maximum allowable heating temperature of 850 ° C. Fechral tape is mounted on a ribbed porcelain insulator placed on a steel holder. The presence of ribs on the insulators ensures uniform distribution of the tape along the holder and prevents the spiral coils from closing together. Tips are attached to the ends of the tape. Lugs are made at the ends of the holder for fixing the resistive element to the insulated studs of the mounting module frame, a couple of resistive elements are usually installed in one module, the mass of such a module with a power dissipation of about 8 kW is about 50 kg I, p. 36 - 38, Fig. 25.

Аналогичный по конструкции модуль тормозных резисторов, в полной мере пригодный для использования на электроподвижном составе, в том числе для моторных вагонов электропоездов, описанный в 11, принят в качестве прототипа заявляемой полезной модели.A similar construction module of brake resistors, fully suitable for use on electric rolling stock, including for motor vehicles of electric trains, described in 11, adopted as a prototype of the claimed utility model.

Модуль тормозных резисторов для электроподвижного состава, принятый в качестве прототипа, содержит установленные на крепежном модуле объемные резистивные элементы, каждый из которых содержит фехралевую ленту, намотанную в виде спирали на «ребро. При этом торцевая часть ленты размещается на ребристых фарфоровых изоляторах, установленных на держателях, которые имеют возможность продольного перемещения друг относительно друга в процессе сборки модуля, что обеспечивает прочную фиксацию лекгы на изоляторе. Это повышает надежность работы резистивного элемента в условиях вибрации и ударов и позволяет уменьшить ширину изоляторов. Резистивные элементы в крепежном модуле установлены так, что их продольные оси расположены параллельно и лежат в одной плоскости. Число резистивных элементов в одном модуле, как показано в 11, фиг.1, равно трем. Каждый из резистивных элементов снабжен токовыводами, выполненными из меди.The brake resistor module for electric rolling stock, adopted as a prototype, contains volume resistive elements mounted on the mounting module, each of which contains a fechral tape wound in a spiral form on a “rib. At the same time, the end part of the tape is placed on ribbed porcelain insulators mounted on holders that have the ability to move longitudinally relative to each other during the assembly of the module, which ensures strong fixation of the pulley on the insulator. This increases the reliability of the resistive element in conditions of vibration and shock and reduces the width of the insulators. Resistive elements in the mounting module are installed so that their longitudinal axes are parallel and lie in the same plane. The number of resistive elements in one module, as shown in 11, Fig. 1, is three. Each of the resistive elements is equipped with current outputs made of copper.

Достоинством модуля тормозных резисторов, принятого в качестве прототипа, является прочность и надежность конструкции, эффективность теплоотдачи в условиях естественного охлаждения, в том числе, при усгановке на крыше моторного вагона электропоезда. Недостатком является сложность конструкции, что определяется как сложностью выполнения самой ленточной цилиндрической спирали, так и необходимостью использования фарфоровых изоляторов с соответствующей арматурой для закрепления. Также, существенным недостатком является большой вес в расчете на один киловатт рассеиваемой мощности ( кГ/кВт) и большая индуктивность (200 -г 500 мкГн).The advantage of the brake resistor module, adopted as a prototype, is the strength and reliability of the structure, the efficiency of heat transfer in conditions of natural cooling, including the installation of an electric train on the roof of a motor car. The disadvantage is the complexity of the design, which is determined both by the complexity of performing the tape cylindrical spiral itself, and the need to use porcelain insulators with appropriate fittings for fixing. Also, a significant drawback is the large weight per kilowatt of dissipated power (kg / kW) and large inductance (200 g-500 μH).

Задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является снижение веса в расчете на один киловатт рассеиваемой мощности и уменьшение индуктивности модуля тормозных резисторов при одновременном упрощение конструкции и обеспечении возможности эксплуатации в условиях установки на крышах моторных вагонов электропоездов.The problem solved by the claimed utility model is to reduce the weight per kilowatt of power dissipation and reduce the inductance of the brake resistor module while simplifying the design and making it possible to operate electric trains on the roofs of motor cars.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в модуле тормозных резисторов для электроподвижного состава, содержащем установленные на крепежном модуле параллельно друг другу резистивные элементы, указанные резистивные элементы выполнены в виде трубчатых электронагревателей, а крепежный модуль выполнен в виде теплоотводящего радиатора с теплорассеивающими поверхностями и внутренними параллельными цилиндрическими каналами, в которых размещены трубчатые электронагреватели, причем выступающие из этих каналов концы трубчатых электронагревателей, предназначенные для подключения токовыводов, защищены от воздействия влаги.The essence of the claimed utility model lies in the fact that in the module of brake resistors for electric rolling stock containing resistive elements installed on the mounting module parallel to each other, these resistive elements are made in the form of tubular heaters, and the mounting module is made in the form of a heat sink with heat dissipating surfaces and internal parallel cylindrical channels in which tubular electric heaters are placed, the ends of the pipes protruding from these channels Stretched electric heaters designed to connect current leads are protected from moisture.

В частном случае реализации крепежный модуль выполнен в виде двух соединенных между собой частей, каждая из которых имеет теплорассеивающую поверхность на одной боковой стороне и продольные полукруглые выемки на другой боковой стороне, выполненные таким образом, что при соединении обеих частей образуются цилиндрические каналы для размещения трубчатых электронагревателей.In the particular case of the implementation, the mounting module is made in the form of two interconnected parts, each of which has a heat dissipating surface on one side and longitudinal semicircular recesses on the other side, made in such a way that when connecting both parts, cylindrical channels are formed to accommodate tubular electric heaters .

Сущность полезной модели, ее реализуемость и возможность промышленного применения поясняется фигурой, где представлен схематический чертеж общего вида модуля тормозных резисторов в рассматриваемом примере реализации.The essence of the utility model, its feasibility and the possibility of industrial application is illustrated by the figure, which shows a schematic drawing of a General view of the module of brake resistors in the considered implementation example.

Заявляемый модуль тормозных резисторов содержит, см. фигуру, крепежный модуль 1 и установленные в нем резистивные элементы, выполненные в виде трубчатых электронагревателей (ТЭН) 2. Крепежный модуль 1 выполнен в виде теплоотводящего радиатора с теплорассеивающими поверхностями - в рассматриваемом примере реализации с двумя теплорассеивающими поверхностями, образованными продольными ребрами 3 на двух противоположных боковых сторонах - и внутренними параллельными цилиндрическими каналами 4, в которых размещены ТЭН 2.The inventive module of brake resistors contains, see the figure, the mounting module 1 and the resistive elements installed in it, made in the form of tubular electric heaters (TEN) 2. The mounting module 1 is made in the form of a heat sink radiator with heat dissipating surfaces - in this example implementation with two heat dissipating surfaces formed by longitudinal ribs 3 on two opposite lateral sides - and internal parallel cylindrical channels 4, in which the heater 2 is placed.

В рассматриваемом примере реализации модуль тормозных резисторов содержит пять ТЭН 2, установленных параллельно друг над другом.In this example implementation, the braking resistor module contains five heating elements 2 mounted parallel to each other.

В рассматриваемом примере реализации крепежный модуль 1 выполнен в виде двух соединенных между собой частей и Ь, каждая из которых имеет продольные ребра 3 на одной боковой стороне и продольные полукруглые выемки на другой боковой стороне, выполненные таким образом, что при соединении обеих частей Ь и Ь образуются цилиндрические продольные каналы 4 для размещения в них ТЭН 2, при этом продольные оси ТЭН 2 располагаются в плоскости стыковки частей Ь и Ь.In this example of implementation, the fastening module 1 is made in the form of two interconnected parts and b, each of which has longitudinal ribs 3 on one side and longitudinal semicircular recesses on the other side, made in such a way that when connecting both parts of b and b cylindrical longitudinal channels 4 are formed to accommodate the heating elements 2 in them, while the longitudinal axes of the heating elements 2 are located in the plane of joining of the parts b and b.

Скрепление частей Ь и 12 между собой осуществляется, например, с помощью поперечных резьбовых шпилек (на фигуре не показано).The fastening of the parts b and 12 to each other is carried out, for example, using transverse threaded rods (not shown in the figure).

Выступающие из каналов 4 концы ТЭН 2, предназначенные для подключения токовыводов, защищены от воздействия влаги. Защита от влаги может быть реализована, например, с помощью ушютнительных концевых муфт 5, размещаемых на концах ТЭН 2. В случае необходимости полости каналов 4 с размещенными в них ТЭН 2The ends of the heating elements 2 protruding from the channels 4, designed to connect current leads, are protected from moisture. Moisture protection can be realized, for example, by means of coaxial end couplings 5 placed at the ends of the heating elements 2. If necessary, the cavities of the channels 4 with the heating elements 2 located in them

могут быть герметизированы с помощью высокотемпературного теплопроводящего герметика.can be sealed with high-temperature heat-conducting sealant.

Для обеспечения возможности подключения к концам ТЭН 2 токовыводов, эти концы выполняются, например, резьбовыми.To ensure the possibility of connecting to the ends of the heater 2 current outputs, these ends are, for example, threaded.

Для обеспечения возможности крепления модуля тормозных резисторов на несущей раме (на фигуре не показана) крепежный модуль 1 обеспечивается соответствующими средствами (сквозными отверстиями для шпилек, резьбовыми отверстиями для болтов и пр.).To ensure the possibility of mounting the brake resistor module on the carrier frame (not shown in the figure), the mounting module 1 is provided with appropriate means (through holes for the studs, threaded holes for bolts, etc.).

Сборка модуля тормозных резисторов осуществляется следующим образом. Изготавливаются ТЭН 2 с характеристиками, соответствующими требованиям собираемого модуля. Эти ТЭН 2 оснащаются концевыми ушютнительными муфтами 5 и помещаются в продольные полукруглые выемки одной из частей крепежного модуля 1, например в продольные ползпфз лые выемки первой части ь Затем к первой части Ь крепежного модуля 1 пристыковывается вторая часть Ь, после чего обе части Ь и Ь скрепляются между собой, например стягиваются резьбовыми шпильками, зажимая между собой ТЭН 2.The assembly of the brake resistor module is as follows. TEN 2 with the characteristics corresponding to the requirements of the assembled module are manufactured. These heaters 2 are equipped with end closure couplings 5 and are placed in longitudinal semicircular recesses of one of the parts of the mounting module 1, for example, in the longitudinal crawling grooves of the first part b. Then the second part b is joined to the first part b of the mounting module 1, after which both parts b and b fastened together, for example, tightened with threaded rods, clamping together TEN 2.

Собранный таким образом модуль тормозных резисторов скрепляется с другими аналогичными модулями, образуя секции, например секции из шести - семи модулей. В секциях ТЭН 2 электрически соединяются в соответствии с заданной схемой соединения. Секции, например восемь - девять секций на один тяговый двигатель, устанавливаются на крыше моторного вагона, электрически соединяются друг с другом и с соответствующими элементами цепи электродинамического торможения, образуя тормозной резистор соответствующего тягового двигателя. При этом крышек, аналогичных показанным в 1, с.46 - 47, рис.25, защищающих модули тормозных резисторов от попадания на них дождя и снега, не требуется.The braking resistor module assembled in this way is fastened to other similar modules, forming sections, for example, sections of six to seven modules. In sections, the heating elements 2 are electrically connected in accordance with a given connection diagram. Sections, for example, eight to nine sections per traction motor, are installed on the roof of a motor car, electrically connected to each other and to the corresponding elements of the electrodynamic braking circuit, forming a braking resistor of the corresponding traction motor. At the same time, covers similar to those shown in 1, pp. 46 - 47, Fig. 25, protecting the brake resistor modules from rain and snow, are not required.

Как показывает практика, заявляемый модуль тормозных резисторов, по сравнению с прототипом, характеризуется существенным (в 5 10 раз) снижением веса в расчете на один киловатт рассеиваемой мощности (за счет существенно большей поверхности теплорассеивания и возможности применения легких сплавов для теплооотводящего радиатора), а таюке существенным уменьшением индуктивности (до единиц микрогенри на один модуль).As practice shows, the claimed module of braking resistors, in comparison with the prototype, is characterized by a significant (5-10 times) weight reduction per kilowatt of dissipated power (due to the significantly larger heat dissipation surface and the possibility of using light alloys for a heat sink), and also a significant decrease in inductance (up to microgenry units per module).

Заявляемый модуль также характеризуется упрощением конструкции. Упрощение достигается за счет применения ТЭН, которые изготавливаются по отработанной промышленной технологии, позволяющей получать ТЭН с нужными электрическими и тепловыми характеристиками. Реальная номенклатура реализуемых характеристик ТЭН такова, что позволяет осуществить полноценную замену ленточных фехралевых резистивных элементов, применяемых в тормозных резисторах, например резистивных элементов с характеристиками, указанными в 1, с.35 - 37. Существенно упрощает конструкцию и применение крепежного модуля, выполняющего по меньшей мере три функции, а именно, функцию несущего крепежного основания, в котором наиболее простым способом решена проб;юма крепежа резистивных элементов, функцию теплоотводящего радиатора, а также функцию механической защиты для резистивных элементов. Сам крепежный модуль таюке прост в изготовлении - он может выполняться, например, методами штамповки, гибки или литья из легких сплавов.The inventive module is also characterized by a simplification of design. Simplification is achieved through the use of heating elements, which are manufactured according to proven industrial technology, which allows to obtain heating elements with the necessary electrical and thermal characteristics. The real nomenclature of the implemented characteristics of the heating elements is such that it allows for the complete replacement of tape fechral resistive elements used in brake resistors, for example, resistive elements with the characteristics specified in 1, pp. 35 - 37. Significantly simplifies the design and use of the mounting module, which performs at least three functions, namely, the function of the carrier mounting base, in which the samples were solved in the simplest way; the bracket of resistive elements, the function of the heat sink, and as a function of mechanical protection for the resistive elements. The tayuke mounting module itself is easy to manufacture - it can be performed, for example, by stamping, bending, or casting from light alloys.

Из рассмотренного следует, что заявляемая полезная модель осуществима, промышленно применима и решает поставленную задачу по снижению веса модуля тормозных резисторов в расчете на один киловатт рассеиваемой мощности и 5 еньще1шю его индуктивности. Одновременно упрощается конструкция модуля и обеспечивается возможность его эксплуатации в условиях установки на крышах моторных вагонов электропоездов. Совокупность указанных положительных качеств заявляемого модуляFrom the above it follows that the claimed utility model is feasible, industrially applicable and solves the task of reducing the weight of the module of brake resistors per one kilowatt of power dissipation and 5 less than its inductance. At the same time, the design of the module is simplified and its operation is possible under the conditions of the installation of electric trains on the roofs of motor cars. The combination of these positive qualities of the claimed module

шоsho

тормозных резисторов обуславливает перспективы по его широкому практическому использованию в электродинамических тормозных системах транспортных средств с электротягой, в том числе в моторных вагонах электропоездов.braking resistors determines the prospects for its wide practical use in electrodynamic braking systems of electric vehicles, including motorized cars of electric trains.

Источники информацииSources of information

1.Л.Д.Капустин, Л.Г.Залесский, М.Т.Глушков. Электропоезд ЭР с рекуперативно-реостатным торможением. М., Трансжелдориздат, I960.1.L.D. Kapustin, L.G. Zalessky, M.T. Glushkov. Electric train with regenerative-rheostatic braking. M., Transzheldorizdat, I960.

2.В.К.Калинин. Электровозы и электропоезда. М., Транспорт, 1991.2.V.K. Kalinin. Electric locomotives and electric trains. M., Transport, 1991.

3.Авторское свидетельство СССР (SU) № 1393672 (А1), кл. В60 L 7/22, опубл. 07.05.88.3. The author's certificate of the USSR (SU) No. 1393672 (A1), cl. B60 L 7/22, publ. 05/07/88.

4.Авторское свидетельство СССР (SU) № 1395531 (А1), кл. 860 L 7/22, опубл. 15.05.88.4. The author's certificate of the USSR (SU) No. 1395531 (A1), cl. 860 L 7/22, publ. 05/15/88.

5.Патент СССР (SU) № 1454243 (A3), кл. В60 L 7/00, опубл. 23.01.89.5. USSR patent (SU) No. 1454243 (A3), cl. B60 L 7/00, publ. 01/23/89.

6.Патент РФ (RU) № 2035322 (С1), кл. В60 L 7/22, опубл.20.05.95.6. Patent of the Russian Federation (RU) No. 2035322 (C1), cl. B60 L 7/22, publ. 05.20.95.

7.Патент РФ (RU) № 2077145 (С1), кл. В60 L 7/22 опубл. 10.04.97.7. Patent of the Russian Federation (RU) No. 2077145 (C1), cl. B60 L 7/22 publ. 04/10/97.

8.Патент РФ (RU) № 2148506 (С1), кл. В60 L 7/04, Н02 РЗ/12, опубл. 10.05.2000.8. Patent of the Russian Federation (RU) No. 2148506 (C1), cl. B60 L 7/04, Н02 РЗ / 12, publ. 05/10/2000.

9.А.И.Смирнов, А.Н.Стукалкин. Сопротивления в электрических цепях электровозов. М., Транспорт, 1965.9.A.I. Smirnov, A.N. Stukalkin. Resistances in electric circuits of electric locomotives. M., Transport, 1965.

10.Авторское свидетельство СССР (SU) № 519770, кл. Н01 СЗ/10, Н01 С 1/08, В60 L 7/02, опубл. 30.06.76.10. The author's certificate of the USSR (SU) No. 519770, cl. Н01 СЗ / 10, Н01 С 1/08, В60 L 7/02, publ. 06/30/76.

11.Авторское свидетельство СССР (SU) № 1647665 (А1), кл. Н01 СЗ/00, опубл. 07.05.91 (прототип).11. The author's certificate of the USSR (SU) No. 1647665 (A1), cl. N01 SZ / 00, publ. 05/07/91 (prototype).

Claims

1. The braking resistor module for electric rolling stock, comprising resistive elements installed on the mounting module parallel to each other, characterized in that the resistive elements are made in the form of tubular electric heaters, and the mounting module is made in the form of a heat sink with heat dissipating surfaces and internal parallel cylindrical channels, in which are placed tubular electric heaters, and the ends of the tubular electric heaters protruding from these channels, designed to I connect current leads protected against moisture.

2. The brake resistor module according to claim 1, characterized in that the mounting module is made in the form of two interconnected parts, each of which has a heat dissipating surface on one side and longitudinal semicircular recesses on the other side, made so that when The connection of both parts forms cylindrical channels to accommodate tubular electric heaters.