Защита от боксования

Электровозы постоянного тока с последовательным возбуждением тяговых двигателей, как уже отмечалось, имеют повышенную склонность к боксованию.

Созданы и разрабатываются различные способы борьбы с боксованием, в первую очередь для электровозов постоянного тока. Один из них - применение системы независимого возбуждения уже был описан в главе VI.

На восьмиосных электровозах ВЛ10 имеется система сигнализации, предупреждающая машиниста о начале боксования. Для этого установлено реле боксования, которое включает световой сигнал и автоматически приводит в действие устройство подачи песка под колесные пары, повышая тем самым физический коэффициент сцепления. Реле боксования РБ включают в одну из диагоналей моста, составленного из четырех диодов Д1-Д4 (рис. 109, а). Другая диагональ моста подключена к точкам А и Б. При нормальной работе э. д. с. тяговых двигателей I и II равны, т. е. E_II = E_I. Если началось боксование, допустим, колесной пары, на оси которой расположен двигатель II э. д. с. E_I станет больше Е_II и ток от точки Б пройдет через диод ДЗ, катушку реле РБ, диод Д4 к точке А и через резистор Р в обмотку двигателя I. Реле боксования сработает и своим блок-контактом замкнет цепь светового сигнала и цепь включения подачи песка.

В случае боксования колесной пары с двигателем II ток пройдет через диод Д1, обмотку реле РБ, диод Д2. Мостовая схема обеспечивает в том и другом случае прохождение тока по катушке реле в одном и том же направлении. Поэтому реле не размагничивается и не изменяется его уставка. Резисторы Р ограничивают ток, проходящий через обмотку реле.

Используются и другие схемы прекращения боксования. Все они тем или иным способом уменьшают силу тяги боксующей колесной пары. Для этого, как уже отмечалось, нужно снизить магнитный поток возбуждения или ток якоря или то и другое одновременно. Осуществить это можно, замкнув контактами реле РБ в начале боксования цепь питания контакторов 1 и 2, блок-контакты которых при этом шунтируют резисторами обмотки якорей боксующей и смежной с ней колесных пар (рис. 109, б). Можно также зашунтировать обмотки возбуждения этих двигателей индуктивным шунтом. Оба эти способа могут быть использованы только при последовательном соединении двигателей. Если шунтировать обмотки якорей или возбуждения при параллельном соединении двигателей, то сила тяги, наоборот, возрастет. Можно, конечно, вывести резистор в цепь параллельно соединенных тяговых двигателей, один из которых связан с боксующей колесной парой.

Рис. 109. Схема включения реле боксования и схемы, поясняющие способы уменьшения силы тяги боксующей колесной пары

Кроме того, можно замыкать, например, уравнительные соединения между якорями и обмотками возбуждения (рис. 109, в) в случае боксования одного из двигателей. Замыкание контакта К вызовет возрастание тока возбуждения этих тяговых двигателей и уменьшение тока в их якорях.

Довольно эффективна так называемая подпитка (рис. 109, г). При боксовании в одной из параллельных цепей тяговых двигателей замыкаются контакты 1 или 2 контакторов. Обмотки возбуждения тяговых двигателей, связанных с боксующими колесными парами, получают дополнительное питание от генератора управления ГУ. Усиление магнитного потока и повышение э. д. с. двигателей уменьшают ток и, как следствие, силу тяги двигателей.

Боксование также может возникнуть и вследствие перераспределения вертикальных нагрузок от колесных пар на рельсы, которое вызывается моментом, создаваемым касательной силой тяги F_K и силой сопротивления движению состава W, приложенных на разной высоте (рис. 110). Этот момент стремится приподнять передние по ходу локомотива тележки, в результате чего вертикальные нагрузки на передние тележки каждой секции уменьшаются, а на задние увеличиваются. Это может вызывать боксование колесных пар. Для того чтобы на каждую тележку и колесную пару действовали равные нагрузки, на восьмиосных электровозах ВЛ80^Т и ВЛ10 установлены противоразгрузочные (догружающие) пневматические устройства^*. Как только электровоз начинает двигаться с составом, сжатый воздух подводится к передним по ходу электровоза цилиндрам каждой тележки, и поршни этих цилиндров через штоки с роликами давят на раму тележек, как бы догружая их.

^* (Расположение на электровозе цилиндров противоразгружающих устройств на рис. 110 показано условно. В действительности цилиндры установлены на тележках горизонтально и передают давление на них через угловые рычаги.)

Рис. 110. Схема расположения противоразгрузочных устройств

Давление сжатого воздуха изменяется регулятором (см. рис. 82) в зависимости от силы тяги. Регулирование давления осуществляется воздействием реле давления РД1 и РД2, включенных в цепь тяговых двигателей (см. рис. 48). Чем больше ток, проходящий через тяговые двигатели и обмотки реле давления, тем больше сила тяги и тем под большим давлением подается сжатый воздух в противоразгрузочные цилиндры. В зависимости от направления движения открываются клапаны К1 или К2 (см. рис. 82 и 110), катушки которых включены в цепь тяговых двигателей электровоза.