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.
Развившееся боксование часто не прекращается при подсыпке песка, применение которого увеличивает коэффициент сцепления. Прекратить боксование можно, уменьшив силу тяги, развиваемую тяговыми двигателями, так, чтобы она стала ниже силы трения скольжения бандажей по рельсам. Для этого необходимо перейти на низшие ступени регулирования. Но тогда снижается сила тяги двигателей всех колесных пар, а не только боксующих, т. е. прекращение боксования таким способом обычно сопровождается снижением скорости. Поэтому для прекращения боксования целесообразно предусмотреть автоматическое снижение силы тяги, а следовательно, и момента только у боксующего двигателя. На электровозах постоянного тока уменьшить момент, развиваемый двигателем, можно, введя в его цепь секцию пусковых реостатов. При параллельном соединении двигателей можно также перейти со ступеней ослабленного возбуждения на полное, что приводит к уменьшению тока, потребляемого двигателем.
При последовательном соединении нескольких двигателей (не менее шести) силу тяги двигателя можно снизить, ослабляя его возбуждение, поскольку общая э. д. с. всех двигателей уменьшится незначительно и соответственно не намного возрастет ток, потребляемый двигателями этой цепи. Зато в результате значительного уменьшения магнитного потока боксующей колесной пары резко уменьшится сила тяги ее двигателя. Все эти мероприятия, применяемые в зависимости от схемы соединения двигателей в момент начала боксования, осуществлены на электровозе ВЛ11 в сочетании с автоматической подсыпкой песка под первые по ходу движения колеса каждой тележки и подачей светового сигнала на пульт машиниста. Сигналы к защите от боксования поступают со специального бесконтактного полупроводникового датчика — одного на каждые два последовательно соединенных двигателя. Датчик сравнивает э. д. с. этих двигателей и в случае необходимости выдает соответствующий сигнал.
Тот же принцип защиты от боксова­ния используется на электровозах ВЛ10. На этих электровозах последних выпусков имеются датчики того же типа, что и на ВЛ11.

Рис. 101. Схема включения реле боксования (а),
перехода на ослабленное или полное возбуждение (б)
и схема, поясняющая действие уравнительного контактора (в)

Реле боксования РБ включено в одну из диагоналей моста VD1—VD4 (рис. 101, а). Другая диагональ подключена к точкам А и Б. При нормальной работе э. д. с. тяговых двигателей I и II равны.. Если началось боксование, допустим, колесной пары, на оси которой расположен двигатель 1, э. д. с. Е1 станет больше Е2,и ток от точки Б пойдет через диод VD3, катушку реле РБ, диод VD4 к точке А. 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 пойдет через диод VD1, обмотку реле РБ, диод VD2. 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 R ограничивают ток, проходящий через обмотку реле.
Защита осуществляет перевод боксующего тягового двигателя на ослабленное возбуждение при последовательном соединении двигателей электровоза и с ослабленного возбуждения на полное при последовательно-параллельном и параллельном соединении двигателей. Кроме того, при двух последних схемах соединения двигателей включается уравнительный контактор К (рис. 101, в), что приводит к повышению жесткости характеристик. При замыкании контактора К увеличивается ток возбуждения и уменьшается ток якоря боксующего двигателя. На последовательно-параллельном соединении в цепь, где находится боксующий двигатель, дополнительно вводится часть пусковых резисторов.
Боксование также может возникнуть и вследствие перераспределения вертикальных нагрузок от колесных пар на рельсы. Перераспределение их вызывается моментом, создаваемым касательной силой тяги FK и силой сопротивления движению состава W, приложенными на разной высоте (рис. 102).

Рис. 102. Схема расположения противоразгрузочных устройств электровоза

Этот момент стремится приподнять передние по ходу локомотива тележки и передние колесные пары каждой тележки, в результате чего вертикальные нагрузки на передние тележки каждой секции уменьшаются, а на задние второй тележки — увеличиваются. Это может вызвать боксование передних колесных пар.
Для того чтобы на все тележки и колесные пары действовали равные нагрузки, на электровозах ВЛ80т, ВЛ80с, ВЛ80р, ВЛ10, ВЛ11 установлены противоразгрузочные (догружающие) пневматические устройства1. 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 цилиндром противоразгрузочных устройств на рис. 102 показано условно. В действительности цилиндры установлены на тележках горизонтально и передают давление на них через рычаги.
В зависимости от силы тяги специальный регулятор изменяет давление сжатого воздуха. Регулирование давления осуществляется воздействием реле давления РД1 и РД2, включенных в цепь тяговых двигателей. 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 открывается клапан К1 или К2; катушки клапанов включены в цепь тяговых дви­гателей электровоза.