Подвижной состав железных дорог (электрический транспорт): Методические указания к выполнению курсовой работы, страница 5

На ЭПС переменного тока используют ТД постоянного (пульсирующего) тока, которые получают питание через выпрямитель UZ от вторичной обмотки трансформатора ТV. Благодаря наличию трансформатора, необходимость включения резисторов в цепь ТД отпадает, так как изменение напряжения U_д можно осуществить путем подключения UZ к различным выводам вторичной обмотки ТV и тем самым получить необходимое количество ступеней напряжения, подводимого к ТД. Каждому значению напряжения вторичной обмотки ТV будет соответствовать некоторая величина напряжения U_дi на зажимах ТД. Тяговые двигатели на ЭПС переменного тока постоянно соединены параллельно, так как изменять схему их соединения нет необходимости вследствие возможности регулирования U_д другим более простым способом, рассмотренным выше. Здесь следует отметить, что к одному выпрямителю можно подключить не более трех двигателей по условию ограничения тока, а соответственно и габаритов выпрямительной установки.

Изменение магнитного потока на ЭПС переменного тока является вторым способом регулирования режима работы ТД.

Схема, позволяющая реализовать способы регулирования скорости шестиосного электровоза переменного тока, приведена на рис. 3.2. б.

3.2. Расчет тяговых характеристик электровоза постоянного тока

3.2.1. Изменение напряжения на зажимах ТД на ЭПС постоянного тока осуществляют путем использования различных схем соединения их между собой. В зависимости от количества ТД электровоза возможны разные варианты таких соединений.

На шести-, восьми- и более осных электровозах применяют три схемы соединения ТД последовательное (сериесное) – С, последовательно-параллельное (сериес-параллельное) – СП и параллельное – П (рис. 3.3,а). В целях упрощения на рис. 3.3 обмотки возбуждения, которые включены последовательно с обмотками якорей, не показаны.

Каждой схеме соединения соответствуют определенные величины напряжения на зажимах двигателя, которые равны

 ;                                                                                                   (3.1)

 ;                                                                                                   (3.2)

 ,                                                                                                   (3.3)

где U_кс = 3 кВ – напряжение контактной сети;

k_c, k_cп, k_п – количество последовательно соединенных ТД на соединениях С, СП и П соответственно.

Напряжение U_дп (на параллельном соединении) является для ТД номинальным U_дп = U_дн = 1500 В.

На двенадцатиосных электровозах возможны четыре соединения ТД, однако практически используют только три (рис. 3.3,б).

Скорость движения на каждом из соединений ТД рассчитывают по формуле

,                                                                                                                    (3.4)

где  U_дi – напряжение на зажимах двигателя при соответствующем соединении ТД по (3.1 – 3.3);

i – индекс соединения (С, СП или П).

3.2.2. Количество характеристик, полученных путем изменения схемы соединения ТД, оказывается недостаточным для осуществления пуска и разгона электровоза. Поэтому на ЭПС постоянного тока в цепь ТД на период пуска дополнительно включают реостат, сопротивление которого можно изменять ступенями; он называется пусковым (R_П).

Простейшая схема четырехосного электровоза с четырьмя ТД и R_П из трех резисторов (R1, R2 и R3) приведена на рис. 3.4. Она позволяет получить три значения сопротивления: R1 + R2 + R3 – при выключенных контакторах КМ1, КМ2 и КМ3; R2 + R3 – при включенном контакторе КМ11; R3 – при включенных контакторах КМ1 и КМ2. Когда включены все контакторы, сопротивление R_П равно нулю.

В реальных схемах, электровозов резисторы, образующие пусковой реостат, включаются в параллельные ветви, число которых равно количеству параллельных ветвей ТД. Однако это не изменяет существа принципа регулирования.