164093. lajstromszámú szabadalom • Berendezés egyfázisú váltakozóárammal táplált áramátalakítós egyenáramú villamos vonat sebességének szabályozására indításnál és ellenállásos fékezésnél

3 164093 4 mind érintkezőnélküli elemeket alkalmaznak. Az első esetben fokozatos a másodikban fokozatmentes vonóerőszabályozás valósul meg. Az ellenállásos fékezés szabályozása egyfázisú váltakozóárammal táplált egyenáramú villamos 5 vonatoknál legtöbbször külső gerjesztésű kapcsolásban történik, amelynél a vontatómotorok forgórésztekercseit külön fékezőellenállásokkal terhelik, gerjesztőtekercseiket sorbakapcsolják és a transzformátor szekunder tekercsének egyik része által 10 táplált egyenirányítóra kapcsolják. A villamos vonat fékezőerejének változtatása a gerjesztőtekercsekben folyó áram szabályozásával azon tirisztorok vezetési szögének változtatásával történik, amelyeken át a transzformátor szekunder tekercsének említett része 15 az egyenirányítóra csatlakozik. Adott esetben a villamos vonat fékezőerejének szabályozása céljából a fékezőellenállások változtatásához is szoktak folyamodni és ezért ezeket osztott kivitelben alkalmazzák. 20 A féküzem szabályozásánál a fő feladat a fékezési jelleggörbék stabilizálása és a szabályozási folyamat stabilitásának biztosítása mind a lefelé haladásnál, mind a vonat teljes megállásáig vagy tetszőleges adott sebességig való fékezésnél. Ezt a 25 feladatot vagy a tirisztorok vezérlőrendszerébe (amely adott esetben visszavezetéses) illesztett stabilizáló tagokkal, vagy a főáramkörbe kapcsolt stabilizáló ellenállásokkal oldják meg, amelyeket úgy kell kapcsolni, hogy rajtuk folyjék át mind a 30 forgórésztekercsek fékárama, mind a gerjesztőáram (lásd például L.M. Trachtmann „Elektrische Bremsung elektrischer Betriebsmittel" c. könyvét, Verlag „Transport', 1965). Az egyfázisú váltakozóárammal táplált egyen- 35 áramú villamos vonatok sebességszabályozó berendezései olyan kapcsolóelemeket is tartalmaznak, amelyek vontatási és ellenállásos fékezési üzem közötti átkapcsolást tesznek lehetővé. Ezeket az elemeket gyakran fékkapcsolóvá egyesítik, amely- 40 ben valamennyi elemet közös csoporthajtás működtet. A fékkapcsoló funkciója abban áll, hogy vontatási üzemben a vontatómotorok bemeneteit soros gerjesztésű kapcsolásban egyenirányítóra kapcsolja, ellenállásos fékezési üzemben viszont a 45 forgórésztekercseket lekapcsolja az egyenirányítóról és fékezőellenállásokkal terheli, ugyanakkor az összes gerjesztőtekercset sorba köti és az egyenirányítóra kapcsolja. Erre a célra motorkocsinként általában 10-15 50 kapcsolóelemre van szükség. Ilyen nagy számú elem nemcsak a kapcsolás megbízhatóságát csökkenti, de az üzemmódok közötti átkapcsolás idejét is megnöveli, ami a villamos vonat üzemi jellemzőinek romlását ered- 55 ményezi, különösen nem teszi lehetővé az ellenállásos fékezésnek vészfékezésként való alkalmazását. A villamos vonatot indító és ellenállással fékező sebességszabályozások másik hátránya a szabályozó 60 ellenállásokra és koptaktorokra épülő rendszer nem kielégítő kihasználása. Ez arra vezethető vissza, hogy a tolató és stabilizáló ellenállások általában egyedi ellenállások, amelyek csak egy konkrét célra, például fékezésnél az energia felemésztésére 65 vagy indításnál a fékjelleggörbék stabilizálására alkalmasak. A kapcsolóelemek a fékezés vagy vontatás követelményeinek megfelelően, legtöbbször szintén szigorúan be vannak állítva, tehát vagy csak a féküzem vagy csak a vontatási üzem szabályozására alkalmasak. Ezt az indításnál és ellenállásos fékezésnél alkalmazott sebességszabályozó berendezések jellege szabja meg. Ebben az esetben a vontatási és fékezési üzem kapcsolásai lényegesen eltérnek egymástól, és az egyik üzemről a másikra való áttérésnél alapjában új kapcsolásra kell áttérni. A meglévő berendezések hiányossága tehát, hogy az egyfázisú váltakozóárammal táplált egyenáramú villamos vonatokat indító és ellenállással fékező sebességszabályozásoknál a kontaktorokból és szabályozó ellenállásokból felépülő rendszer rosszul van kihasználva, valamint az, hogy a vontatásról féküzemre, illetve féküzemről vontatásra való áttérésnél nagyszámú kontaktort kell átkapcsolni. A találmány célja a fenti hiányosságok megszüntetése. A találmány által megoldani kívánt feladat: olyan, egyfázisú váltakozóárammal táplált áramátalakítós egyenáramú villamos vonatot indító és ellenállással fékező sebességszabályozó berendezés létrehozása, amelyben a fékezőellenállások vontató üzemben a motorok mezőgyengítésére, a stabilizáló ellenállások pedig tolató ellenállásokként használhatók, és az egyik üzemmódról a másikra való áttérés három kontaktor átkapcsolásával történik. Járulékos követelmény a villamos vonat vontató-és fékezőerejének folyamatos szabályozása. A feladatot úgy oldjuk meg, hogy egyfázisú váltakozóárammal táplált áramátalakítós egyenáramú villamos vonatot indító és ellenállással fékező sebességszabályozó berendezésben a fékezőellenállásokat az egyik vontatómotor csoport gerjesztőtekercseinek és a forgórésztekercseinek közös pontja illetve a másik vontatómotor csoport forgórésztekercseinek és vonalkontaktorának közös pontja közé kapcsoljuk, és a vontatómotor csoportok forgórésztekercseinek és gerjesztőtekercseinek közös pontjait csoportközi kapcsolóelemen át összekötjük. Az egyes vontatómotor csoportokban a fékezőellenállások csatlakozási pontjai és a csoportközi kapcsolóelem csatlakozási pontjai közé célszerűen kontaktorral áthidalt stabilizáló ellenállást kapcsolunk sorosan és csoportközi kapcsolóelemként kontaktort alkalmazunk. Az említett megoldások a megfelelő ismert berendezésektől abban különböznek, hogy a kontaktorok és ellenálláselemek száma (és így a költség is) csökken, vontatási és ellenállásos fékezési üzemben jobb a kihasználásuk, a villamos vonat áramköre egyik üzemmódról a másikra való átkapcsolásának sebessége nő és javulnak a szabályozási jellemzők. Az adott berendezésnél például a vontató üzemről féküzemre való átkapcsolás 0,2—1,3 másodpercet vesz igénybe, míg a használatos rendszereknél az átkapcsolás néhány másodpercig tart. A találmány szerinti berendezésnél tehát az ellenállásos fékezés vészfékezésre is használható. 2