Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13878
.pdf
элемента после подачи питания на его соленоид, также непрерывно уменьшается.
k 45 Первый и третий контакты контроллера соединены с положительным полюсом источника управляющего
тока, а четвертый контакт соединен проводником с соленоидами обоих элементов ускоряющего реле.
Оставшийся вывод соленоида первого элемента соединен с неподвижным контактом второго элемента, а
другой неподвижный контакт второго элемента соединен с проводником, который будет называться вторым
проводником.
Аналогично, оставшийся вывод соленоида второго элемента соединен с неподвижным контактом первого
элемента, а другой неподвижный контакт первого элемента соединен с проводником, который будет
называться первым проводником. Второй контакт главного контроллера соединен с проводником, который
будет называться передаточным проводником.
При переключении главного контроллера из положения «выключено» в первое положение замыкается цепь от
положительного полюса источника управляющего тока 70 и через первый и второй контакты, а также второй
сегмент контроллера, подавая напряжение на передающий проводник. Катушки различных переключателей и
контакторов снабжены соответствующими последовательными резисторами 75, и при подаче напряжения на
передающий проводник замыкается цепь через катушку первого линейного переключателя, его
последовательное сопротивление и контакт реле перегрузки на отрицательный полюс источника тока 8G.
Таким образом, первый линейный переключатель замыкается и при этом приводит в действие
вспомогательный контакт, замыкая аналогичную цепь для катушки второго линейного переключателя,
которая, следовательно, также замыкается.
Замыкание второго линейного выключателя также влияет на работу вспомогательных контактов, в результате
чего замыкается цепь между передающим проводником и отрицательным полюсом источника управляющего
тока 90 через вспомогательные контакты второго линейного выключателя, вспомогательные контакты первого
параллельного группового контактора и катушку последовательного группового контактора.
Таким образом, контактор последовательного соединения 95 замыкается, соединяя двигатели
последовательно со всеми последовательными сопротивлениями и обеспечивая полное возбуждение их
полей от источника питания. Если контроллер находится в первом положении, соединения 100.
Остаются неизменными, и транспортное средство начинает двигаться вперед на минимальной скорости.
Однако, если контроллер, например, перемещен в последовательное положение, непосредственно
примыкающее к первому положению 10, катушки ускоряющего реле подключаются к положительному полюсу
источника управляющего тока через третий и четвертый контакты и третий сегмент контроллера, когда ток
протекает через соленоид второго элемента реле, контакт первого элемента реле, первый проводник,
вспомогательные контакты последовательного группового контактора, которые замыкаются только при
замыкании этого контактора, вспомогательные контакты 115, которые замыкаются только при разомкнутом
первом резистивном контакторе, и катушку первого резистивного контактора, которая, следовательно,
замыкается и закорачивает первый 20-й участок сопротивления. При замыкании первый контактор приводит в
действие вспомогательный контакт, который замыкает поддерживающую цепь между его катушкой и
передающим проводником. Ток, протекающий в 125.
Соленоид второго элемента ускоряющего реле вызывает размыкание контактов первого элемента, но
поскольку замыкание первого резистивного контактора приводит к прерыванию цепи Q через указанный
соленоид, как только первый резистивный контактор замыкается, поршень второго элемента начинает
опускаться и после некоторой задержки вызывает повторное замыкание контактов указанного элемента. Как
только контакты второго элемента замыкаются, ток течет через соленоид первого элемента, контакты второго
элемента ускоряющего реле, второй проводник, вспомогательный контакт первого резистивного контактора,
который замыкается только тогда, когда этот контактор замкнут, вспомогательный контакт второго
резистивного контактора, который замыкается только тогда, когда этот контактор разомкнут, катушку и
сопротивление второго резистивного контактора и вспомогательные контакты шестого резистивного
контактора, которые замыкаются только тогда, когда этот контактор обесточен. Попутно следует упомянуть,
что упомянутые выше вспомогательные контакты шестого резистивного контактора соединены параллельно
со вспомогательными контактами второго параллельного контакторы группы, которые замыкаются только
тогда, когда этот контактор замкнут, и что цепь для катушек второго, третьего, четвертого и пятого
резистивных контакторов должна проходить либо через указанные вспомогательные контакты шестого
резистивного контактора, либо через вспомогательные контакты указанного второго параллельного
группового контактора. Когда цепь катушки второго резистивного контактора замыкается описанным выше
способом, контактор замыкается, тем самым замыкая накоротко второй участок сопротивления, размыкая
цепь соленоида первого элемента ускоряющего реле путем размыкания указанного вспомогательного
контакта указанного резистивного контактора и замыкая поддерживающую цепь между катушкой контактора и
передающим проводником путем замыкания второго вспомогательного контакта второго резистивного
контактора. При обесточивании соленоида первого элемента ускоряющего реле его лопасти начинают
опускаться и через некоторое время замыкают контакты указанного элемента, после чего цепь замыкается
через соленоид второго элемента и контакты первого элемента ускоряющего реле, первый проводник.
Вспомогательные контакты второго резистивного контактора, которые замыкаются только тогда, когда этот
контактор замкнут, вспомогательные контакты третьего резистивного контактора, которые замыкаются только
тогда, когда этот контактор разомкнут, катушка и сопротивление третьего резистивного контактора и
вышеупомянутый вспомогательный контакт шестого резистивного контактора, который замыкается только
тогда, когда этот контактор разомкнут. Таким образом, шестой резистивный контактор замыкается и тем
самым прерывает цепь через соленоид второго элемента ускоряющего реле и замыкает поддерживающую
цепь между катушкой третьего контактора и передаточным проводником, замыкая вспомогательные контакты,
которые замыкаются только тогда, когда третий резистивный контактор замкнут. Если главный контроллер
остается в том же положении, замыкание четвертого и пятого резистивных контакторов осуществляется
аналогично описанному для второго и третьего резистивных контакторов, и при этом все последовательное
сопротивление исключается из цепи двигателя. В описанной выше операции контроллер находился в одном
из своих первых последовательных положений, и ускорение транспортного средства осуществлялось с
минимальной скоростью.
Однако водитель по своему желанию может получить ускорение, аналогичное тому, которое достигается при
полном открытии дроссельной заслонки бензинового автомобиля, поскольку, перемещая рукоятку управления
в направлении полностью параллельного положения, он уменьшает описанным выше способом время,
необходимое для перемещения плунжеров элементов ускоряющего реле из поднятых положений в
положения, в которых они замыкают свои контакты. Другими словами, водитель может по своему желанию
изменять скорость ускорения. Кроме того, он может заставить ускоряющее устройство работать с
выбранными и предопределенными скоростями, соответствующими различным положениям рукоятки
управления. Например, если водитель хочет получить очень высокую скорость ускорения, он может повернуть
рукоятку управления из выключенного положения в некоторое параллельное положение. Это обеспечит очень
быстрое начальное ускорение благодаря высокой частоте срабатывания элементов ускоряющего реле.
Затем, если водитель хочет получить только среднюю скорость после быстрого ускорения, он может вернуть
рукоятку управления в последовательное положение. С другой стороны, если водителю требуется только
средняя скорость ускорения. Для достижения максимальной скорости он может, например, переместить
рукоятку управления в положение полного последовательного соединения, а затем, достигнув положения
полного последовательного соединения, переместить рукоятку в первое параллельное положение, после чего
ускорение будет продолжаться со средней скоростью за счет перехода от последовательного к
параллельному соединению двигателей вместе с последующим регулированием сопротивления и поля.
Таким образом, водитель может регулировать свое ускорение и скорость в зависимости от обстоятельств, и
очень гибкое и удобное управление достигается с помощью одной рукоятки управления. При желании можно
использовать подходящую калибровку. Первый контактор параллельного соединения замыкается и при этом
размыкает свой вспомогательный контакт последовательно с катушкой контактора последовательного
соединения, который, таким образом, размыкается. Непосредственно после размыкания контактора
последовательного соединения 70 замыкается цепь от передающего проводника к отрицательному полюсу
источника управляющего тока через вспомогательный контакт контактора последовательного соединения 75,
который замыкается только тогда, когда указанный контактор замкнут, и вспомогательный контакт первого
контактора параллельного соединения, который замыкается только тогда, когда этот контактор замкнут.
Контактор замыкается, и сопротивление катушки второго параллельного группового контактора, таким
образом, замыкается, завершая параллельное соединение двух двигателей.
Когда замыкается второй параллельный групповой контактор, его вспомогательный контакт замыкает
вспомогательный контакт второго резистивного контактора, последовательно соединенного с катушкой
первого группового контактора.
Кроме того, замыкание второго параллельного группового контактора приводит к замыканию упомянутого
выше вспомогательного контакта 90, соединенного последовательно с катушками второго, третьего,
четвертого и пятого резистивных контакторов, и, как следствие, эти контакторы последовательно замыкаются
под управлением 95 ускоряющего реле аналогично описанному выше способу в связи с последовательным
соединением двигателей. Более того, заключительный этап ускорения достигается под управлением t 00
ускоряющего реле путем замыкания контакторов полевого сопротивления. Таким образом, при замыкании
пятого резистивного контактора и повторном замыкании контакта первого элемента ускоряющего реле i 05 ток
протекает через соленоид первого элемента ускоряющего реле и контакты второго элемента этого реле,
вспомогательные контакты второго параллельного группового контактора, которые замыкаются только при
замыкании этого контактора, вспомогательные контакты пятого резистивного контактора, которые замыкаются
только при замыкании этого контактора, и через параллельные цепи, включающие катушки и резистивные
контакты i P 5. контакторы с сопротивлением поля.
Таким образом, контакторы с сопротивлением возбуждения замыкаются, и вспомогательный контакт второго
контактора с сопротивлением возбуждения замыкает поддерживающую цепь между катушками i 2 Q
контакторов и передающим проводником.
При ускорении с параллельным подключением двигателей скорость ускорения может быть снова выбрана
водителем 125 путем перемещения рукоятки управления в большую или меньшую сторону до положения
полного параллельного подключения.
Если рукоятка управления перемещена назад из полностью параллельного положения или в положение 30°,
может быть предусмотрена индикация степени ожидаемого ускорения для u (внешних положениях рукоятки
управления).
Например, для обозначения положения рукоятки управления может быть предусмотрен пружинный плунжер,
относительно подвижный относительно ряда углублений, с которыми он соприкасается.
При использовании обычного регулятора сопротивления для последовательно-параллельного соединения
первый этап параллельного соединения будет давать меньшее значение ускорения, чем последний этап
последовательного соединения, что может вызвать удивление и замешательство у водителя, поскольку
ускорение не будет меняться в зависимости от движения рукоятки управления.
Эту трудность можно преодолеть, обеспечив низкие значения ускорения в первых последовательных
положениях и их увеличение в параллельных положениях.
Когда контроллер перемещается в параллельное положение, при условии, что двигатели соединены
последовательно, как описано выше, дополнительный проводник, подключенный к пятому контакту
контроллера, запитывается через этот контакт и третий сегмент контроллера, при этом замыкается цепь
между дополнительным проводником и отрицательным выводом источника управляющего тока через
вспомогательный контакт пятого резистивного контактора, который замыкается только тогда, когда этот
контактор замкнут, контакт шестого резистивного контактора, который замыкается только тогда, когда этот
контактор разомкнут, а также катушку и сопротивление шестого резистивного контактора.
Таким образом, шестой резистивный контактор замыкается, и при этом замыкается контакт, который замыкает
поддерживающую цепь между катушкой шестого резистивного контактора и передающим проводником, а
также замыкается второй контакт последовательно с катушкой первого параллельного группового контактора.
Замыкание шестого резистивного контактора, кроме того, приводит к размыканию указанного выше контакта
последовательно с катушками второго, третьего, четвертого и пятого резистивных контакторов, в результате
чего, как только контакторы разомкнуты, первый резистивный контактор, однако, остается замкнутым. Как
только указанный второй контакт шестого резистивного контактора замыкается и второй резистивный контакт
размыкается, между передающим проводником и отрицательным полюсом источника управляющего тока
замыкается цепь через указанный второй контакт шестого резистивного контактора, который замыкается
только тогда, когда контактор замкнут, вспомогательный контакт второго резистивного контактора, который
замыкается только тогда, когда этот контактор разомкнут, и катушка и сопротивление первого параллельного
группового контактора: con365,741 из промежуточного положения в положение, в котором находится
передающий проводник. Обеспечивается обесточивание при перемещении второго сегмента контроллера от
первого и второго контактов, в результате чего линейные переключатели размыкаются, а контакторы
обесточиваются.
Если требуется электрическое торможение, оно может осуществляться любым подходящим способом, и в
предпочтительном варианте электрическое торможение управляется дистанционно, при этом контроллер и
групповые контакторы расположены таким образом, что перемещение рукоятки управления в положение
«выкл» приводит к обесточиванию цепей управления, или обесточивание цепей управления при отказе
управляющего тока приводит к автоматическому подключению двигателей для электрического торможения.
В другом варианте электроторможение управляется дополнительным контроллером торможения вручную или
с помощью ножного привода.
В модифицированной конструкции средство управления ускорением выполнено в виде последовательного
переключателя, приводимого в действие электрическим серводвигателем. Последовательный переключатель
имеет барабанную форму и оснащен положением «выкл.», пятью последовательными положениями, в
которых пять секций последовательного сопротивления отключаются последовательно, и пятью
параллельными положениями, в которых отключаются вторая, третья, четвертая и пятая секции
сопротивления, а полевые резисторы также последовательно активируются. Последовательный
переключатель осуществляет управление посредством пяти контакторов сопротивления, которые служат для
замыкания секций сопротивления в последовательном и параллельном положениях, как описано выше,
посредством двух контакторов полевого сопротивления, а также посредством последовательного группового
контактора и двух параллельных групповых контакторов. Кроме того, последовательный переключатель
снабжен тринадцатью контактными пальцами и двумя сегментами 1, которые взаимодействуют описанным
ниже образом, и переключатель приводится в действие пружиной, которая смещает переключатель в
положение «выкл.». Двигатель для привода последовательного переключателя представляет собой
последовательный двигатель, на валу которого установлены воздушные лопатки для стабилизации скорости
двигателя. Кроме того, с последовательным переключателем связана муфта, управляемая электромагнитным
способом. Муфта эффективна. До тех пор, пока катушка магнита сцепления находится под напряжением и
когда сцепление работает, оно соединяет переключатель последовательности с двигателем. Более того, если
во время работы сцепления двигатель обесточен, достаточное усилие, чтобы предотвратить возврат пружины
переключателя последовательности в положение «выключено», создается трением шестерни, с помощью
которой двигатель приводит в движение указанный переключатель.
Главный контроллер имеет положение «выключено», четыре последовательных положения и шесть
параллельных положений, при этом между последовательным и параллельным положениями имеется
переходное положение. Контроллер снабжен семнадцатью контактными пальцами и четырьмя сегментами.
Первый сегмент замыкает семнадцатый и шестнадцатый контактные пальцы только в положении
«выключено» контроллера и служит для управления повторным включением реле перегрузки, которое
подключено 75 и сконфигурировано для работы аналогично описанному в связи с предыдущим примером.
Первый и второй пальцы взаимодействуют со вторым сегментом, который сконфигурирован для работы в
режиме 80 и выполняет функцию, аналогичную функции второго сегмента главного контроллера в ранее
описанном примере. Первый сегмент, представляющий собой ступенчатый сегмент, взаимодействует с
контактными пальцами 85 с третьего по тринадцатый. Второй и третий пальцы подключены к положительному
полюсу источника управляющего тока, четвертый палец соединен управляющим проводником с девятым
пальцем переключателя последовательности 90, в то время как пятый, пятый, пятый и тринадцатый пальцы
подключены соответственно к точкам отвода управляющего резистора. Тринадцатый палец также подключен
к Четырнадцатый палец соединен посредством 95 управляющего проводника и вспомогательного контакта
второго линейного выключателя, который замыкается только тогда, когда этот линейный выключатель
замкнут, с двенадцатым пальцем последовательного выключателя. Пятнадцатый палец 100 соединен
дополнительным управляющим проводником с тринадцатым пальцем последовательного выключателя, а
четвертый сегмент главного контроллера соединяет четырнадцатый и пятнадцатый пальцы в переходном
положении j 05 и параллельном положении главного контроллера.
В процессе работы, когда главный контроллер переводится из положения «выключено» в первое
последовательное положение, линейные переключатели замыкаются за счет подачи напряжения на их
катушки посредством тока, протекающего через второй сегмент главного контроллера.
Кроме того, управляющий ток протекает через третий и четвертый пальцы и третий сегмент главного
контроллера, соответствующий управляющий проводник, а также через девятый палец последовательного
переключателя к первому сегменту этого переключателя.
Девятый палец последовательного выключателя t 20 служит в качестве активирующего пальца для первого
сегмента во всех положениях выключателя, и в рассматриваемых условиях ток течет от первого сегмента tc к
отрицательному выводу источника управляющего тока 425 через десятый палец последовательного
выключателя и блокируется на первом параллельном групповом выключателе, который замыкается только
тогда, когда этот выключатель разомкнут, а также катушка и сопротивление последовательного группового
выключателя t 30 3,',41 365,741. Таким образом, двигатели оперативно соединены последовательно со всем
последовательным сопротивлением и остаются соединенными последовательно, если главный контроллер
не переведен в положение «выключено» или в дальнейшее последовательное или параллельное положение.
Кроме того, в первом и последующих положениях главного контроллера от третьего сегмента главного
контроллера через четвертый палец и соответствующий управляющий проводник и катушку магнита муфты
осуществляется провод, так что муфта становится эффективной.
Во втором положении контроллера управления цепь от третьего сегмента контроллера через пятый палец
проходит вся управляющая резисторная цепь, управляющий проводник и вспомогательный контакт второго
линейного выключателя, упомянутого выше, двенадцатый и одиннадцатый пальцы, второй сегмент
переключателя последовательности, а также обмотки якоря и возбуждения серводвигателя.
Таким образом, сервомотор вращает переключатель последовательности, и первый сегмент переключателя
перемещается в положение полного последовательного соединения, последовательно замыкая первый,
второй, третий, четвертый и пятый контактные пальцы один за другим. Указанные контактные пальцы
соответственно связаны с катушками первого, второго, третьего, четвертого и пятого резистивных
контакторов, которые, следовательно, замыкаются последовательно и закорачивают управляемые ими
участки сопротивления.
В описанной выше операции предполагалось, что главный контроллер оставался во втором
последовательном положении.
В этом положении достигается наименьшая скорость ускорения. Если главный контроллер повернут в
положение полного параллельного соединения, третий сегмент контроллера последовательно задействует
пятый, третий, третий и третий пальцы, замыкая последовательно участки управляющего резистора.
Поскольку каждый участок управляющего резистора исключается из цепи серводвигателя, скорость
последнего соответственно увеличивается, в результате чего скорость ускорения главных двигателей также
увеличивается. Поскольку драйвер может на время или на весь период ускорения исключить весь
управляющий резистор или любую выбранную его часть из цепи серводвигателя, достигается особенно
гибкое управление.
Если в какой-либо момент транспортное средство достигло желаемой скорости, и водитель не желает
дальнейшего ускорения, то поворотом рукоятки управления в первое последовательное положение цепь
серводвигателя прерывается на пятом пальце главного контроллера, но переключатель последовательности
остается в положении, в которое он был перемещен действием муфты. Если главный контроллер
перемещается в переходное или параллельное положение, предположим, в переходное положение, то цепь
серводвигателя 70, которая была прервана, когда переключатель последовательности достиг положения
полного последовательного соединения, вторым сегментом переключателя последовательности,
перемещающимся от двенадцатого пальца, восстанавливается с помощью тринадцатого пальца
переключателя последовательности 75, который замыкает второй сегмент этого переключателя в положении
полного последовательного соединения и в последующих параллельных положениях, при этом цепь
существует от третьего сегмента главного контроллера через седьмой палец этого контроллера, при этом
часть управляющего сопротивления остается в цепи, четырнадцатый и пятнадцатый пальцы и четвертый
сегмент главного контроллера 85 и Тринадцатый и одиннадцатый пальцы и второй сегмент переключателя
последовательности, а также обмотки сервомотора. Таким образом, переключатель последовательности
перемещается в параллельное положение, и первый сегмент переключателя последовательности при этом
отходит от второго, третьего, четвертого и пятого пальцев, а второй, третий, четвертый и пятый резистивные
контакторы размыкаются, чтобы повторно установить сопротивления в основной цепи двигателя. Также
замыкается цепь от первого сегмента переключателя последовательности через шестой палец и
вспомогательные контакты на втором резистивном контакторе j 00, которые замыкаются только тогда, когда
этот контактор разомкнут, и катушка и сопротивление первого параллельного группового контактора, который,
следовательно, замыкается. Когда первый параллельный групповой контактор замыкается, его
вспомогательный контакт, соединенный последовательно с последовательным групповым контактором,
размыкается.
Кроме того, первый сегмент переключателя последовательности выходит из зацепления с десятым пальцем.
В результате контактор последовательной группы 110 размыкается и при этом замыкает вспомогательный
контакт, так что, поскольку первый сегмент переключателя последовательности переместился в зацепление с
седьмым пальцем, возникает цепь от этого контактного пальца 115 через указанный вспомогательный контакт
и катушку и сопротивление второго параллельного группового контактора, который, замыкаясь, замыкает
вспомогательный контакт параллельно со вспомогательным контактом второго резистивного контактора 120,
последовательно соединенного с катушкой первого параллельного группового контактора.
Когда сервомотор вращает переключатель последовательности, первый сегмент этого переключателя 125
повторно замыкает второй, третий, четвертый и пятый контакты, так что второй, третий, четвертый и пятый
контакторы сопротивления замыкаются последовательно, закорачивая свои участки сопротивления. Наконец,
в полностью параллельном положении 330 :.j, 7-1 первый сегмент переключателя последовательности
замыкает восьмой контакт, и поскольку от этого контакта проходит цепь через параллельно соединенные
катушки и сопротивления контакторов сопротивления возбуждения, эти контакторы замыкаются. Кроме того,
цепь сервомотора прерывается, когда второй сегмент переключателя последовательности выходит из
контакта с одиннадцатым и тринадцатым контактами.
Если главный контроллер остается в переходном положении, в то время как переключатель
последовательности перемещается в полностью параллельное положение t5, ускорение происходит с
минимальной скоростью, но водитель может по своему желанию выбрать более высокие скорости ускорения,
перемещая рукоятку управления в полностью параллельное положение.
Приращения скорости ускорения для различных шагов главного управляющего рычага могут быть
равномерными или изменяться по желанию путем изменения участков управляющего сопротивления,
соответственно, исключаемых перемещением управляющего рычага из положения в положение. В качестве
альтернативы, угол, на который необходимо переместить управляющий рычаг для замыкания различных
участков управляющего сопротивления, может изменяться. Очевидно, что непрерывное изменение ускорения
может быть получено с помощью управляющего сопротивления потенциометрического типа. В предыдущем
примере аналогичный результат в отношении изменения приращения ускорения при каждом перемещении
управляющего рычага может быть получен путем соответствующей конструкции троса. Сервомотор, который
может быть любого подходящего типа, может управляться иным способом.
Например, двигатель может быть подключен параллельно части управляющего сопротивления, причем эта
часть является переменной.
Описанная выше схема может быть адаптирована для управления более чем двумя двигателями или для
управления одним двигателем, например, двигателем троллейбуса.
При необходимости могут быть предусмотрены средства ограничения тока двигателя. Например, средства
управления ускорением могут быть замедлены или зафиксированы в положении, препятствующем
дальнейшему ускорению, когда ток достигнет заданного значения, до тех пор, пока ток не снизится до
подходящего значения.
Датировано 15 декабря 1930 года.
От имени заявителей: А. К. Пиуис, дипломированный патентный поверенный.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах управления электродвигателями или относящиеся к ним.
Мы, компания General Electric Company Limited, расположенная по адресу Magnet House, Kingsway, London,
WC2, британская компания, и Эдвард Д. Хтт Г. 1, инженерный завод General Electric Company Limited, Witton,
Birmingham, британский подданный, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к системам управления электродвигателями с дистанционно управляемыми
средствами переключения для осуществления ускорения, предназначенным для электроприводных
транспортных средств, способных получать приводное питание от основных источников питания, и может
быть применено в трамвайных вагонах или транспортных средствах, обычно называемых троллейбусами.
В случае таких транспортных средств экономия пространства, которое может быть использовано для
размещения пассажиров, а также простота и удобство управления имеют большое значение, и эти желаемые
параметры могут быть в значительной степени достигнуты за счет использования устройств с дистанционно
управляемыми переключателями для осуществления ускорения, поскольку 85 управление скоростью может
осуществляться с помощью небольшого и компактного главного контроллера, требующего минимальных
усилий для его работы. Целью изобретения является создание системы управления, в которой сохраняются
преимущества компактности, простоты и удобства управления, и в то же время достигается особенно гибкое
управление, позволяющее водителю разгоняться с места с различной скоростью, выбираемой по желанию, до
95 максимальной скорости или до некоторой более низкой скорости, продиктованной требованиями момента,
при этом характеристики управления фактически очень близки к тем, которые встречаются в автомобиле, где
ускорение и 100 скорость регулируются с помощью дроссельной заслонки.
В системе управления электродвигателем с дистанционно управляемыми средствами переключения для
осуществления ускорения, для электроприводного транспортного средства, такого как троллейбус,
приспособленного для получения приводной мощности от основного источника питания, согласно одной из
особенностей настоящего изобретения, средства управления расположены таким образом, что максимальная
доступная скорость или некоторая подходящая более низкая скорость движения может быть выбрана с
помощью рукоятки управления или эквивалентного устройства, перемещением которого, кроме того, может
быть определена скорость ускорения. На рисунке 3 показана схема управления.
Модифицированная схема цепей управления. Различные части каждого выключателя или реле обозначены
разными цифрами, но одной и той же буквой, что показывает, к какому выключателю или реле относятся
разделенные части. Таким образом, катушка 96 М и вспомогательные контакты 74 М, 98 М и 99 М на рисунке 2
являются частями контактора 10. Вспомогательные контакты на чертежах показаны двумя линиями,
расположенными на некотором расстоянии друг от друга, или одной линией в зависимости от того, являются
ли контакты нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.
Как показано на рисунке, транспортное средство снабжено двумя последовательно соединенными
двигателями, 8 из которых приспособлены для последовательно-параллельного управления, причем переход
осуществляется в соответствии с методом последовательного соединения. Имеется последовательный
контактор 9S для управления последовательным соединением двигателей, а также два параллельных
контактора 1031 и 11G для управления параллельным соединением двигателей. Последовательное
сопротивление 12 может быть отключено поэтапно с помощью 90 пяти резистивных контакторов 13A, 1413,
13C, 161) и 17E. Также имеются два контактора возбуждения 19A и 19K, которые при параллельном
соединении двигателей после отключения всего сопротивления 95 могут быть задействованы для
параллельного соединения резисторов возбуждения 21 с обмотками возбуждения 20 двух двигателей
соответственно.
8 Обмотки возбуждения 20 снабжены соответствующими переключателями реверса 22, которые при
необходимости могут управляться с помощью пульта дистанционного управления. Цепь двигателя может
быть подключена к положительной и отрицательной тележкам 23 и 24 соответственно с помощью
автоматических выключателей и двух линейных переключателей 26F и 27Vi05, управляемых реле перегрузки
с последовательно включенной катушкой 28N, предназначенных для изоляции двигателей 8 вместе с
резисторами при возникновении перегрузки.
В частности, на рисунках 1 и 2 показано, что различные контакторы управляются электромагнитным способом
и снабжены вместе с линейными выключателями различными блокировками, упомянутыми ниже. Ток
управления контактором подается от положительной и отрицательной тележек 23 и 24 через двухполюсный
управляющий выключатель 29 и предохранители. Главный контроллер 31 при желании может управляться с
помощью педали 120 и смещаться пружиной или другим эквивалентным средством в положение
«выключено», но, как правило, удобнее управлять контроллером в одном или другом направлении с помощью
рукоятки управления с ручным управлением 125. Контроллер 31 снабжен семью контактными пальцами от 1
до 7 и тремя сегментами 32, 33 и 34 и имеет положение «выключено» 35, а также последовательное и
параллельное положения 36 и 37 130, изменяемые ступенчато или непрерывно.
Согласно еще одной особенности изобретения, средство управления ускорением приспособлено для работы
с различными заранее заданными скоростями или частотами, выбираемыми по желанию путем регулировки
положения рукоятки управления или аналогичного устройства, предназначенного для управления скоростью
двигателя.
Предпочтительно, чтобы рукоятка управления или аналогичное устройство также управляли процессом
запуска двигателя и прерыванием тока двигателя.
t 5 Существуют различные способы расположения рукоятки управления или аналогичного устройства для
изменения скорости ускорения, но в одном варианте управления подача питания на рабочую или
управляющую обмотку средства управления ускорением регулируется в соответствии с положением
указанного устройства, тогда как в другом варианте устройство осуществляет регулировку ограничителя,
воздействующего на средство управления ускорением. Таким образом, в одном из вариантов осуществления
изобретения движение устройства управляет скоростью серводвигателя, приводящего в движение
ускоряющий механизм главного двигателя или двигателей, и из более полного описания этого варианта
осуществления, приведенного ниже, видно, что для приведения системы управления в действие
предусмотрено устройство, включающее в себя переключающий элемент, такой как барабанный
переключатель или вал управления переключателем, серводвигатель для привода элемента, средства,
например, пружину для возврата элемента в выключенное положение, и муфту или аналогичное устройство
для предотвращения возврата элемента в выключенное положение из положений, в которые он
перемещается серводвигателем, пока муфта активна.
В другом варианте осуществления, перемещение рукоятки управления или аналогичного устройства
регулирует частоту срабатывания ускоряющего реле. Частота срабатывания ускоряющего реле удобно
регулируется с помощью средств, расположенных таким образом, чтобы воздействовать на устройство
задержки времени, которым снабжено ускоряющее реле, и в одном из устройств для реализации изобретения
предусмотрено ускоряющее реле, снабженное устройством задержки времени или замедлителем, и
средствами, предназначенными для управления с помощью рукоятки управления или аналогичного
устройства для изменения степени перемещения между крайними положениями реле.
Изобретение будет описано далее на примере со ссылкой на прилагаемые схематические чертежи системы
управления двигателем для электрического трамвая. На рисунке 1 показаны основные силовые цепи, на
рисунке 2 — соответственно 365,74 и 365,741. Последовательные положения включают первое, начальное
или пошаговое положение 38 и другие положения, входящие в диапазон движений рукоятки управления, 3, в
то время как параллельные положения включают положения, входящие в дополнительный диапазон
положений рукоятки управления. Контроллер также включает кулачковое устройство 39, которое
взаимодействует с ускоряющим реле 40 для управления скоростью ускорения, как описано ниже.
Первый сегмент 32 главного контроллера представляет собой короткий сегмент, который соединяет пальцы 6
и 7 контроллера 31 только тогда, когда последний находится в первом положении 35. Второй сегмент 33
контроллера соединяет пальцы 1 и 2 контроллера 31, когда последний перемещается в первое положение 38.
Кроме того, указанный сегмент 33 продолжает соединять пальцы 1 и 2 при перемещении рукоятки управления
в одном или другом направлении в последовательном или параллельном положениях. Третий сегмент 34
представляет собой относительно длинный сегмент и в последовательном положении после первого
положения 38 соединяет пальцы 3 и 4, тогда как в параллельном положении сегмент 34 соединяет пальцы 3, 4
и 5 контроллера 31.
Реле перегрузки, имеющее катушку отключения 28 YN, сконструировано таким образом, чтобы замыкаться
электромагнитно, и если реле сработало, разомкнув линейные выключатели 26 F и 27 V, главный контроллер
31 должен быть возвращен в положение «выключено» 38, после чего при нажатии кнопки включения реле
перегрузки 41 замыкающая катушка 42 N реле активируется через цепь, включающую контакты кнопки
включения 41 и контакты 6 и 7 контроллера 31, замыкаемые первым сегментом 32 этого контроллера.
Ускоряющее реле 40 включает два аналогичных элемента 49 и 43, каждый из которых содержит
электромагнит 44 в виде поршня и соленоида, дисковый контакт 45, который в замкнутом положении замыкает
два неподвижных контакта 46, и демпфер 47. Когда соленоид находится под напряжением, поршень свободно
поднимается против силы тяжести, увлекая за собой дисковый контакт 45, перемещая последний из
замкнутого положения. Однако, когда соленоид обесточен, поршень под действием силы тяжести медленно
опускается под действием демпфера 47. Действие демпфера 47, конечно, предпочтительно регулируемое, и
сила тяжести может быть частично или полностью заменена другой подходящей силой, например, силой
пружины. Подъемные движения поршней двух элементов 49 и 43 ограничены в равной степени двумя
упорами 50, к которым прижимаются верхние концы поршней или их частей. Для этого используются
указанные упоры, установленные на направляющей 51, которая ограничена в перемещении в направлении
продольных осей плунжеров и прижимается вверх с помощью пружины сжатия или другого подходящего
средства (не показано). На направляющей 51 установлен ролик 52, который входит в зацепление с рабочей
поверхностью кулачкового элемента 39, установленного на главном контроллере 31. Конструкция такова, что
в первых последовательных положениях контроллера направляющая находится в самом верхнем положении,
и движение плунжеров ускоряющего реле 40 вверх при подаче питания на соответствующие соленоиды
является максимальным, и, следовательно, время, необходимое элементу для повторного замыкания
контактов после размыкания, также является максимальным. Однако, когда рукоятка управления
поворачивается дальше в последовательные и параллельные положения, кулачок 39 воздействует на
направляющую 51 и прижимает ее в большей степени. Следовательно, движение плунжера вверх при подаче
питания на соленоид По мере того, как рукоятка контроллера поворачивается все дальше и дальше в
полностью параллельное положение 95, время замыкания контактов элемента непрерывно уменьшается, в
результате чего время, необходимое для повторного замыкания контактов элемента после включения его
соленоида, также непрерывно уменьшается. Пальцы 1 и 3 контроллера 31 соединены с положительным
полюсом источника управляющего тока, а палец 4 соединен проводником 53 с соленоидами обоих элементов
49 и j 05 43 ускоряющего реле 40. Оставшийся вывод соленоида элемента 43 соединен с неподвижным
контактом 46 элемента 49, а другой неподвижный контакт 46 элемента 49 соединен с проводником 54.
Аналогично, оставшийся вывод соленоида элемента 49 соединен с неподвижным контактом 46 элемента 43, а
другой неподвижный контакт 46 элемента 43 соединен с проводником 55. Пальец 2 Главный контроллер 31
соединен с проводником 56, который будет называться передаточным проводником.
В процессе работы, когда главный контроллер i 20 31 поворачивается из положения «выкл.» 35 в первое
положение 38, замыкается цепь от положительного вывода источника управляющего тока и через контакты 1
и 2 и сегмент 33 контроллера i 25 31 для питания передающего проводника 56. Катушки различных
переключателей и контакторов снабжены соответствующими последовательными сопротивлениями и:
При включении передающего проводника 56 130 365,741 11 цепь замыкается через катушку 571' линейного
выключателя 26;F, его последовательное сопротивление 58 и контакт 59 N: реле перегрузки к отрицательному
полюсу источника тока питания. Таким образом, линейный выключатель 261 F замыкается и при этом
приводит в действие вспомогательный контакт 601', замыкая аналогичную цепь для катушки 63 V линейного
выключателя 27, которая, следовательно, также замыкается. Замыкание линейного выключателя 27 V также
влияет на работу вспомогательных контактов 61 V, в результате чего замыкается цепь между передающим
проводником 56 и отрицательным полюсом источника j 5 управляющего тока через вспомогательные контакты
61 V линейного выключателя 27 Y, вспомогательные контакты 62 G первого параллельного группового
контактора 11 G, которые замыкаются, когда контактор разомкнут, и катушку 64 S последовательного
группового контактора 9 S. Таким образом, групповой контактор 9 S замыкается, соединяя двигатели 8
последовательно со всем последовательным сопротивлением 12 и с их обмотками 20, полностью
возбужденными через источник питания. Если контроллер 31 остается в первом положении 38, соединения
остаются неизменными, и транспортное средство начинает двигаться вперед на минимальной скорости.
Однако, если контроллер 31, например, переместить в последовательное положение, непосредственно
примыкающее к первому положению 38, обмотки ускоряющего реле 40 подключаются к положительному
полюсу источника управляющего тока через контакты 3 и 4 и сегмент 34 контроллера 31, когда ток протекает
через соленоид элемента 49 реле 40, контакты 46 элемента 43 реле 40, проводник 55, вспомогательные
контакты 655 последовательного группового контактора 9 S, которые замыкаются только при замыкании этого
контактора, вспомогательные контакты 66 A, которые замыкаются только при разомкнутом первом
резистивном контакторе 13 A, и Катушка 67 А первого резистивного контактора 13 А замыкает и закорачивает
первый участок сопротивления 12. При замыкании контактор 13 А приводит в действие вспомогательный
контакт 68 А, который замыкает поддерживающую цепь между своей катушкой 67 А и проводником 56. Ток,
протекающий в соленоиде элемента 49 ускоряющего реле 40, вызывает размыкание контактов 46 этого
элемента, но поскольку замыкание первого резистивного контактора 13 А приводит к прерыванию цепи через
указанный соленоид, как только первый резистивный контактор 13 А замыкается, плунжер элемента 49
начинает опускаться и после некоторой задержки вызывает повторное замыкание контактов 46 указанного
элемента 49. Как только контакты элемента 49 замыкаются, ток протекает через соленоид элемента 48,
контакты 46 элемента 49 ускоряющего реле 40, проводник 54. вспомогательные контакты 69 А резистивного
контактора 13 А, которые замыкаются только тогда, когда этот контактор замкнут, вспомогательные контакты
70 В второго резистивного контактора 14 В, которые замыкаются только тогда, когда этот контактор разомкнут,
катушка 71 В и сопротивление 72 второго резистивного контактора 75, контактор 14 В и вспомогательные
контакты 73 П управляющего реле, имеющего рабочую катушку 87 П, которые замыкаются только тогда, когда
это реле обесточено. Попутно следует упомянуть, что вспомогательные контакты 80, 73 П управляющего реле
Соседние файлы в папке патенты