[发明专利]提高机车粘着利用率的方法及其装置

说明书

如何提高机车粘着利用率，是铁路运输科技人员长期研究的大课题，因其直接关系着铁路运输效率的提高和巨大国民经济利益的获得。

已知的提高电传动机车粘着利用率的技术方案，如中国株州电力机车研究所所提出的方案，即采用低牵引拉杆和主电路以全相控电路供电的方案，该方案通过机械方法，使同一转向架内各轴轴重趋于一致并以较复杂的供电方法提高后部轴重利用率，故可称之为半电补偿方案。因其机械方法受到限界、轮径等限制，难以达到理想要求，供电线路又较复杂且不能作到全电补偿，不能对牵引电动机自然特性、轮径及静态轴重差异进行补偿，故其机车改造工作量大，投资高而效果并不尽如人意。

本发明的任务即在于提供一种工作量小、投资少且效果突出的提高机车粘着利用率的方法及其装置。

本发明构思的出发点是：鉴于已知的机车牵引改造设计均未充分虑及各牵引电机自然特性、机车各轴轴重均存在着差异等事实，故至今未能较为彻底地解决提高机车粘着利用率的科技课题。因而本发明的构思重心即在于根据各牵引电机自然特性、各轴轴重及轴重转移的实际情况，逐台调控各台牵引电机主回路电流，即对全部电机实施全电补偿，使其达到最佳牵引力参数状态，从而获得机车粘着重量得以最充分利用，粘着利用率可提高至98%以上的效果。

本发明提高机车粘着利用率的方法要点是：在机车各牵引电机主回路中串接电流调控装置。其具体步骤是：

（1）逐台测定或计算各轴轴重转移参数及已懚的牵引电机自然特性，各轴轴重参数;

（2）据所得参数结合理论计算核定和选择电流调控装置;

（3）安装所选电流调控装置;

（4）逐台调定电流调控装置参数;

（5）机车整体牵引力测定和认定。

本发明提高机车粘着利用率的装置。实即为串接于各牵引电机主回路中的电流调控装置。其组成形式可以是下列之一种：

（1）牵引电机主回路串联电阻并联换向开关组件，或串联电阻并联二极管组件;

（2）牵引电机主回路串联恒定电势装置;

（3）牵引电机主磁极绕组并联电阻加换向开关组件，或主磁极绕组并联电阻加二极管组件。

当然，所述元件组件和装置的技术参数是据各牵引电机的自然特性、各机车轴重和轴重转移的实情而调定的是各不相同的。

以下结合附图对本发明作进一步说明：

附图1牵引电机主回路串联电阻并联换向开关组件原理接线图;

附图2牵引电机主回路串联恒定电势装置原理接线图;

附图3牵引电机主磁极绕组并联电阻加换向开关组件，或主磁极绕组并联电阻加二极管组件原理图;

附图4本发明实施例一原理结线图。

附图5本发明实施例一的安装结构图。

图1为本发明装置牵引电机主回路中串接电阻并联换向开关组件原理接线图。该装置电阻Ra串接在电流表A分流器与换向开关H之间。电阻Ra阻值据牵引电机自然特性、机车轴重和轴重转移等因素逐台调定。如轴重小的Ra值大，轴重大的Ra值小。Ra的联接位置原则上可串接于牵引电机主回路中任二电气元件之间。

Ra的部分电阻上还并联有换向开关接点Q（或H），以在需要时短接或投入该部分电阻，及时调控牵引电机电流，此外换向开关接点的作用，还可用二极管来替代。

图二为本发明装置牵引电机主回路中串接恒定电势装置原理接线图，该装置实为一整流装置Ea，串接在机车牵引电机M主回路中的电流表A分流器与换向开关H之间，其电势值据牵引电机M的自然特性，机车轴重和轴重转移等因素逐台调定，以使不同电机，不同轴重迭加一不同电流，调控电机电流达最佳牵引力状态。该恒定电势Ea原则上可接在除主极绕组以外的任何二电气元件之间。

图3为本发明装置牵引电机主磁极绕组B并联电阻Rc加换向开关接点Q组件，虽仍串接在作为牵引电机串激电动机的主回路中，但其主要作用是直接调控该电机的主磁场电流，从而改变机车牵引力。适用不同轴重机车牵引力，亦即粘着利用率的调控。

其中Rc上并接换向开关接点Q（或H）作用在于及时短接或投入该部分电阻，以调控主磁极电流，进而调控机车牵引力和粘着利用率。此处换向开关接点同样可以二极管来替代。