164093. lajstromszámú szabadalom • Berendezés egyfázisú váltakozóárammal táplált áramátalakítós egyenáramú villamos vonat sebességének szabályozására indításnál és ellenállásos fékezésnél
5 164093 6 A másik eltérés a megfelelő berendezésekhez viszonyítva az, hogy nagyjából azonos kapcsolású berendezést alkalmazunk, mint vontató- mind féküzemben. Ez lehetővé teszi, hogy egy 600 kW teljesítményű motorkocsi villamos berendezésének 5 súlyát 700kg-mal csökkentsük, a készülékszekrények méreteit redukáljuk és a szigetelési közöket megnöveljük. A kapcsolóelemek számának csökkenése következtében a motorkocsi megbízhatósága a villamos berendezés tekintetében mintegy kétszere- jo sere nő és a fenntartási költségek 20%-kal csökkennek. A találmányt célszerű mind elővárosi, mind szállító, egyfázisú váltakozóárammal táplált egyenáramú vonatoknál a vontatómotorok fokozatmentes 15 feszültségszabályozása mellett hasznosítani. A találmányt a következőkben kiviteli példák alapján ismertetjük, a mellékelt rajzokra hivatkozva. Az 1. ábra olyan, egyfázisú váltakozóárammal 20 táplált egyenáramú villamos vonatot indító és ellenállással fékező sebességszabályozó berendezés elvi villamos kapcsolása, amelynél a vontatómotoroknak kombinált, kontaktorokból és tirisztorokból felépített feszültségszabályozó rendszere van. A 2. 25 ábra ugyanez stabilizáló ellenállások beiktatásával. A találmány szerinti, egyfázisú váltakozóárammal táplált egyenáramú villamos vonatot indító és ellenállással fékező sebességszabályozó berendezés arra az elvre épül, hogy a sebességet, vontató 30 üzemben a vontatómotorok soros gerjesztése mellett és féküzemben külső gerjesztés mellett, a motorok forgórésztekercseit egyedi fékezőellenállásokkal terhelve szabályozzuk. Az 1. ábra szerinti egyfázisú váltakozóárammal 35 táplált egyenáramú villamos vonatot indító és ellenállással fékező sebességszabályozó berendezés feszültségcsökkentő 1 transzformátort tartalmaz, amelynek primer 2 tekercse egyik kapcsával 3 kontaktoron és 4 áramszedőn át 5 felsővezetékhez 40 csatlakozik. A 2 primer tekercs másik kapcsa a villamos vonat 6 testéhez van kötve. A feszültségcsökkentő 1 transzformátor szekunder tekercse 7, 8, 9 és 10 részekre van osztva, amelyek közül a 7, 8 9 és 12, 13 és 14 kontaktorokon, a 10 rész 45 pedig antiparallel kapcsolású 15 és 16 tirisztorokon át 11 egyenirányítóra van kapcsolva. A feszültségcsökkentő 1 transzformátorból és 11 egyenirányítóból álló egység más kapcsolásban például folyamatos, érintkezésnélküli vagy nagyfeszültség szabályo- 50 zásként is kivitelezhető. A 11 egyenirányító kimeneteire 17 simító-fojtó tekercsen át két, egymással párhuzamosan kapcsolt 18 és 19 motorcsoport csatlakozik, amelyek soros kapcsolású vontatómotorokból állnak. A két 18, 55 19 vontatómotor csoport azonos felépítésű. A 18 csoport két soros vontatómotort tartalmaz, 20 és 21 forgórésztekercsekkel illetve 22 és 23 gerjesztőtekercsekkel, amelyekkel 24 vonalkontaktor van sorba kapcsolva. A 19 csoport két azonos soros 60 vontatómotort tartalmaz, 25 és 26 forgórésztekercsekkel, illetve 27 és 28 gerjesztőtekercsekkel, amelyekkel 29 vonalkontaktor van sorba kapcsolva. A 18 és 19 vontatómotor csoport úgy csatlakozik a 11 egyenirányító kimeneteire, hogy 65 az egyenirányító „plusz" kimenetére a 29 vonalkontaktoron át a 19 csoport vontatómotorainak sorba kapcsolt 25 és 26 forgórésztekercsei, valamint a 18 csoport sorba kapcsolt 22 és 23 gerjesztőtekercsei kapcsolódnak. A 11 egyenirányító „mínusz" kimenetére (a 24 vonalkontaktoron át) a 18 csoport vontatómotorainak 20 és 21 forgórésztekercsei és a 19 csoport vontatómotorainak 27 és 28 gerjesztőtekercsei csatlakoznak. A 18 csoportban lévő 20 forgórésztekercs és 24 vonalkontaktor közös pontja valamint a 19 csoportban lévő 25 forgórésztekercs és 28 gerjesztőtekercs közös pontja között 30 fékezőellenállás van. Hasonlóképpen a 19 csoportban lévő 26 forgórésztekercs és 29 vonalkontaktor közös pontja valamint a 18 csoportban lévő 21 forgőrésztekercs és 22 gerjesztőtekercs közös pontja között 31 fékezőellenáüas van. Ezenkívül a 18 csoportban lévő 21 forgórésztekercs és 22 gerjesztőtekercs közös pontja valamint a 19 csoportban lévő 25 forgórésztekercs és 28 gerjesztőtekercs közös pontja csoportközi kapcsolóelemmel össze van kötve, amely például 32 kontaktor lehet. Az első ábra szerinti, egyfázisú váltakozóárammal táplált egyenáramú villamos vonatot indító és ellenállással fékező sebességszabályozó berendezés a következőképpen működik. Vontató üzemben a 24 és 29 vonalkontaktorok zárva vannak, a 32 ellenálláskontaktor nyitott. Ekkor a vontatási áram all egyenirányító „plusz" kimenetéről a 17 simító-fojtó tekercsen, majd egyrészt a 18 csoportban lévő sorba kapcsolt 23 és 22 gerjesztő tekercseken, illetve 21 és 20 forgórésztekercseken, valamint a 24 vonalkontaktor zárt érintkezőm át, másrészt a 19 csoportban lévő 29 vonalkontaktor zárt érintkezőin, valamint a 26 és 25 forgórésztekercseken, illetve a 28 és 27 gerjesztőtekercseken át folyik. A 30 és 31 fékezőellenállások a 27, 28 illetve 22, 23 gerjesztőtekercsekkel párhuzamosan vannak kötve, azonban az árameloszlást lényegesen nem befolyásolják, mivel ellenállásuk (4—7 ohm) az általuk áthidalt 22, 23 illetve 27 és 28 gerjesztőtekercsek ohmos ellenállásának sokszorosa. A vontatómotoregyüttes adott üzemállapotában a 30 és 31 ellenállások egyfázisú váltakozóárammal táplált egyenáramú járművek vontatómotorainak gerjesztőtekercseit a gerjesztőáram harmonikus összetételének javítása céljából állandó jelleggel áthidaló ellenállások szerepét veszik át. A vonóerő, illetve a villamos vonat sebességének szabályozása a 11 egyenirányító kimenő feszültségének változtatásával történik. Ecélból alkalmazzuk a 12, 13 és 14 kontaktorokat, és az ezek által kapcsolt 7, 8 9 résztekercsek feszültségfokozatain belül a 15 és 16 tirisztorok segítségével a négyzónás szabályozás elve alapján fokozatmentes feszültségszabályozást valósítunk meg. A szabályozási elv lényege az, hogy a villamos vonat indításakor nyitott 12, 13 és 14 kontaktorok mellett először a 15 és 16 tirisztorok vezetési szögét fokozatosan 0-ról 180 villamos fokra növeljük, miáltal a vontatómotorok feszültsége 0-ról a névleges feszültség 25%-ára nő. Ezután a 15 3
