Автоматическое управление тяговыми электродвигателями

Автоматическое управление тяговыми электродвигателями

Степень управления тяговым генератором (диапазон изменения его тока и напряжения) ограничена габаритными размерами генератора, насыщением его магнитной системы, а также условиями коммутации. Поэтому использование полной мощности тягового генератора может осуществляться лишь в определенном интервале его тока нагрузки, а следовательно, скорости движения поезда. При превышении некоторой скорости движения, когда ток нагрузки тягового генератора падает ниже определенного значения (для генераторов тепловозов типов ТЭ10М и

ТЭ10У ниже 2900 А), возросший ток возбуждения генератора может привести к насыщению магнитной системы и ограничению напряжения. При ограничении напряжения снижение тока нагрузки вызовет пропорциональное уменьшение реализуемой мощности

Чтобы использовать полную мощность тягового генератора в более широком интервале скоростей движения или уменьшить необходимую степень управления генератора, приходится при высоких скоростях искусственно увеличивать ток нагрузки генератора. Это достигается автоматическим управлением тяговыми электродвигателями путем ослабления их возбуждения (ослабления магнитного поля).

Ослабление возбуждения тяговых электродвигателей осуществляется при помощи резисторов, которые подключаются параллельно обмоткам возбуждения (рис. 53) При этом ток в обмотках возбуждения двигателей уменьшается и снижается создаваемый ими магнитный поток. Степенью ослабления возбуждения называется отношение тока возбуждения ТЭД к току якоря.

«=/.//. (33)

Степень ослабления возбуждения может быть выражена и в процентах Чем меньше сопротивление резисторов, которые подключены параллельно обмоткам возбуждения двигателей, тем больше ослабление возбуждения ТЭД или, другими словами, тем меньше степень ослабле^ ния возбуждения

На тепловозах типов ТЭ10М и ТЭ10У с тяговыми электродвигателями ЭД-118А, ЭД-118Б применяются две ступени ослабления возбуждения, при этом степень ослабления первой ступени составляет 60 %, а второй - 36 %*. Это значит, что через- обмотки возбуждения двигателей проходит 60 % (или 36 %)

* Здесь приведены расчетные значения а, а в п. 6 1 - фактические в эксплуатации тока, а остальная часть тока протекает через шунтирующие резисторы.

Сила тяги на ободе колеса пропорциональна току якоря двигателя 1* (рис. 54), т. е. при движении тепловоза потребляемый двигателями ток пропорционален реализуемой силе тяги или силе сопротивления движению. Сила тяги пропорциональна также магнитному потоку полюсов Ф:

^=с;./,ф, (34)

где С?,- постоянная двигателя, зависящая от числа полюсов и параметров обмотки якоря

В момент включения ослабления возбуждения сила тяги вследствие большой инерции поезда практически измениться не может, а магнитный поток Ф быстро уменьшается. В результате увеличивается ток, потребляемый тяговыми двигателями, а значит, и ток генератора. Увеличение тока тем больше, чем меньше степень ослабления возбуждения.

Увеличение тока генератора позволяет обеспечить его работу при полной мощности и тем самым увеличить скорость движения, при которой используется полная мощность. Чем меньше степень ослабления возбуждения или чем больше увеличение тока генератора, тем до больших скоростей движения используется полная мощность дизель-генератора (рис. 55). Таким образом, ослабление возбуждения тяговых электродвигателей тепловозов расширяет интервал скоростей, при которых используется полная мощность дизель-генераторной установки.

Рис 54 Электротяговая характеристика тяговых электродвигателей ЭД-118А и ЭД-118Б

Значение степени ослабления возбуждения второй ступени подбирают

Рис. 55. Интервалы скоростей, при которых используется полная мощность дизель-генераторной установки тепловозов типов ТЭ10М и ТЭ10У: А - интервал без ослабления возбуждения, В - при ослаблении возбуждения тяговых электродвигателей

$9

таким образом, чтобы обеспечить использование полной мощности дизель-генератора, вплоть до конструкционной скорости тепловоза. Ослабление возбуждения первой ступени применяют для уменьшения скачков тока при переключении с полного возбуждения на ослабленное возбуждение второй ступени и наоборот.

Включение каждой ступени ослабления возбуждения должно происходить при таких скоростях, когда ток генератора близок к минимальному значению, при котором используется полная мощность. Во избежание звонковой работы ослабление возбуждения включается при скоростях на 4-10 км/ч меньших, чем скорость включения

Контрольные вопросы

1 Что представляют собой внешняя, скоростная регуляторная и нагрузочная характеристики дизеля?

2 Какую характеристику дизель-генератора называют генераторной?

3 За счет чего Обеспечивается совме щение генераторной и скоростной регулятор ной характеристик?

4 Какую характеристику дизель-генератора называют тепловозной?

5 Как обеспечивается автоматическое управление генератором по частоте вращения?

6 Каково назначение бесконтактного тахометрического блока?

7 Какова роль насыщающегося и компенсирующего трансформаторов в бесконтактном тахометрическом блоке?

8 Какие устройства в цепи задающей обмотки обеспечивают плавное трогание тепловоза с места?

9 Как достигается снижение мощности генератора при отключении одного из ТЭД?

10. Каково назначение ослабления возбуждения ТЭД?

11 Как осуществляется ослабление возбуждения ТЭД?

12 Что называется степенью ослабления возбуждения ТЭД?

13 Почему при ослаблении возбуждения ТЭД возрастает потребляемый ими ток?

14 Почему при ослаблении возбуждения ТЭД расширяется диапазон скоростей, при которых используется полная мощность дизель-генераторной )иановки?

15 При какой скорости должны включаться и выключаться контакторы ослабления возбуждения ТЭД?

16 Исходя из каких условий выбирается значение степени ослабления возбуждения ТЭД второй ступени?

17 Для чего применяется первая ступень ослабления возбуждения?

Предыдущая Оглавление Следующая