4.8. Устройства обнаружения боксования.

При последовательном соединении двух ТД (ЭПС постоянного тока) используются дифференциальные токовые реле. Предположим, что до начала процесса боксования ЭДС обоих ТД были равны (Е₁ = Е₂). При этом ток, протекающий через катушку реле боксования равен нулю (I_РБ = I₁ – I₂). При развитии боксования второй колесной пары ЭДС ее ТД будет расти за счет увеличения скорости вращения. Ток катушки реле боксования так же будет расти за счет увеличения разности ЭДС ТД. После превышения порога срабатывания якорь реле боксования притянется.

П ри параллельном соединении ТД (ЭПС переменного тока) возможно применение вышеописанного аналогичного реле (ВЛ80С).

П ри использовании импульсного регулирования на ЭПС постоянного тока (ЭР2^И, ЭР12), плавного регулирования выпрямленного напряжения ЭПС переменного тока (ВЛ85, ВЛ65), а так же асинхронных ТД (ЭТ2^А, ЭС250) использование релейных РБ не обеспечивает требуемую точность диагностики боксования. Особенно это заметно у асинхронного тягового привода, т.к. здесь может развиваться не разносное боксование, которое приводит к механическому повреждению ТД, а боксование с постоянным скольжением (постоянная разность скоростей соседних колесных пар), что приводит к повышенному износу бандажей колесных пар и перерасходу электроэнергии. Следовательно, в этих случаях необходимо применять датчики разности угловых скоростей, а еще лучше датчики угловых ускорений соседних колесных пар.

Следует отметить, что ни одна из перечисленных систем обнаружения боксования не позволяет обнаруживать групповое боксование или юз колесных пар.

В качестве способов защиты от боксования колесных пар следует выделить:

• сигнализация машинисту (световая, звуковая) – это наиболее примитивный способ;

• автоматическая подача песка (ВЛ10, ВЛ11) – наиболее сложная система – подача песка под действительно боксующие колесные пары (ВЛ11^М);

• снижение уставки пускового тока (ЭР2, ЭР2Т, ЭТ2);

• снижение силы тяги боксующего ТД (описано выше).

4.9. Сравнение схем соединения тд по отношению к боксованию.

Последовательное соединение ТД характеризуется равным током всех ТД. При этом суммарная ЭДС всех ТД определяется как сумма ЭДС всех ТД:

.

Ток, протекающий по цепи

.

При возникновении боксования одной из колесных пар ЭДС ее ТД взрастает, следовательно возрастает суммарная ЭДС, следовательно снижается общий ток, протекающий по цепи. При автоматическом пуске (электропоезда) или при многосекционном (система многих единиц) электровозе при увеличении напряжения (наборе позиций) ситуация с боксованием отдельной колесной пары усугубляется и стремится перейти в разносное.

При чисто параллельном соединении ТД ситуация аналогичная применению уравнительных соединений, т.е. схема стремится прекратить боксование одного ТД, но возможен срыв сцепления второго ТД. Но при параллельном соединении боксование одного ТД не стремится к разносному.

П ри последовательном возбуждении ТД вследствие снижения тока снижается и магнитный поток, следовательно сила тяги уменьшается в квадратичной зависимости.

При независимом возбуждении при снижении тока якоря не происходит снижение магнитного потока, следовательно боксование будет более продолжительным, нежели при последовательном возбуждении.

Вывод: с точки зрения боксования предпочтительнее иметь двигатели последовательного возбуждения при параллельном соединении.