Работа силовой схемы моторного режима на «п» соединения ТЭД.
В качестве тяговых электродвигателей на электровозах постоянного тока в основном применяют двигатели с последовательным возбуждением. Они менее чувствительны к колебаниям напряжения в контактной сети и обеспечивают более равномерное распределение нагрузки при их параллельном включении, чем электродвигатели других систем возбуждения. Тяговые электродвигатели рассчитаны на номинальное напряжение 1500 В.
Скорость движения электровоза можно регулировать изменением напряжения, подаваемого на тяговые двигатели, или изменением соотношения тока якоря и тока возбуждения.
Напряжение регулируют включением последовательно с тяговыми электродвигателями резисторов и переключением самих тяговых - дви гателей в различные группы соединений. В последнее время выполнены работы по применению импульсного регулирования напряжения. Регулирование напряжения с помощью резисторов является неэкономичным из-запотерь электрической энергии в резисторах, а поэтому их включают обычно лишь кратковременно, в период разгона электровоза. При переключении электродвигателей они включаются последовательно, после-довательно-параллельноипараллельно см. рисунок. Если напряжение в контактной сети составляет 3000 В, указанные три схемы включений дают на зажимах электродвигателей для шестиосных электровозов соответственно напряжение 500, 1000 и 1500 В.
При импульсном регулировании напряжения используются управляемые полупроводниковые вентили-тиристоры.
|
|
|
Изменение соотношения токов якоря и возбуждения в тяговых электродвигателях достигается включением параллельно обмотке возбуждения шунтирующего сопротивления.
Изменяя значение этого сопротивления, можно получить несколько ступеней скорости движения электровоза.
Основным аппаратом, с помощью которого управляют электровозом, является контроллер машиниста, установленный в каждой кабине управления. Главная рукоятка контроллера служит для переключения тяговых электродвигателей с одной схемы соединения на другую и изменения пусковых сопротивлений.
Схемы включения тяговых электродвигателей шестиосного электровоза:
а – последовательное; б –последовательно-параллельное; в – параллельное; 1 – пусковой резистор; 2 – якорь тягового электродвигателя; 3 – обмотка возбуждения
С помощью реверсивной рукоятки изменяется направление движения электровоза (ток в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей изменяет направление).
Контроллер машиниста непосредственно не связан с силовой цепью электровоза. Все переключения в силовой цепи осуществляются - при борами, имеющими электропневматические или электромагнитные приводы, связанные низковольтными электрическими цепями с контроллером.
|
|
|
Такая система управления дает возможность изолировать устройства, находящиеся под высоким напряжением, и позволяет управлять с одного поста несколькими локомотивами параллельным соединением их цепей управления.
Электрическая схема обмоток ТЭД в режиме электрического торможения
аилучшее распределение нагрузок между тяговыми машинами и их устойчивую работу обеспечивает так называемая перекрестная схема (на рисунке контакты 1, 2 разомкнуты, а контакты 3, 4 замкнуты).
Если по какой-либо причине э. д. с. двигателей I, II, а следовательно, и ток будут больше, чем соответственно э. д. с. и ток двигателей III, IV, ток в обмотках возбуждения последних будет возрастать, пока э. д. с. двигателей I, II и III, IV не станут равными.
В случае параллельного соединения трех групп двигателей возможно применение так называемой циклической схемы реостатного торможения, при которой обмотка возбуждения каждого двигателя соединена последовательно с якорем двигателя другой параллельной ветви. Подразумевается такое включение обмоток, при котором их потоки не размагничивают двигатели.
|
|
|
Реостатное торможение двигателей с самовозбуждением имеет ряд недостатков. Одним из них является сравнительно медленное самовозбуждение и относительно большое время, которое требуется для создания необходимой тормозной силы. Чтобы ускорить самовозбуждение, можно подать дополнительное напряжение от независимого источника либо на основную обмотку возбуждения, либо на специальную добавочную обмотку с небольшим числом витков. При этом начальная э. д. с. определяется уже не потоком остаточного магнетизма, а значительно большим магнитным потоком.
Тормозную силу регулируют, изменяя как сопротивление Rт, так и магнитный поток двигателей, для чего изменяют напряжение независимого источника.
В случае рекуперативного торможения электрическая энергия, возвращаемая в контактную сеть рекуперирующим электровозом, потребляется электровозами, находящимися с ним на одном участке и работающими в тяговом режиме. Если таких электровозов нет или необходимая им энергия меньше рекуперируемой, то так называемая избыточная энергия рекуперации через устанавливаемые на тяговой подстанции специальные устройства — инверторы, преобразующие постоянный ток в переменный трехфазный, направляется в энергосистему. На электрифицированных участках с очень интенсивным движением, где, как правило, почти вся рекуперируемая энергия потребляется электровозами или электропоездами, работающими в режиме тяги, иногда вместо инверторов на подстанциях устанавливают поглощающие резисторы. Они автоматически включаются при наличии избыточной энергии рекуперации.
|
|
|
Применение рекуперации дает большой эффект. На отдельных участках с крутыми спусками может быть сэкономлено до 20% электрической энергии, затрачиваемой на тягу поездов. Преимущества рекуперативного торможения этим не ограничиваются. Когда поезд следует по крутому спуску, для того чтобы его скорость не превысила допустимую, обычно локомотив и состав периодически подтормаживают пневматическими тормозами. В результате скорость движения поезда уменьшается, а затем вновь возрастает, т. е. средняя скорость его на спуске ниже допустимой. Кроме того, все время притормаживать поезд нельзя, так как истощается пневматическая тормозная система, снижается коэффициент трения колодок вследствие их нагревания. При рекуперативном торможении можно обеспечить на спуске постоянную скорость, близкую к допустимой, зависящей от состояния пути, конструкции электровозов, вагонов, контактной сети. Кроме того, к контактной сети при рекуперации подключается дополнительный источник энергии, напряжение в ней повышается, и другие электровозы на этом участке, следующие по подъему или площадке, могут развивать более высокую скорость.
Благодаря электрическому торможению также значительно уменьшается износ тормозных колодок и колес подвижного состава, в результате чего намного снижаются расход металла и затраты на ремонт колесных пар.
Системы рекуперативного торможения должны обеспечивать постоянный ток рекуперации в тяговых двигателях и тормозной момент в условиях непрерывного изменения напряжения в контактной сети. Напряжение в контактной сети колеблется хотя бы потому, что от нее в разные периоды питается различное количество электровозов и электропоездов, да и потребляемая ими мощность меняется в очень широких пределах.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 874; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!