Ослабление поля возбуждения тяговых электродвигателей тепловоза 2ТЭ10В

/ Тепловоз 2ТЭ10В / Ослабление поля возбуждения тяговых электродвигателей тепловоза 2ТЭ10В

Ослабление поля возбуждения тяговых электродвигателей

По мере разгона и увеличения скорости тепловоза ток нагрузки уменьшается, а напряжение увеличивается по гиперболической части внешней характеристики генератора так, что поддерживается постоянной мощность дизеля. При определенной скорости наступает ограничение по напряжению. Дальнейшее увеличение скорости вызывает уменьшение тока при почти постоянном напряжении и приводит к резкому уменьшению мощности генератора. Регулятор дизеля уменьшает подачу топлива, мощность дизеля будет недоиспользоваться и дальнейшего возрастания скорости не будет или будет очень незначительным.

Для возврата дизель-генератора в зону полной нагрузки и возможности расширения диапазона скоростей применяется регулирование тяговых электродвигателей путем изменения их магнитного потока возбуждения (ослабления магнитного поля).

Величина магнитного потока прямо пропорциональна намагничивающей силе Ф - 1 (г„, оуп), т. е. току, проходящему по обмотке, и количеству витков в ней. Поэтому, если параллельно обмотке возбуждения подключить резистор с определенной величиной сопротивления (зашунтировать), то через нее будет протекать только часть тока якоря, и магнитный поток уменьшится.

Как известно, ток в цепи вращающегося якоря электродвигателя с последовательным возбуждением зависит от разности приложенного напряжения и противоэлектродвижущей силы (противо-э. д. с.)

Так как скорость локомотива мгновенно измениться не может, то про-тиво-э. д. с. в данном случае будет уменьшаться прямо пропорционально уменьшению магнитного потока возбуждения. Поэтому напряжение генератора в первый момент после подключения резисторов будет значительно превосходить противо-э. д. с. тяговых электродвигателей, а ток в них и вращающий момент будут возрастать.

Система автоматического регулирования, поддерживающая мощность генератора постоянной, компенсирует возрастание тока, уменьшая напряжение. При уменьшении разности между напряжением генератора и противо-э. д. с. электродвигателей до определенной величины возрастание тока прекратится. Величина сопротивления шунтирующего резистора рассчитывается так, что новому режиму будут соответствовать точки в нижней гиперболической части внешней характеристики генератора. Следовательно, сразу же после перехода на ослабленное поле неизменному режиму движения и скорости тепловоза соответствует новый тяговый режим генератора и электродвигателей. Это позволяет вновь использовать гиперболическую часть внешней характеристики генератора при увеличении скорости.

Переход на ослабленное поле и назад должен происходить непосредственно перед началом ограничения мощности на внешней характеристике генератора, чтобы было соблюдено условие постоянства мощности до и после перехода. В противном случае будет наблюдаться рывок тепловоза и нежелательные переходные процессы в электрической цепи генератор-электродвигатель. Это может привести к повреждению электрических машин и аппаратов.

На тепловозе используется автоматическое двухступенчатое ослабление поля возбуждения тяговых электродвигателей при помощи реле перехода РП1 и РП2 типа РД-3010. Они управляют контакторами ВШ1 и ВШ2, включающими резисторы шунтировки СШ1-СШ6 I и II ступеней ослабления поля.

Катушки напряжения реле включены через регулировочные резисторы СРПН1 и СРПН2 на напряжение тягового генератора (плюс- провод 508; минус - провод 499). Таким образом, ток в катушках напряжения реле пропорционален напряжению генератора и может быть отрегулирован этими резисторами. Токовые катушки подключены через резистор СРПТ параллельно участку силовой цепи тягового генератора (502, 499). Ток в них пропорционален току тягового генератора и вместе с возвратной пружиной удерживает якорь реле в отключенном состоянии.

При увеличении скорости тепловоза и уменьшении тока генератора удерживающее усилие якоря уменьшается. Одновременно увеличение напряжения усиливает действие тока катушек напряжения, что и вызывает срабатывание реле. Это происходит в определенных точках тяговой характеристики (перед началом ее ограничения) и при определенных скоростях тепловоза, приблизительно равных для I ступени 39-44 км/ч, для II ступени 55-65 км/ч.

После включения РП1 его замыкающий контакт (262, 157, 264) подает питание на электропневматический вентиль группового контактора ослабления поля ВШ1. Вентиль главными контактами под.

ключает параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей резисторы ослабления поля (шунтировки) СШ1-CÙ16, при этом по обмоткам возбуждения пойдет 57-63% общего тока цепи.

Вспомогательный контакт ВШ1 {518, 519) вводит в цепь катушки напряжения дополнительный резистор, подготавливая ее к заданному режиму отключения. Замыкающий контакт ВШ1 (501, 509) подготавливает цепь питания катушки реле РП2, что гарантирует необходимую последовательность включения реле.

Включение II ступени ослабления поля от реле РП2 и подключение параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей резисторов СШ1-СШ6 II ступени происходит аналогично. Величина тока, проходящего по обмоткам возбуждения, составляет 35-39% общего тока цепи.

Уменьшение скорости движения тепловоза вызывает увеличение тока тягового генератора и снижение его напряжения, что приводит к отключению реле перехода РП2 (переход на I ступень ослабления поля). При дальнейшем уменьшении скорости отключается реле РП1 (переход на полное поле).

Для исключения звонковой работы реле перехода часть резистора СРПН на отключение реле (408 , 409 , 511, 666) закорачивается замыкающим контактом реле РУ4 с 1-й по 11-ю позицию контроллера. Тумблер «Управление переходом» в цепи питания катушек групповых контакторов ВШ1 и ВШ2 служит аварийным отключателем в случае появления неисправности в цепях управления ослаблением поля.

Для уменьшения подгара контактов контакторов ВШ1 и ВШ2 и переходных процессов в цепи тяговых электродвигателей в схему введены вспомогательные контакты ВШ1 и ВШ2, исключающие снятие нагрузки генератора на нулевой позиции контроллера при включенных контакторах BÙI1 и BU12. От замкнутого на нулевой позиции контакта контроллера через замыкающие контакты реле РУ18 (1186, 1187) и контакторов ВШ1 и ВШ2 (1067,1068) напряжение подается в цепыштания контакторов возбуждения ВВ и КВ. Нагрузка на нулевой позиции снимается только после отключения контакторов ВШ1 и ВШ2.

Аварийный режим возбуждения тягового генератора тепловоза 2ТЭ10В | Тепловоз 2ТЭ10В | Сигнализирующие и защитные устройства тепловоза 2ТЭ10В