Принципы регулирования напряжения тяговых генераторов и управление тяговыми

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 7Следующая ⇒

Электродвигателями.

Регулирование напряжения тяговых генераторов.Мощность дизеля регулируют изменением частоты вращения коленчатого вала n_Д. При такой регулировке к. п. д. дизеля остается почти постоянным в широких пределах изменения частоты вращения, поэтому на тепловозах с электрической передачей применяют ступенчатое (обычно 8-—15 позиций контроллера) изменение частоты вращения вала дизеля при полном использовании наибольшего вращающего момента. Число ступеней выбирается таким, чтобы при переходе с одной ступени на другую не было больших изменений силы тяги и тока.

Несмотря на то что для дизеля обычно устанавливается несколько ступеней мощности, расчетным принят режим, соответствующий полной мощности, которая должна поддерживаться постоянной в широком диапазоне скоростей движения тепловоза.

Постоянство мощности дизеля N_e может быть легко достигнуто с помощью электрической передачи. Для этого достаточно, чтобы произведение тока тягового генератора на напряжение было постоянным.

P_г = I_г U_г =const

В этом случае графически внешняя характеристика генератора (зависимость напряжения от тока при постоянной частоте вращения n_Д), так же как и тяговая характеристика, изображается равнобокой гиперболой (линия б, в на рис. 1.3).

На тепловозах применяются тяговые генераторы с независимым возбуждением, а создание их гиперболической внешней характеристики обеспечивается системами автоматического регулирования напряжения СВГ, которые могут использовать специальные возбудители : 1)электромашинные системы(ЧМЭ3), 2)аппаратные системы (магнитные усилители тепловозов ТЭ10), 3)электронные системы (полупроводниковые элементы на тепловозах ЧМЭ3Э, ЧМЭ3Т и.т.п)

Внешняя характеристика тягового генератора и изменение мощности дизеля N_e: aб—зона ограничения по току; бв зона использования полной мощности дизеля; ве—зона ограничения по напряжению (возбуждению)

Чтобы обеспечить плавное трогание и разгон тепловоза, электрическая передача автоматически ограничивает ток тягового генератора (линия аб). Участок аб характеризуется большими токами и низкими напряжениями генератора, при этом реализуется максимальная сила тяги.

На современных тепловозах применяется также автоматическое ограничение напряжения тягового генератора при больших скоростях движения, что позволяет уменьшить габаритные размеры генератора и защитить элементы силовой цепи тепловоза (линия вг) от высокого напряжения. Участок вг характеризуется малыми токами генератора, т. е. низкими значениями силы тяги тепловоза, максимальным напряжением и недоиспользованием мощности генератора и дизеля. Максимальное напряжение генератора (обычно около 700 В) ограничивается допустимым значением среднего напряжения между коллекторными пластинами.

Мощность дизеля регулируется частотой вращения коленчатого вала, при этом каждому значению n_Дсоответствует определенная мощность, при которой к. п. д. дизеля будет максимальным

Для изменения мощности тягового генератора, а следовательно, и мощности дизеля Д при изменении частоты вращения коленчатого вала n_Д в систему СВГ вводится сигнал по n_Д,сигнал по току тягового генератора I_г, сигнал по напряжению тягового генератора U_г Эти сигналы образуют сигналы обратной связи.

Управление тяговыми электродвигателями.Известно, что частота вращения якоря электродвигателя постоянного тока

n ₌(U-IR / СФ

где U — напряжение на зажимах двигателя; I, R — ток и сопротивление цепи якоря; Ф — магнитный поток; С, — машинная постоянная.

Схемы соединения электродвигателей:

а — последовательное; б — параллельное; в — подключение резисторов ослабления возбуждения

Из формулы видно, что частоту вращения якоря двигателя можно регулировать, изменяя напряжение или магнитный поток ..

Изменение подводимого напряжения к тяговому электродвигателю происходит непрерывно с изменением тока нагрузки (сопротивления движению), так как тяговый генератор имеет гиперболическую внешнюю характеристику.

Подводимое напряжение также изменяется при изменении схемы соединения тяговых электродвигателей. При последовательном соединении электродвигателей (рис а) к каждому двигателю подводится напряжение U=U_r /m, где m — число двигателей, включенных последовательно.

Кроме того, при изменении мощности дизеля перестановкой главной рукоятки или штурвала контроллера машиниста с одной позиции на другую, изменяют частоту вращения вала дизеля, а следовательно, и напряжение тягового генератора. Такой способ используется при разгоне поезда.

На тепловозах магнитный поток (поле возбуждения) регулируют ступенчато шунтированием обмотки возбуждения, применяя для этого параллельное подключение резисторов (рис в). При полном поле ток якоря I_я проходит по обмотке возбуждения, так как электродвигатели имеют последовательное возбуждение. Если же подключим при помощи контакторов Ш1, Ш2 шунтирующие резисторы R_Ш[ и R_Ш2, то по обмотке возбуждения пройдет только часть тока якоря. Так как магнитный поток определяет магнитодвижущая сила (м. д. с), т. е. ампер-витки обмотки возбуждения, то, следовательно, с уменьшением тока в обмотке возбуждения магнитный поток Ф также уменьшается, а n возрастает. Отношение тока возбуждения I_в к току якоря I_я называется коэффициентом ослабления возбуждения α. На тепловозах применяют две ступени ослабления возбуждения.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 402.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...