RU2730723C1 - Electric locomotive transmission - Google Patents

Electric locomotive transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2730723C1
RU2730723C1 RU2020105528A RU2020105528A RU2730723C1 RU 2730723 C1 RU2730723 C1 RU 2730723C1 RU 2020105528 A RU2020105528 A RU 2020105528A RU 2020105528 A RU2020105528 A RU 2020105528A RU 2730723 C1 RU2730723 C1 RU 2730723C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
traction
wheelsets
motors
armature
generator
Prior art date
Application number
RU2020105528A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Ивахин
Валерий Семенович Коссов
Юрий Валерьевич Бабков
Дмитрий Викторович Котяев
Юрий Иванович Клименко
Станислав Григорьевич Волохов
Татьяна Владиславовна Трепачева
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ")
Priority to RU2020105528A priority Critical patent/RU2730723C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2730723C1 publication Critical patent/RU2730723C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/11—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using DC generators and DC motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C15/00—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
    • B61C15/08—Preventing wheel slippage

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: invention relates to the vehicles electrical traction systems. Electric transmission of diesel locomotive consists of traction generator containing independent excitation winding and armature, excitation system, traction motors and wheelsets. In circuit of traction generator armature and circuits of wheelsets there are switching devices, which provide disconnection of direct electric connection of traction motors with traction generator anchor and connection to anchor through sliding contacts in series with traction motors only two wheelsets, which are in slippage mode. At that, switching devices include additional commutation channels providing disconnection of direct electric connection of traction motors mechanically connected to forward along the movement and medium wheelsets, with traction generator anchor and serial connection to traction generator armature circuit only of front wheelsets, which are in slippage mode, as well as series connection to front wheelsets of electric power circuits of traction motors of front and middle wheelsets.
EFFECT: technical result is higher reliability of electric transmission.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и непосредственно касается электрических передач тепловозов.The invention relates to rail vehicles and directly relates to electric transmissions of diesel locomotives.

Известна электрическая передача тепловоза [Патент №2467899 РФ. МПК В61С 15/08, опубл. 27.11.12, БИ №33], состоящая из тягового генератора, получающего механическую энергию от дизеля и содержащего независимую обмотку возбуждения и якорь, системы возбуждения, которая подключена к независимой обмотке возбуждения и обеспечивает формирование внешней характеристики тягового генератора, тяговых электродвигателей, имеющих прямое электрическое соединение с якорем тягового генератора, колесных пар, механически связанных с тяговыми электродвигателями и установленных на рельсах. В цепи якоря тягового генератора и цепях колесных пар установлены коммутирующие устройства, которые по сигналам блока управления обеспечивают отключение прямого электрического соединения тяговых электродвигателей с якорем тягового генератора и подключение к якорю через скользящие контакты последовательно с тяговыми электродвигателями только двух колесных пар, находящихся в режиме боксования, что образует цепь для прохождения тока генератора по колесным парам и рельсам. При этом блок управления обладает функцией измерения ускорений вращения тяговых электродвигателей по сигналам, снимаемым с выходов датчиков скорости, связанных с электродвигателями, и фиксирует возникновение и окончание режима боксования колесных пар. Колесные пары и скользящие контакты имеют электрическую изоляцию от других элементов конструкции тепловоза.Known electric transmission of a diesel locomotive [Patent No. 2467899 RF. IPC В61С 15/08, publ. 11/27/12, BI No. 33], consisting of a traction generator that receives mechanical energy from a diesel engine and contains an independent excitation winding and an armature, an excitation system, which is connected to an independent excitation winding and provides the formation of an external characteristic of the traction generator, traction electric motors with direct electric connection with an anchor of a traction generator, wheelsets mechanically connected to traction motors and mounted on rails. Switching devices are installed in the armature circuit of the traction generator and the wheelset chains, which, according to the control unit signals, disconnect the direct electrical connection of the traction motors with the traction generator armature and connect only two wheelsets in series with the traction motors to the armature through sliding contacts in series with the traction motors in skid mode, which forms a circuit for the passage of the generator current along the wheelsets and rails. In this case, the control unit has the function of measuring the acceleration of rotation of the traction electric motors according to the signals taken from the outputs of the speed sensors connected to the electric motors, and records the occurrence and end of the skidding mode of the wheelsets. Wheelsets and sliding contacts are electrically isolated from other structural elements of the locomotive.

К недостаткам указанного технического решения относится то, что при одновременном боксовании более двух колесных пар коммутирующие устройства и скользящие контакты работают в напряженном режиме, связанном с частыми переходными коммутационными процессами в силовых элементах при электрических токах большой величины. Это приводит к снижению надежности работы электрической передачи в целом.The disadvantages of this technical solution include the fact that with the simultaneous skidding of more than two wheelsets, the switching devices and sliding contacts operate in a stressed mode associated with frequent transient switching processes in power elements at large electric currents. This leads to a decrease in the reliability of the electrical transmission as a whole.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности электрической передачи путем уменьшения числа переходных коммутационных процессов в коммутирующих устройствах и скользящих контактах.The technical result of the invention is to improve the reliability of electrical transmission by reducing the number of transient switching processes in switching devices and sliding contacts.

Для достижения указанного технического результата в электрической передаче тепловоза, состоящей из тягового генератора, получающего механическую энергию от дизеля и содержащего независимую обмотку возбуждения и якорь, системы возбуждения, которая подключена к независимой обмотке возбуждения и обеспечивает формирование внешней характеристики тягового генератора, тяговых электродвигателей, имеющих прямое электрическое соединение с якорем тягового генератора, колесных пар, механически связанных с тяговыми электродвигателями и установленных на рельсах, причем в цепи якоря тягового генератора и цепях колесных пар установлены коммутирующие устройства, которые по сигналам блока управления обеспечивают отключение прямого электрического соединения тяговых электродвигателей с якорем тягового генератора и подключение к якорю через скользящие контакты последовательно с тяговыми электродвигателями только двух колесных пар, находящихся в режиме боксования, что образует цепь для прохождения тока генератора по колесным парам и рельсам, блок управления обладает функцией измерения ускорений вращения тяговых электродвигателей по сигналам, снимаемым с выходов датчиков скорости, связанных с электродвигателями, и фиксирует возникновение и окончание режима боксования колесных пар, а колесные пары и скользящие контакты имеют электрическую изоляцию от других элементов конструкции тепловоза, в состав коммутирующих устройств дополнительно включены каналы коммутации, обеспечивающие по сигналам блока управления отключение прямого электрического соединения тяговых электродвигателей, механически связанных с передними по ходу движения и средними колесными парами тележек тепловоза, с якорем тягового генератора, и последовательное подключение к цепи якоря тягового генератора только передних колесных пар, находящихся в режиме боксования, а также последовательное подключение к передним колесным парам силовых электрических цепей тяговых электродвигателей передних и средних колесных пар.To achieve the specified technical result in the electric transmission of a diesel locomotive, consisting of a traction generator that receives mechanical energy from a diesel engine and contains an independent excitation winding and an armature, an excitation system that is connected to an independent excitation winding and provides the formation of the external characteristics of the traction generator, traction motors with direct electrical connection to the traction generator armature, wheelsets mechanically connected to traction motors and mounted on rails, and switching devices are installed in the traction generator armature circuit and wheelset chains, which, according to the control unit signals, provide disconnection of the direct electrical connection of the traction electric motors with the traction generator armature and connecting to the armature through sliding contacts in series with the traction motors of only two wheel pairs, which are in the skidding mode, which forms a circuit for the passage of the current gene rator on wheelsets and rails, the control unit has the function of measuring the acceleration of rotation of traction motors according to signals taken from the outputs of the speed sensors associated with the electric motors, and records the occurrence and end of the wheelset skidding mode, and the wheelsets and sliding contacts are electrically isolated from others elements of the diesel locomotive design, the switching devices additionally include switching channels that provide, according to the control unit signals, the disconnection of the direct electrical connection of traction electric motors, mechanically connected to the forward and middle wheelsets of the locomotive bogies, with the traction generator armature, and serial connection to the armature circuit traction generator of only the front wheelsets, which are in the skidding mode, as well as serial connection to the front wheelsets of the power electric circuits of the traction motors of the front and middle wheelsets.

Кроме того, при возникновении режима боксования в электрические цепи тяговых электродвигателей передних и средних колесных пар могут быть включены сопротивления скользящих контактов и контактов колес с рельсами, при этом тяговые электродвигатели, механически связанные с задними по ходу движения колесными парами тележек, будут напрямую электрически соединены с якорем тягового генератора, что обеспечивает распределение токов по тяговым двигателям, предотвращающее боксование средних колесных пар.In addition, when a skidding mode occurs in the electric circuits of the traction motors of the front and middle wheel pairs, the resistances of the sliding contacts and the contacts of the wheels with the rails can be switched on, while the traction electric motors, mechanically connected with the rear wheelsets of the bogies, will be directly electrically connected to an anchor of the traction generator, which ensures the distribution of currents through the traction motors, preventing skidding of the middle wheelsets.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The essence of the invention is illustrated by drawings:

- на фиг. 1 схематически показана электрическая передача тепловоза;- in Fig. 1 schematically shows the electric transmission of a diesel locomotive;

- на фиг. 2 приведена электрическая схема соединений тяговых электродвигателей при возникновении режима боксования.- in Fig. 2 shows the electrical diagram of the traction motors connections when the skidding mode occurs.

Электрическая передача содержит (фиг. 1) тяговый генератор 1 с независимой обмоткой возбуждения 2 и якорем 3, получающий механическую энергию от дизеля, систему возбуждения (на фиг. 1 не показана), подключенную к независимой обмотке возбуждения 2, тяговые электродвигатели 4, 5, 6, 7, 8, 9, имеющие прямое электрическое соединение с якорем 3 тягового генератора 1. Колесные пары 10, 11, 12, 13, 14, 15 механически связаны соответственно с тяговыми электродвигателями 4, 5, 6, 7, 8, 9 и установлены на рельсах 16. Для упрощения на фиг. 1 не показаны обмотки возбуждения тяговых электродвигателей.The electric transmission contains (Fig. 1) a traction generator 1 with an independent excitation winding 2 and an armature 3, receiving mechanical energy from a diesel engine, an excitation system (not shown in Fig. 1), connected to an independent excitation winding 2, traction motors 4, 5, 6, 7, 8, 9, having a direct electrical connection to the armature 3 of the traction generator 1. The wheelsets 10, 11, 12, 13, 14, 15 are mechanically connected, respectively, with the traction motors 4, 5, 6, 7, 8, 9 and mounted on rails 16. For simplicity, FIG. 1 the field windings of traction motors are not shown.

Коммутирующее устройство 17, установленное в цепи якоря 3 тягового генератора 1, посредством каналов коммутации 18, 19 и 20 обеспечивает отключение прямого электрического соединения тяговых электродвигателей 4, 5, 6, 7, 8, 9 с якорем 3. В цепях колесных пар 10, 12, 13, 15 установлены коммутирующие устройства 21, 22, 23 и 24, предназначенные для подключения к якорю 3 через скользящие контакты 25, 26, 27 и 28 колесных пар 10, 12, 13, 15 последовательно с тяговыми электродвигателями. При этом коммутирующие устройства 23 и 24 обеспечены каналами коммутации 29 и 30, предназначенными для подключения к передним по ходу движения колесным парам силовых электрических цепей тяговых электродвигателей средних колесных пар. Входы блока управления 31 коммутирующими устройствами подключены к выходам датчиков скорости 32, 33, 34, 35 тяговых электродвигателей 4, 6, 7, 9.The switching device 17, installed in the armature circuit 3 of the traction generator 1, through the switching channels 18, 19 and 20 provides the disconnection of the direct electrical connection of the traction motors 4, 5, 6, 7, 8, 9 with the armature 3. In the chains of wheel pairs 10, 12 , 13, 15, switching devices 21, 22, 23 and 24 are installed, intended for connection to the armature 3 through sliding contacts 25, 26, 27 and 28 of wheel pairs 10, 12, 13, 15 in series with traction motors. In this case, the switching devices 23 and 24 are provided with switching channels 29 and 30, designed to be connected to the wheelsets forward in the direction of travel of the power electric circuits of the traction motors of the middle wheelsets. The inputs of the control unit 31 switching devices are connected to the outputs of the speed sensors 32, 33, 34, 35 of the traction motors 4, 6, 7, 9.

В качестве примера на фиг. 1 приведена схема электрической передачи тепловоза на постоянном токе с шестью ведущими колесными парами и параллельным соединением тяговых электродвигателей. В случае применения электрических передач на переменно-постоянном или переменном токе колесные пары аналогично включаются в цепь якоря тягового генератора на выходе выпрямительной установки. Отличия в типе соединения тяговых электродвигателей и числе ведущих колесных пар также не имеют принципиального значения.By way of example, in FIG. 1 shows a diagram of a direct current electric transmission of a diesel locomotive with six driving wheelsets and a parallel connection of traction motors. In the case of using electric transmissions with alternating-direct or alternating current, the wheelsets are similarly included in the armature circuit of the traction generator at the output of the rectifier unit. Differences in the type of connection of traction motors and the number of driving wheelsets are also not of fundamental importance.

Электрическая передача работает следующим образом.Electric transmission works as follows.

Тяговый генератор 1 (фиг. 1) получает механическую энергию вращения от дизеля. При этом независимая обмотка возбуждения 2 генератора подключена к системе возбуждения (на фиг не показана), которая обеспечивает формирование внешней характеристики тягового генератора 1. От якоря 3 генератора 1 поступает ток питания / на тяговые электродвигатели 4, 5, 6, 7, 8, 9, что создает вращающий момент электродвигателей, передаваемый далее через механические связи (тяговые редукторы) соответственно колесным парам 10. 11, 12, 13, 14, 15. Колесные пары установлены на рельсах 16 и образуют с последними пары трения, формирующие силу тяги тепловоза Fк. Наибольшая по сцеплению сила тяги тепловоза определяется по известной зависимости [1].Traction generator 1 (Fig. 1) receives mechanical rotational energy from a diesel engine. In this case, the independent excitation winding 2 of the generator is connected to the excitation system (not shown in the figure), which provides the formation of the external characteristics of the traction generator 1. From the armature 3 of the generator 1, the supply current flows / to the traction motors 4, 5, 6, 7, 8, 9 , which creates the torque of the electric motors, which is transmitted further through the mechanical links (traction reducers), respectively, to the wheelsets 10.11, 12, 13, 14, 15. The wheelsets are installed on rails 16 and form friction pairs with the latter, which form the traction force of the locomotive F to ... The traction force of a diesel locomotive with the highest adhesion is determined by the known relationship [1].

Fкл=ψηиG,F cl = ψη and G,

где ψ - расчетный коэффициент сцепления колес с рельсами; ηи - статический коэффициент использования сцепного веса локомотива G.where ψ is the calculated coefficient of wheel-rail adhesion; η and is the static coefficient of use of the adhesion weight of the locomotive G.

При этом величина коэффициента ηи определяется разгрузкой колесных пар, ограничивающей силу тяги локомотива.In this case, the value of the coefficient η and is determined by the unloading of the wheelsets, which limits the traction force of the locomotive.

На тепловозах с электрической передачей наиболее разгруженными в тяговом режиме работы являются передние колесные пары каждой тележки. На фиг. 1 такими колесными парами являются пары 10, 13 при движении тепловоза в одном направлении и 12, 15 при движении в другом направлении. Эти колесные пары первыми подвергаются боксованию при уменьшении коэффициента сцепления ψ, вызванном увлажнением рельсов, попаданием масла в контакт колеса и рельса и другими факторами.On diesel locomotives with electric transmission, the most unloaded in the traction mode of operation are the front wheelsets of each bogie. FIG. 1, such wheelsets are pairs 10, 13 when the locomotive moves in one direction and 12, 15 when moving in the other direction. These wheelsets are the first to undergo skidding when the friction coefficient ψ decreases, caused by wetting of the rails, oil getting into the wheel-rail contact, and other factors.

Блок управления 31 производит дифференцирование сигналов по частотам ƒp1, ƒp2, ƒp3 и ƒp4 вращения роторов тяговых электродвигателей, поступающих на его входы с датчиков скорости 32, 33, 34, 35, которые связаны соответственно с электродвигателями 4, 6, 7, 9. Результатом дифференцирования для каждого электродвигателя является угловое ускорение его ротора ер. В случае выделения для двух двигателей 4, 7 или 6, 9, механически связанных с колесными парами 10, 13 или 12, 15, хотя бы одного значения εр, которое в пересчете соответствует величине окружного ускорения колесной пары w≥0,5 м/с2, блок управления 31 фиксирует возникновение режима боксования соответствующей колесной пары. Он подает сигналы на коммутирующие устройства 21, 23 или 22, 24. Коммутирующие устройства 21 или 22 подключают к цепи якоря 3 тягового генератора 1 колесные пары 10, 13 при движении тепловоза в одном направлении или 12, 15 при движении в другом направлении через скользящие контакты 25 или 26. Коммутирующие устройства 23 или 24 обеспечивают последовательное подключение к передним колесным парам силовых электрических цепей тяговых электродвигателей передних колесных пар и средних колесных пар посредством каналов коммутации 29 или 30 через скользящие контакты 27 или 28. После этого блок управления 31 подает сигналы на каналы коммутации 18, 19 или 19, 20 коммутирующего устройства 17, которые отключают прямые электрические соединения тяговых электродвигателей 4, 5, 7, 8 или 5, 6, 8, 9 с якорем тягового генератора. В результате образуется цепь для прохождения большей части тока генератора Iг по передним по ходу движения колесным парам тележек и рельсам 16 последовательно с отключенными от якоря 3 тяговыми электродвигателями, что приводит к значительному увеличению коэффициента сцепления ψ колес с рельсами.The control unit 31 differentiates the signals according to the frequencies ƒ p1 , ƒ p2 , ƒ p3 and ƒ p4 of the rotation of the rotors of the traction motors supplied to its inputs from the speed sensors 32, 33, 34, 35, which are connected, respectively, with the electric motors 4, 6, 7, 9. The result of differentiation for each electric motor is the angular acceleration of its rotor e p . In the case of allocation for two engines 4, 7 or 6, 9, mechanically connected with wheelsets 10, 13 or 12, 15, at least one value of ε p , which in terms of conversion corresponds to the value of the peripheral acceleration of the wheelset w≥0.5 m / c 2 , the control unit 31 detects the occurrence of the skidding mode of the corresponding wheelset. It sends signals to the switching devices 21, 23 or 22, 24. Switching devices 21 or 22 are connected to the armature circuit 3 of the traction generator 1 wheel pairs 10, 13 when the locomotive moves in one direction or 12, 15 when moving in the other direction through sliding contacts 25 or 26. Switching devices 23 or 24 provide a serial connection to the front wheelsets of the power electric circuits of the traction motors of the front wheelsets and middle wheelsets by means of switching channels 29 or 30 through sliding contacts 27 or 28. After that, the control unit 31 sends signals to the channels switching 18, 19 or 19, 20 of the switching device 17, which disconnect the direct electrical connections of the traction motors 4, 5, 7, 8 or 5, 6, 8, 9 with the armature of the traction generator. As a result, a circuit is formed for the passage of most of the generator current I g along the forward wheelsets of the bogies and rails 16 in series with traction motors disconnected from the armature 3, which leads to a significant increase in the coefficient of adhesion ψ of the wheels to the rails.

При формировании таких электрических цепей происходит включение последовательно с тяговыми двигателями, механически связанными с передними по ходу движения, например, 10, 13 и средними 11, 14 колесными парами, сопротивлений скользящих контактов R1 и контактов колес с рельсами R2 (фиг. 2). Тяговые электродвигатели задних по ходу движения колесных пар тележек имеют прямое электрическое соединение с якорем тягового генератора. Это обеспечивает прохождение меньших токов I1 по тяговым двигателям 4, 7, 5, 8 передних 10, 13 и средних 11, 14 колесных пар, и больших токов h по двигателям 6, 9 перегруженных задних 12, 15 колесных пар. Такое токораспределение позволит соответственно уменьшить вращающий момент двигателей передних и средних колесных пар и увеличить его у тяговых двигателей задних колесных пар. Благодаря этому уменьшаются касательные силы тяги, и предотвращается возможное боксование менее разгруженных средних колесных пар.When such electrical circuits are formed, they are connected in series with traction motors, mechanically connected with the front ones in the direction of travel, for example, 10, 13 and average 11, 14 wheelsets, the resistances of the sliding contacts R 1 and the contacts of the wheels with the rails R 2 (Fig. 2) ... The traction motors of the rear wheelsets of the bogies have a direct electrical connection with the traction generator armature. This ensures the passage of lower currents I 1 through the traction motors 4, 7, 5, 8 of the front 10, 13 and middle 11, 14 wheelsets, and high currents h through the engines 6, 9 of the overloaded rear 12, 15 wheelsets. Such a current distribution will accordingly reduce the torque of the engines of the front and middle wheelsets and increase it for the traction motors of the rear wheelsets. This reduces the tangential traction forces and prevents possible skidding of the less balanced middle wheelsets.

Уменьшение касательной силы тяги на наиболее разгруженных передних колесных парах происходит с одновременным повышением их наибольшей по сцеплению силы тяги, вызванным значительным увеличением коэффициента сцепления ψ колес с рельсами. В результате режим боксования передних колесных пар прекращается.A decrease in the tangential traction force on the most unloaded front wheelsets occurs with a simultaneous increase in their highest traction force in terms of adhesion, caused by a significant increase in the coefficient of adhesion ψ of the wheels to the rails. As a result, the skidding mode of the front wheelsets is terminated.

Момент окончания боксования также фиксируется блоком управления 31 (фиг. 1) путем измерения εр, соответствующего w<0,45 м/с2. С целью сокращения числа переходных коммутационных процессов блок управления не подает сигнал на выключение коммутирующих устройств 17, 21, 22, 23, 24, и силовая электрическая цепь не переводится в исходное состояние до момента выхода тепловоза из зоны возможного боксования.The moment of the end of slipping is also fixed by the control unit 31 (Fig. 1) by measuring ε p corresponding to w <0.45 m / s 2 . In order to reduce the number of transient switching processes, the control unit does not give a signal to turn off the switching devices 17, 21, 22, 23, 24, and the power circuit is not reset until the locomotive leaves the zone of possible skidding.

При регистрации сигналов ƒр датчиков скорости 32, 33, 34, 35, которые соответствуют в пересчете скорости движения локомотива V>15 км/ч, гарантирующей выход из зоны возможного боксования, и измерении ускорения ер, соответствующего w<0,45 м/с2 блок управления 31 переводит схему электропередачи в исходное состояние путем отключения всех каналов коммутирующих устройств 17, 21, 22, 23 и 24.When registering signals ƒ p of speed sensors 32, 33, 34, 35, which correspond in terms of the speed of the locomotive V> 15 km / h, guaranteeing an exit from the zone of possible skidding, and measuring the acceleration e p corresponding to w <0.45 m / with 2, the control unit 31 transfers the power transmission circuit to its original state by disconnecting all channels of the switching devices 17, 21, 22, 23 and 24.

Технико-экономическая эффективность изобретения в сравнении с прототипом заключается в том, что в состав коммутирующих устройств дополнительно включены каналы коммутации, обеспечивающие по сигналам блока управления последовательное подключение к цепи якоря тягового генератора только передних по ходу движения колесных пар, находящихся в режиме боксования, что увеличивает их коэффициент сцепления, а также обеспечивает распределение токов по тяговым двигателям, предотвращающее боксование средних колесных пар. Это позволяет сократить число переходных коммутационных процессов в коммутирующих устройствах и скользящих контактах и, следовательно, повысить надежность электрической передачи.The technical and economic efficiency of the invention in comparison with the prototype lies in the fact that the switching devices additionally include switching channels that provide, according to the control unit signals, a sequential connection to the armature circuit of the traction generator only the forward wheelsets in the skid mode, which increases their coefficient of adhesion, and also ensures the distribution of currents over the traction motors, preventing skidding of the middle wheelsets. This makes it possible to reduce the number of switching transients in switching devices and sliding contacts and, therefore, to increase the reliability of electrical transmission.

Источники информацииSources of information

1. Михальченко, Г.С. Теория и конструкция локомотивов: учебник для Вузов ж.-д. трансп. / Г.С. Михальченко и [др.]; под ред. Г.С. Михальченко - М.: Маршрут, 2006. - 584 с., С. 190-204.1. Mikhalchenko, G.S. Theory and construction of locomotives: a textbook for Universities of the railway. transport / G.S. Mikhalchenko and [others]; ed. G.S. Mikhalchenko - M .: Route, 2006 .-- 584 p., S. 190-204.

Claims (2)

1. Электрическая передача тепловоза, состоящая из тягового генератора, получающего механическую энергию от дизеля и содержащего независимую обмотку возбуждения и якорь, системы возбуждения, которая подключена к независимой обмотке возбуждения и обеспечивает формирование внешней характеристики тягового генератора, тяговых электродвигателей, имеющих прямое электрическое соединение с якорем тягового генератора, колесных пар, механически связанных с тяговыми электродвигателями и установленных на рельсах, причем в цепи якоря тягового генератора и цепях колесных пар установлены коммутирующие устройства, которые по сигналам блока управления обеспечивают отключение прямого электрического соединения тяговых электродвигателей с якорем тягового генератора и подключение к якорю через скользящие контакты последовательно с тяговыми электродвигателями только двух колесных пар, находящихся в режиме боксования, что образует цепь для прохождения тока генератора по колесным парам и рельсам, блок управления обладает функцией измерения ускорений вращения тяговых электродвигателей по сигналам, снимаемым с выходов датчиков скорости, связанных с электродвигателями, и фиксирует возникновение и окончание режима боксования колесных пар, а колесные пары и скользящие контакты имеют электрическую изоляцию от других элементов конструкции тепловоза, отличающаяся тем, что в состав коммутирующих устройств включены дополнительные каналы коммутации, обеспечивающие по сигналам блока управления отключение прямого электрического соединения тяговых электродвигателей, механически связанных с передними по ходу движения и средними колесными парами тележек тепловоза, с якорем тягового генератора и последовательное подключение к цепи якоря тягового генератора только передних колесных пар, находящихся в режиме боксования, а также последовательное подключение к передним колесным парам силовых электрических цепей тяговых электродвигателей передних и средних колесных пар.1. Electric transmission of a diesel locomotive, consisting of a traction generator that receives mechanical energy from a diesel engine and contains an independent excitation winding and an armature, an excitation system, which is connected to an independent excitation winding and provides the formation of the external characteristics of the traction generator, traction electric motors having a direct electrical connection to the armature traction generator, wheelsets mechanically connected to traction electric motors and mounted on rails, moreover, switching devices are installed in the traction generator armature circuit and wheelset chains, which, according to the control unit signals, disconnect the direct electrical connection of the traction electric motors with the traction generator armature and connect to the armature through sliding contacts in series with traction motors of only two wheelsets in skid mode, which forms a circuit for the passage of the generator current along the wheelsets and rails, the unit is controlled iya has the function of measuring the acceleration of rotation of traction electric motors according to the signals taken from the outputs of the speed sensors connected to the electric motors, and fixes the occurrence and end of the wheelset skidding mode, and the wheelsets and sliding contacts are electrically isolated from other elements of the locomotive structure, characterized in that additional switching channels are included in the switching devices, which, according to the control unit signals, disconnect the direct electrical connection of traction electric motors mechanically connected to the forward and middle wheelsets of the locomotive bogies, with the traction generator armature and serial connection to the traction generator armature circuit of only the front wheel pairs in skidding mode, as well as serial connection to the front wheelsets of the power electric circuits of the traction motors of the front and middle wheelsets. 2. Электрическая передача по п. 1, отличающаяся тем, что при возникновении режима боксования в электрические цепи тяговых электродвигателей передних и средних колесных пар могут быть включены сопротивления скользящих контактов и контактов колес с рельсами, при этом тяговые электродвигатели, механически связанные с задними по ходу движения колесными парами тележек, будут напрямую электрически соединены с якорем тягового генератора, что обеспечивает распределение токов по тяговым двигателям, предотвращающее боксование средних колесных пар.2. Electric transmission according to claim 1, characterized in that when a skidding mode occurs in the electric circuits of the traction motors of the front and middle wheel pairs, the resistances of sliding contacts and contacts of the wheels with rails can be switched on, while the traction motors mechanically connected with the rear ones along the course movements by wheel pairs of bogies will be directly electrically connected to the armature of the traction generator, which ensures the distribution of currents through the traction motors, preventing skidding of the middle wheel pairs.
RU2020105528A 2020-02-06 2020-02-06 Electric locomotive transmission RU2730723C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105528A RU2730723C1 (en) 2020-02-06 2020-02-06 Electric locomotive transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105528A RU2730723C1 (en) 2020-02-06 2020-02-06 Electric locomotive transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2730723C1 true RU2730723C1 (en) 2020-08-25

Family

ID=72237777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020105528A RU2730723C1 (en) 2020-02-06 2020-02-06 Electric locomotive transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2730723C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758991C1 (en) * 2021-02-25 2021-11-08 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Apparatus for detecting the beginning of the process of slipping of wheelsets of a locomotive

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0847116A (en) * 1994-07-28 1996-02-16 Hitachi Ltd Adhesion force controller for railway train
RU2281216C1 (en) * 2005-02-14 2006-08-10 ФГУП "192 Центральный завод железнодорожной техники" Device to increase wheel-rail adhesion of locomotive driving wheels
RU2405696C1 (en) * 2009-08-27 2010-12-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (ОАО "ВНИКТИ") Device to increase adhesion between locomotive wheels and rails
RU2467899C1 (en) * 2011-04-18 2012-11-27 Александр Иванович Ивахин Diesel locomotive electric transmission

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0847116A (en) * 1994-07-28 1996-02-16 Hitachi Ltd Adhesion force controller for railway train
RU2281216C1 (en) * 2005-02-14 2006-08-10 ФГУП "192 Центральный завод железнодорожной техники" Device to increase wheel-rail adhesion of locomotive driving wheels
RU2405696C1 (en) * 2009-08-27 2010-12-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (ОАО "ВНИКТИ") Device to increase adhesion between locomotive wheels and rails
RU2467899C1 (en) * 2011-04-18 2012-11-27 Александр Иванович Ивахин Diesel locomotive electric transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758991C1 (en) * 2021-02-25 2021-11-08 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Apparatus for detecting the beginning of the process of slipping of wheelsets of a locomotive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9419447B2 (en) Battery control device and electricity storage device
CA2576856C (en) Locomotive power train architecture
US9868355B2 (en) Propulsion control apparatus for railroad vehicle
WO2013145191A1 (en) Rail vehicle system
CN102398531A (en) Rail car with onboard electric components for rail cars mounted thereon and train of rail cars
US8188692B2 (en) Propulsion system
RU2730723C1 (en) Electric locomotive transmission
Becker et al. Catenary free operation of light rail vehicles—Topology and operational concept
RU2405696C1 (en) Device to increase adhesion between locomotive wheels and rails
CN210578241U (en) Permanent magnet traction converter main circuit, permanent magnet traction system and vehicle traction system
Nouvion Considerations on the use of dc and three-phase traction motors and transmission system in the context of motive power development
RU2467899C1 (en) Diesel locomotive electric transmission
RU2735165C1 (en) Electric locomotive transmission
EP1555185A1 (en) Electrically driven rail vehicle with an emergency power generator and method of powering said vehicle.
CN115071763A (en) Power system of marshalling train
Huang et al. Power electronics used in Chinese electric locomotives
JPH09289703A (en) Motive power/feeder plant for electric motor car
CN111361464A (en) Train electrified neutral section passing impulse suppression system and train electrified neutral section passing system
RU2735297C1 (en) Electric locomotive transmission
RU2646683C1 (en) High speed electric train, energy-saving, ecologically pure and safe for people
Bourbeau Synchronous motor railcar propulsion
RU2729850C1 (en) Electric locomotive transmission
EP0646487A1 (en) A method and apparatus for compensation of a malfunctioning inverter
JP7399837B2 (en) Power supply system and power supply equipment for electric vehicles
Hata What Drives Electric Multiple Units?